Crouzet萬控器在溫度控制方面的應(yīng)用_電機(jī)_pid

Crouzet萬控器在溫度控制方面的應(yīng)用

2005/7/1 13:44:00

可編程序控制器進(jìn)入中國已經(jīng)有近30年的時(shí)間，隨著中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷前進(jìn)，PLC在中國也得到了充分的應(yīng)用和發(fā)展，隨著大型PLC在工業(yè)中的推廣和應(yīng)用，以往在單機(jī)設(shè)備上應(yīng)用廣泛的小型PLC也出現(xiàn)了一些飛躍性的改進(jìn)。法國Crouzet公司（施耐德子公司）成推出了具有多路模擬量輸入輸出的小型PLC—millennium II，中文名字叫做萬控器。為了符合不同單機(jī)設(shè)備的控制要求，萬控器系列產(chǎn)品具有豐富的型號(hào)以供選擇，可以進(jìn)行開放靈活的組合：帶有可定義面板功能的標(biāo)準(zhǔn)型；無顯示屏和控制按鈕的經(jīng)濟(jì)型；用于大批生產(chǎn)的不帶外殼型；I/O口及通訊等多種擴(kuò)展模塊。其標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品主要分為以下三種型號(hào)： 1. SA12—單機(jī)不可擴(kuò)展型，I/O點(diǎn)數(shù)為12點(diǎn)，其中8個(gè)輸入點(diǎn)，4個(gè)輸出點(diǎn)。 2. SA20—單機(jī)不可擴(kuò)展型，I/O點(diǎn)數(shù)為20點(diǎn)，其中12個(gè)輸入點(diǎn)，8個(gè)輸出點(diǎn)。 3. XT20—擴(kuò)展型，可以進(jìn)行I/O點(diǎn)數(shù)增加及通訊擴(kuò)展，I/O點(diǎn)數(shù)為20點(diǎn)，其中12個(gè)輸入點(diǎn)，8個(gè)輸出點(diǎn)。在每種型號(hào)中又可滿足不同電源、輸入輸出形式的不同組合。萬控器在硬件方面具有以下一些特點(diǎn)：一、體積小巧，美觀精致，可以導(dǎo)軌安裝也可以面板安裝。二、 PLC本身帶有液晶顯示屏和控制按鈕。顯示屏可以顯示文本（英文）、時(shí)間、數(shù)字、溫度等，可以進(jìn)行多屏顯示，每個(gè)屏幕上最大顯示量為8個(gè)參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)背光顯示。面板上還帶有手動(dòng)按鈕，可以對(duì)屏幕的顯示值進(jìn)行調(diào)整、對(duì)程序模塊的參數(shù)進(jìn)行修改。顯示屏可以替代一些顯示儀表，如計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器、溫控器等。按鈕可以通過編程軟件進(jìn)行定義。三、具有多路數(shù)字量和模擬量通用的輸入點(diǎn)。 SA12直流輸入型的8個(gè)輸入點(diǎn)中有4個(gè)是開關(guān)量輸入，另外4個(gè)是開關(guān)量和模擬量通用的，通過編程來確定其輸入形式，模擬量可以設(shè)定0-10V和電位計(jì)兩種形式。SA20直流輸入型的12點(diǎn)輸入中有4個(gè)開關(guān)量，其余8個(gè)是開關(guān)量和模擬量通用的。模擬量輸入具有8為分辨率，可以對(duì)溫度、濕度、壓力等信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理。還可在編程時(shí)選則帶濾波的開關(guān)量和模擬量輸入，主要起到抗干擾的作用。而開關(guān)量輸入點(diǎn)每秒最多可以識(shí)別25個(gè)脈沖信號(hào)。而第一個(gè)輸入點(diǎn)可以識(shí)別4KHz的高速輸入，從硬件上保證了實(shí)現(xiàn)高速計(jì)數(shù)的功能。四、具有多種輸出形式。輸出點(diǎn)有兩種形式，一種是繼電器輸出，通斷能力可達(dá)到220VAC 8A，可以節(jié)省中間繼電器；另一種是晶體管輸出，可以實(shí)現(xiàn)固態(tài)輸出和PWM脈寬調(diào)制輸出，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓控制SA12型的4個(gè)輸出點(diǎn)都具有PWM輸出功能，SA20型的8個(gè)輸出中有6個(gè)具有PWM輸出，其余2個(gè)只有固態(tài)輸出。利用PWM輸出可以實(shí)現(xiàn)電壓控制，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的調(diào)速控制，在多路比例調(diào)節(jié)閥的控制方面有很高的優(yōu)勢(shì)。 Crouzet公司為萬控器編制了專用的編程軟件—CLS（Crouzet Logic Software），萬控器在軟件方面具有以下一些特點(diǎn)：一、用功能模塊進(jìn)行編輯程序，具有強(qiáng)大的處理能力，具有128個(gè)功能模塊。功能模塊中包含常用功能模塊、順序流程圖形模塊、邏輯控制模塊。功能模塊面向用戶的設(shè)計(jì)，使編程工序大量簡化。二、具有針對(duì)用戶特殊需要的專用功能模塊庫，其中包括高速計(jì)數(shù)模塊、PID運(yùn)算模塊、具有計(jì)算功能的加減乘除功能模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、凸輪計(jì)時(shí)器功能模塊、可修改參數(shù)的時(shí)鐘模塊、水泵的循環(huán)功能模塊、特殊功能記時(shí)模塊。

例如3個(gè)泵的循環(huán)專用功能：泵的循環(huán)功能借助3個(gè)傳感器和3個(gè)泵以控制水槽中的水位。三、具有編程、模擬、監(jiān)控三種頁面，可以對(duì)編好的程序進(jìn)行離線模擬調(diào)試，當(dāng)程序在萬控器中運(yùn)行時(shí)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。四、具有時(shí)鐘功能模塊，可以設(shè)定50個(gè)時(shí)間來控制程序的運(yùn)行，如設(shè)定設(shè)備在雙休日自動(dòng)停機(jī)等。萬控器的這些特點(diǎn)是以往小型PLC所無法比擬的，因此能夠完成很多特殊的控制要求。比如涉及到模擬量和開關(guān)量綜合控制的塑料機(jī)械、中央空調(diào)、冷庫設(shè)備、樓宇控制等方面，萬控器更能顯示出控制優(yōu)勢(shì)。在這里我們舉一個(gè)溫度控制方面簡單的例子—對(duì)房間的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)：對(duì)于房間的溫度調(diào)節(jié)一般具有加熱和制冷兩種模式。在加熱模式和制冷模式下都需要由壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)共同完成，而這兩種工作模式的控制由一個(gè)連接在萬控器輸入點(diǎn)的手動(dòng)按鈕或屏幕菜單中進(jìn)行選擇。一個(gè)溫度傳感器經(jīng)過溫度變送器的信號(hào)轉(zhuǎn)換將0-10V信號(hào)傳入萬控器，使其顯示當(dāng)前溫度值，并根據(jù)此溫度值和控制模式來控制壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)。用戶可以通過一個(gè)旋鈕電位計(jì)來設(shè)定所要保持的溫度值，該溫度值通過顯示屏來顯示，另外一個(gè)開關(guān)用來取消溫度調(diào)節(jié)。在這個(gè)項(xiàng)目的溫度調(diào)節(jié)中還具備溫度滯后功能：在從開始到關(guān)閉時(shí)有+2℃的滯后，在從關(guān)閉到開啟時(shí)有-3℃的滯后，這項(xiàng)功能由FBD-TRIGGER來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)控制要求，萬控器的接點(diǎn)安排如下；輸入點(diǎn)：I1 啟動(dòng)/停止開關(guān) I2 模式選擇開關(guān) I7 溫度傳感器0-10V輸入 I8 溫度設(shè)定旋鈕輸出點(diǎn)：O1 壓縮機(jī) O2 風(fēng)機(jī) 所選萬控器型號(hào)為萬控器 SA12 S(繼電器輸出) 8輸入/4輸出 24VDC 程序描述：輸入I1=0：調(diào)節(jié)功能停止。顯示內(nèi)容示例：

調(diào)節(jié)功能停止，但顯示當(dāng)前溫度。輸入I1=1：調(diào)節(jié)功能運(yùn)行。顯示內(nèi)容示例：

顯示溫度設(shè)定值和當(dāng)前溫度值。 FBD-TRIGGER 功能模塊滯后功能示意圖：

這個(gè)控制項(xiàng)目主要用到了萬控器的模擬量輸入和計(jì)算處理功能以及FBD-TRIGGER 功能模塊滯后功能。實(shí)現(xiàn)此控制要求的程序圖：

以上就是萬控器在溫度控制方面的簡單應(yīng)用舉例。針對(duì)這個(gè)溫度控制，還有幾點(diǎn)補(bǔ)充： 1、可以取消I8溫度設(shè)定旋鈕，而通過顯示屏和按鈕來調(diào)節(jié)設(shè)定設(shè)定參數(shù)。 2、可以不使用回滯曲線模塊了控制溫度，而使用PID調(diào)節(jié)模塊來實(shí)現(xiàn)。