基于plc和比例调速阀的轧钢机转速控制系统设计

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。基于PLC和比例调速阀的轧钢机转速控制系统设计　　摘要：全自动轧钢机传送带采用液压马达驱动，其转速在工作中受液压源和负载影响较大，为提高这种液压马达驱动传送带的速度控制精度，设计了基于PLC和比例调速阀的转速控制系统，给出了硬件构成，设计了旋转编码器采集转速及显示转速的程序，设计了转速自动控制程序，该系统有效的稳定了轧钢

2、机传送带的转速。　　关键词：PLC；比例调速阀；轧钢机；转速自动控制　　DOI：//　　1前言为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　轧钢机是一种进行金属轧制的机械设备，它

3、采用轧辊将轧件拖入轧缝中，将轧件轧制成需要形状，常见的板带轧钢机应用广泛。而板带轧钢机的传送带是轧钢机重要部件，它需要的传动力矩大，要求可以实现正反转，转速可以进行精确控制。而液压马达具有它所需要的特性，所以轧钢机的传送带常采用液压马达来驱动。在实际应用中，发现一台全自动的轧钢机，其传送带采用液压马达驱动，由于没有采用闭环控制，当液压马达受到压力源压力变化、负载变化、压力油温度变化等因素的影响时，液压马达带动的传送带经常出现速度不稳现象，影响了产品质量。为解决液压马达驱动传送带的速度稳定问题，我

4、们设计一个基于PLC和比例调速阀的转速闭环控制系统，实现液压马达转速的稳定，很好的解决了传送带运动速度的稳定问题。　　2转速控制原理　　通过观察和研究，发现这台设备的电气控制采用三菱FX3U型PLC，我们依托这台PLC，用它作为运算控制单元。设备的传送带由液压马达驱动，传送带的转速与液压马达同步，为了精确采集转速信号，在设计时，把一个旋转编码器通过联轴器和传送带的一个轴相连，旋转编码器采集到的脉冲信号就是液压马达的转速信号。再把这个脉冲信号通过三菱FX3U型PLC高速脉冲输入口输入到PLC内，通

5、过计算转换成实际转速显示出来，我们用这个采集值和设定值在PLC内进行比较，如果采集值超出设定值一定范围，显示的转速低于或高于PLC设定的转速范围，就把运算后的偏差通过PLC模拟量模块以0～10伏的电压送给比例调速阀，最终通过调节比例调速阀的开度来控制液压马达的转速，让转速稳定在一个需要的范围以内。　　3硬件选择与构成为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生

6、活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　本�D速控制系统的主要硬件如表1所示。系统主要由液压马达、可编程控制器、模拟量输出模块、旋转编码器、比例调速阀和按钮等组成。本系统的液压马达选用宁波北仑弗兰特液压公司的OMP50-121F0260，它能带轧钢机动传送带顺利运转，可编程控制器选用三菱FX3U-48MR，它的I/O点数较多，主要考虑本轧钢机其它部件需

7、要用可编程控制器控制，转速采集采用长春禹衡光学公司的型编码器，这种编码器可以输出两组A/B脉冲，相位差90度，它每转输出1024个脉冲，通过这个脉冲可以测量转速，同时还可以两组脉冲来判断转向。与可编程控制器相连接的模拟量输出模块采用FX-2DA，它可以将数字量转换成电流或电压输出，输出的0～10V电压刚好和比例调速阀的控制电压匹配，可以随意控制比例调速阀的开度。　　4转速控制的软件设计　　转速采集原理及程序设计　　转速采集主要通过旋转编码器输出的高速脉冲信号来实现，这个脉冲信号通过PLC的高速脉

8、冲输入口输入PLC，我们这次用X0和X1输入口，采用脉冲密度指令SPD指令进行单位时间内的脉冲数采集，它的梯形图指令格式是：SPD--S1--S2―D，其中，S1是计数脉冲输入口，S2是测量计数脉冲规定的时间数据，单位是ms，为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设