基于PLC的真空挤砖机进料湿度PID控制系统.pdf

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1、2010拄仪表技术与2010第8期InstrumentTechniqueNo．8基于PLC的真空挤砖机进料湿度PID控制系统马明，陈海峰(陕西科技大学机电工程学院，陕西西安710021)摘要：针对人工凭经验控制真空挤砖机进料湿度的不足，采用s7—200PLC开发了一套真空挤砖机进料湿度自动控制系统。该系统克服了直接在线检测进料湿度误差较大的缺点，通过检测搅拌电机功率和挤出砖坯湿度来间接判别进料湿度，并应用PID算法对进料加水量进行调节，可保证在原料不囤积、连续地供给挤砖机的前提下，实现对挤砖机进料湿度的控制。应用结果表明：该系统安装简单，对进料湿度

2、控制精度高，可降低企业的人力成本和提高企业产品的质量，具有一定的实用价值。关键词：真空挤砖机；进料湿度；S7—200；PLC；PID中图分类号：TP271文献标识码：B文章编号：1002—1841(2010)08—0105—03FeedMoisturePIDControlSystemforVacuumExtruderBasedonPLCMAMing，CHENHai—feng(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，ShaanfiUniversityofScienceandTechnology，Xi’a

3、n710021，China)Abstract：Aimingattheshortageofmanualandruleofthumbcontrollingvacuumextruderfeedmoisture，thispaperusedSie—mensS7—200PLCtodevelopavacuumextruderfeedmoisturecontrolsystem．Thesystemovercamethedefectoftheon-linedi—rectlydetectingfeedmoisturewhichhasabiggererror，indire

4、ctlydeterminedthefeedmoisturebythemeanofdetectingthemixingmotorpowerandextrusionbrickhumidity，andappliedthePIDalgorithmtoadjustthefeedwateraddition．Thesystemcoulda—chieveextruderfeedmoisturecontrolunderthepremiseofnorawmaterialshoardedandrawmaterialsbecontinuouslysuppliedtothe

5、extruder．Anditsvalidityandreliabilityareprovedinthepractice．Keywords：vacuumextruder；feedmoisture；s7—200；PLC；PID0引言且较原来型号的CPU224运算速度提高了40％，同时支持PIDJK系列全钢双级真空挤砖机是以黏土、页岩，煤矸石等为自整定等功能⋯。可以满足中小型控制系统的需求。并且s7原料，利用真空挤出原理，将原料通过螺旋绞刀挤压成型的制—200系列PLC业已实现国产化，价格较为低廉。砖设备。在实际生产中由于初始原料的湿度变化范围较大，这样

6、会造成进入砖机的原料湿度不一，最终影响产出砖的质量。原来是采用人工凭经验的办法，通过调节原料搅拌时的加水量来控制进料湿度，从而近似保证产出砖的质量一致。但该方法在实际生产中可靠性低，很难保证产出砖的质量稳定。由于直接在线检测砖机进料湿度较为困难，根据能够间接反映出进料湿度的搅拌电机有功功率和挤出砖坯的含水量等相关工艺参数，以s7—200可编程控制器为核心元件，设计了能够自动、连续地调节进料湿度的控制系统，该系统可保证在图1控制系统构成图原料不囤积、连续地供给挤砖机的前提下，实现对挤砖机搅拌系统的工作原理为：系统正常工作时，PLC读取来自电机过程加水

7、量的自动调节，使进料的湿度保持在允许范围内，最功率变送器的模拟信号并转换为数字量，由于搅拌电机的瞬时终保障了产出砖的质量。有功功率与原料湿度有一定的关系，所以PLC将转换后的数字1控制系统构成及工作原理量同存在于自身V存储区的电机功率设定值进行比较，每次扫图1为控制系统构成图，系统采用s7—200系列PLC描后对差值进行PID运算，并负作用输出4～20mA模拟量。CPU224XP为系统核心控制元件。该机型性能稳定，结构紧凑，电动调节阀用来接收来自PLC的4—20mA模拟信号，并根据指令强大，且本机模块集成了2路模拟量输入(10位，该值的大小执行0％

8、一100％的开度，调节加入到真空挤砖机搅±DC10V)，1路模拟量输出(10位，DCO～l0V或0—20mA)，拌部分的水