400型连续挤压机的PLC控制系统研究.pdf

《400型连续挤压机的PLC控制系统研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、画匠团400型连续挤压机的PLc控制系统研究李耀程中色(天津)特种材料有限公司．摘要：采用连续挤压技术进行有色金属加工具有生产效率高、节能性好、成品品质高的特点，因此，已被广泛应用于有色金属加工制造中。文章重点分析了400型连续挤压机的PLc控制系统，以期作为参考。关键词：400型连续挤压机；PLc控制系统；研究1PLc与400型连续挤压机概述1．1PLC定义与特点PLc主要是综合运用计算机技术、自动化技术及通讯技术，并且以微处理器为基础，发展而来的新一代工业自动化的控制装置。PLc在工业生产自动化中发挥了重要的作用，成为工业自动化控制中的主要技术

2、之一。其主要特点主要体现在以下几点：第一，PLc运行抗干扰能力强，稳定可靠。它能够在条件极其恶劣的状态中运行，出现故障的间隔时间较长且修复故障的时间较短；第二，具备良好的柔性，控制程序可改变。在具体的生产实践中，若施工工艺流程或者是生产设备等发生更改的时候，我们可以不更换PLC设备，而只用将之前设定好的程序修改为更换后的标准就即可：第三，操作便捷，编程简单；第四，具备完善的功能；第五，，能够较为便捷的进行扩充，且组合方式较为灵活；该产品具有不同类型的扩展的单元，能够运用于不同工业控制中的输入输出系统的需求；第六，有利于降低控制系统设计的时间，降低系

3、统施工的工程量；第七，体积小，重量轻。PLc是专用工业控制设备，结构紧密坚固、体积小、重量轻，具备较强的抗干扰能力，便于转入机械设备内部。1．2400型连续挤压机TLJ400型连续挤压机是基于TLJ350型连续挤压机的基础上研制而成的，它的主要由放线系统、校直与清洗、烘干系统、感应加热装置、连续挤压机、冷却系统、电气控制系统、牵引与收排线系统等组成。该条生产线全线采用计算机智能控制技术，依据产品的尺寸要求以及所需温度自动调节挤压的速度以及收线的速度，整条生产线实现全自动化的生产模式。且挤压的温度、主机的电流、主机的转速等数据均在电脑中显示并储存，便

4、于随时查询。此外其操作界面简单生动，整条线路操作方法快捷、简便，目前已广泛应用于金属业加工制造中。2控制方法与PLc程序实现由于智能控制理论能够适应多输入一多输出、强耦合、严重非线性、模糊性以及不确定的受控对象，而且在实际运作过程中不要求确立精确的数学模型，所以，智能控制理论被广泛的应用与当前工业控制系统中。本文中所研究的400型PLc连续挤压控制系统中，就采用力智能控制理论中的模糊控制方法，也就是我们所说的模糊PID控制模式。2．1模糊控制方法所谓模糊控制方法就是首先模拟人的思维逻辑，将工程实践中施工操作人员的施工经验进行总结汇总，然后利用变量以

5、及模糊逻辑学理论等进行相应的推理和决策过程，最终实现对工程实践中的复杂对象进行控制的目的。运用该控制系统的核心点在于Fuzzy控制器。该控制器的操作原理是，首先将所需要控制对象的误差等精确量模糊化为模糊两，接着根据语言规则以及施工操作人员的操作经验而获得的模糊控制规则进行相应的推理计算，经过模糊推理后得到控制对象的模糊量，最后则运用去模糊化的计算方法将模糊控制量换算成为精确的控制量，并将精确控制量输入到控制系统中，由执行机构根据相应的指令进行实践操作。2．2挤压温度与主轴转速匹配模糊PID控制系统设计①连续挤压机控制系统简介连续挤压控制系统的关键目

6、的是控制好腔体内部的温度，确保金属材料在适宜的温度条件下得到塑性变形，不仅要生产制造出高质量、高性能的金属产品，还要求最大限度的延长模具的使用寿命。因此，PLc控制系统的主要目标就是确保挤压腔体内部的温度适宜金属制品塑性成型且始终保持恒定温度。实践中，主轴是影响腔体温度的主要因素，因此要想达到对腔体温度的合理控制就必须有效的控制主轴的转速。在具体实践操作过程中，温度传感器首先检测到挤压腔体内部的温度，且利用PLc温度扩展的模块将温度模拟量转换成数字量，然后再将转换后的数字量存储在PLc寄存器当中。此时，将PLC控制系统中预先设定好的数值与PLC寄存

7、器中的检测数据进行比对，且将比对的结果运用PLC模糊控制器的控制程序进行计算处理，计算的结果即为控制量。该处的控制量时数字量，然后将该数字量和模拟量之间进行转换，而且将该模拟量传达给主轴转速控制器上，从而实现主轴转速的合理控制，同时也就是实现了挤压腔体内部的温度控制。②模糊PID控制系统结构模糊PID控制系统主要是由参数可调整PID控制和模糊控制系统综合组成的。参数可调整的PID主要是全面控制整个系统，而模糊控制系统主要是用以自动校正PID的三个参数。PID控制计算方法数学公式如下：”(勋=纫瞳(勋+嚣娄P(f)+罢Q㈣一已(扣1))]。其中Kp为

8、比例系数；Ti为积分时间常数；Td为微分时间常数；u(k)为调节器输出；e(k)为偏差值；Ts为采样周期。其中积分系数Ki