PLC在間歇式染色機(jī)溫度控制系統(tǒng)的應(yīng)用
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4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
由圖 1 可知，染色工藝可以分為幾個(gè)曲線段，不同的曲線段對(duì)應(yīng)不同的目的溫度、升降溫時(shí)間、保溫時(shí)間。對(duì)染色過(guò)程的溫度控制主要是對(duì)染槽升溫、保溫、降溫，結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際要求又將升溫分為直接升溫到指定溫度和按斜率準(zhǔn)確地升溫到指定溫度；同理，降溫也分為直接降溫到指定溫度和根據(jù)斜率準(zhǔn)確地降溫到指定溫度。因此溫度控制分為五個(gè)子程序：直接升溫、按斜率升溫、保溫、直接降溫、按斜率降溫。直接升溫還是斜率升溫、直接降溫還是斜率降溫根據(jù)實(shí)際需要通過(guò)中控機(jī)設(shè)定，而后由現(xiàn)場(chǎng)控制器PLC 的主程序調(diào)用相應(yīng)子程序。由于間歇式染色機(jī)的染缸體積較大，加熱管道與冷水管道相對(duì)較小，造成比較大的溫度慣性，一般可將其認(rèn)為是一種具有純滯后大慣性的被控對(duì)象，因而在升/降溫段采用趨勢(shì)判斷補(bǔ)償法，如果是升溫，則在溫度到達(dá)T 目標(biāo)溫度-△Ti 時(shí)停止升溫；若是降溫，則在溫度到達(dá)T 目標(biāo)溫度+△Tj 時(shí)，停止降溫，其中△Ti、△Tj 為補(bǔ)償溫度。由于溫度控制的程序都在現(xiàn)場(chǎng)控制器PLC中，但是染色工藝參數(shù)是從中控機(jī)下傳給PLC的，因而在PLC 的主程序中，需要根據(jù)接收到的來(lái)自中控機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行判別，再執(zhí)行相應(yīng)的子程序。在下傳的數(shù)據(jù)中包括目標(biāo)溫度、斜率、保溫時(shí)間等，因而PLC 可以根據(jù)這些數(shù)值判斷升溫、保溫、還是降溫。但是判斷升溫、降溫、保溫，光憑目標(biāo)溫度、斜率、保溫時(shí)間不能得到精確的判斷，因而使用前一曲線段的目標(biāo)溫度輔助進(jìn)行判斷。由下面溫度控制判斷表1 表示。（說(shuō)明：T＊為本曲線段的目標(biāo)溫度，T＊′為前一曲線段的目標(biāo)溫度）
表1 溫度控制判斷表
根據(jù)表1，PLC 可以進(jìn)行染色過(guò)程的溫度控制。
下面以斜率降溫為例，說(shuō)明 PLC 的溫控過(guò)程。首先在主程序中判斷當(dāng)前目標(biāo)溫度是否小于上一步目標(biāo)溫度，再判斷斜率不等于零，若滿足這兩個(gè)條件，就按照指定斜率降溫。在斜率降溫時(shí)，將降溫段曲線按時(shí)間分成若干個(gè)相等的小間隔，對(duì)每一小間隔計(jì)算出相應(yīng)的溫度作為這
一小段的溫度給定值，因而工藝曲線的降溫段可以用階梯性表示，如圖3 所示，又因?yàn)槿緳C(jī)的大慣性，因而降溫曲線段可由圖4 表示。只要每一間隔的時(shí)間足夠小，則計(jì)算的每一間隔的溫度給定值與理想值的偏差就可忽略。本系統(tǒng)采用采樣時(shí)間將降溫段曲線分成相
兩次目標(biāo)溫度比較斜率K 保溫時(shí)間t 當(dāng)前動(dòng)作圖示
K≠0 t="0" 按斜率升溫
T＊-T＊′>0 K≠0 t≠0 按斜率升溫后保溫
K=0 t="0" 直接升溫
K=0 t≠0 直接升溫后保溫
K≠0 t="0" ERROR
T＊-T＊′=0 K≠0 t≠0 保溫
K=0 t="0" ERROR
K=0 t≠0 保溫
K≠0 t="0" 按斜率降溫
T＊-T＊′0 K≠0 t≠0 按斜率降溫后保溫
K=0 t="0" 直接降溫
K=0 t≠0 直接降溫后保溫
評(píng)論