整車裝配板鏈線、零件輸送懸掛線控制方案_secret

1、第 PAGE 23 頁 共 NUMPAGES 23 頁整車裝配板鏈線、零件輸送懸掛線控制方案概述摩托車整車裝配線包括整車裝配板鏈線和零件輸送懸掛線，整車裝配板鏈線用于裝配摩托車整車，零件輸送懸掛線用于輸送摩托車零部件。因?yàn)檠b配工藝的需要，零件輸送懸掛線的每個(gè)吊籃內(nèi)均放置了1臺摩托車的全部零部件，摩托車裝配結(jié)束時(shí)相應(yīng)吊籃內(nèi)的零部件也全部用完，所以要求裝配板鏈線和零件輸送懸掛線同步連續(xù)運(yùn)行或同步節(jié)拍運(yùn)行?？刂埔缶€體工作方式第一種工作方式：單獨(dú)連續(xù)運(yùn)行模式。整車裝配板鏈線可以單獨(dú)運(yùn)行，零件輸送懸掛線也可以單獨(dú)運(yùn)行，它們均處于獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)而不是同步運(yùn)行狀態(tài)，可以隨意啟動/停止任何一條線體。這種工作方

2、式適用于線體調(diào)試、產(chǎn)品/零部件單獨(dú)輸送或其它需要的場合。第二種工作方式：同步節(jié)拍運(yùn)行模式。整車裝配板鏈線和零件輸送懸掛線均處于節(jié)拍（步進(jìn)）同步運(yùn)行方式運(yùn)行工作狀態(tài)（以設(shè)定速度運(yùn)行1個(gè)工位的距離，然后停止一段時(shí)間，然后又以設(shè)定速度運(yùn)行1個(gè)工位的距離如此循環(huán)運(yùn)行）。在整車裝配板鏈線和零件輸送懸掛線并行運(yùn)行過程中，整車裝配板鏈線的夾具和零件輸送懸掛線相應(yīng)吊籃的相對位置不會發(fā)生改變。第三種工作方式：同步連續(xù)運(yùn)行模式。整車裝配板鏈線和零件輸送懸掛線均處于同步連續(xù)運(yùn)行工作狀態(tài)。在整車裝配板鏈線和零件輸送懸掛線并行運(yùn)行過程中，整車裝配板鏈線的夾具和零件輸送懸掛線相應(yīng)吊籃的相對位置不會發(fā)生改變。正常生產(chǎn)時(shí)，根

3、據(jù)生產(chǎn)工藝和管理的需要，可以使兩條線工作在第二種工作方式或第三種工作方式?？刂乒δ芸刂乒衩姘骞δ埽嚎刂齐娫粗甘?；整車裝配板鏈線單獨(dú)啟動、單獨(dú)停止、單獨(dú)運(yùn)行指示；零件輸送懸掛線單獨(dú)啟動、單獨(dú)停止、單獨(dú)運(yùn)行指示；整車裝配板鏈線和零件輸送懸掛線全部同步節(jié)拍啟動、全部同步連續(xù)啟動、全部停止、全部運(yùn)行指示、全部緊急停止、全部緊急停止指示。人機(jī)界面功能：整車裝配板鏈線運(yùn)行速度（米/分，下同）設(shè)定、運(yùn)行速度顯示；零件輸送懸掛線運(yùn)行速度設(shè)定、運(yùn)行速度顯示；整車裝配板鏈線和零件輸送懸掛線全部同步連續(xù)運(yùn)行速度設(shè)定、全部節(jié)拍運(yùn)行停止時(shí)間（秒）設(shè)定；PLC復(fù)位（PLC相應(yīng)存儲器清零，在控制紊亂時(shí)使用）；控制方案原控制

4、方案功能更改功能刪節(jié)分析刪節(jié)理由新控制方案取消原控制柜面板上的整車裝配板鏈線的速度微增控制按鈕/速度微增指示燈/速度微減控制按鈕/速度微減指示燈、零件輸送懸掛線的速度微增控制按鈕/速度微增指示燈/速度微減控制按鈕/速度微減指示燈。這些按鈕指示燈并不從控制柜面板上拆除，只是從控制功能上不使用這些按鈕指示燈了。取消原因如下所述：當(dāng)兩條線處于單獨(dú)運(yùn)行工作方式時(shí)，板鏈線和懸掛線的運(yùn)行速度改變都可以通過修改人機(jī)界面上相應(yīng)的設(shè)定值來實(shí)現(xiàn)，速度微增控制按鈕和速度微減控制按鈕沒有必要。當(dāng)兩條線處于同步節(jié)拍運(yùn)行工作方式或同步連續(xù)運(yùn)行工作方式時(shí)，板鏈線與懸掛線是主從控制關(guān)系板鏈線按照設(shè)定速度運(yùn)行，懸掛線跟隨板鏈線

5、運(yùn)行。這種情況下，在人機(jī)界面上只能對板鏈線的速度進(jìn)行設(shè)定，這個(gè)速度也就是同步運(yùn)行速度，而不能對懸掛線的速度進(jìn)行設(shè)定（即使設(shè)定了也沒有任何意義）。所以在這兩種工作方式下，速度微增控制按鈕和速度微減控制按鈕也沒有必要。保留理由當(dāng)線體編碼器出現(xiàn)故障或同步出現(xiàn)失控時(shí)，需要線體處于手動控制模式運(yùn)行，這時(shí)就需要兩條線體處于開環(huán)運(yùn)行模式。這個(gè)時(shí)候就需要速度微增和微減控制，所以筆者還是考慮保留這個(gè)功能。只不過在人機(jī)界面中設(shè)1個(gè)操作者可以更改的標(biāo)志位，由該標(biāo)志位的狀態(tài)選擇線體運(yùn)行在單獨(dú)連續(xù)PID運(yùn)行模式還是單獨(dú)連續(xù)開環(huán)運(yùn)行模式。默認(rèn)狀態(tài)下，在單獨(dú)連續(xù)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)以單獨(dú)連續(xù)PID運(yùn)行方式運(yùn)行。功能更改分析原控制柜頂

6、上的告警設(shè)備是通過PLC外部時(shí)間繼電器來驅(qū)動的，因此該告警設(shè)備只適合作為啟動告警，而不適合作為故障告警（因?yàn)槌霈F(xiàn)故障時(shí)告警設(shè)備應(yīng)當(dāng)立即告警而不應(yīng)當(dāng)延遲告警）。況且控制告警設(shè)備的時(shí)間繼電器是并聯(lián)在同步運(yùn)行指示燈上面由PLC驅(qū)動的，因此就沒有考慮將故障告警在外部進(jìn)行顯示（當(dāng)然變頻故障還是可以在變頻器上看到的）。時(shí)間繼電器的觸點(diǎn)也沒有送入PLC輸入端。正常的啟動告警過程為：按下啟動按鈕后立即進(jìn)行告警，告警持續(xù)設(shè)定時(shí)間以后，告警停止，設(shè)備開始運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，原控制方案只有當(dāng)時(shí)間繼電器的設(shè)定值等于PLC中的延時(shí)啟動時(shí)間的情況下，才能實(shí)現(xiàn)正常的告警過程。一旦對時(shí)間繼電器的值進(jìn)行調(diào)節(jié)，就無法實(shí)現(xiàn)正常的告警過程了

7、。如果取1個(gè)時(shí)間繼電器的動作信號到PLC，就可以實(shí)現(xiàn)在PLC外部調(diào)解啟動告警時(shí)間的目的。但原控制方案中PLC輸入點(diǎn)已經(jīng)全部被用完，PLC無法再取得時(shí)間繼電器的動作信號，因此，線體啟動告警功能維持原方案不變。控制設(shè)備條件變頻器：富士FRV-E9S系列變頻器2臺，分別用于驅(qū)動2條生產(chǎn)線的電機(jī)。接近開關(guān)：歐姆龍TL-N20ME1型接近開關(guān)2個(gè)，分別安裝在兩條生產(chǎn)線的驅(qū)動附近；用于檢測板鏈裝配線的每一個(gè)夾具和懸掛輸送線的每一個(gè)吊籃（每個(gè)夾具和吊籃中心位置都有一個(gè)鐵片供接近開關(guān)檢測）。編碼器：歐姆龍E6B2-CWZ6C系列增量式旋轉(zhuǎn)編碼器2個(gè)，分辨率為360脈沖/轉(zhuǎn)；分別與兩條線體的主動大鏈輪同軸連接，

8、用于檢測線體的速度。TD200文本顯示器：訂貨號6ES7 272-0AA00-0YA0，英文文本顯示器，背光LCD，20字符/每行，8個(gè)功能鍵；軟件版本為1.0的老版本。西門子PLC模塊：西門子CPU 224 AC/DC/繼電器CPU單元：訂貨號6ES7 214-1BD23-0XB0，集成14點(diǎn)DC24V數(shù)字量輸入/10點(diǎn)繼電器輸出、AC120-240V電源、1個(gè)RS-485通訊接口；西門子EM 223 24V DC 輸入/繼電器輸出數(shù)字量擴(kuò)展模塊：訂貨號6ES7 223-1HF22-0XA0，4點(diǎn)DC24V輸入/4點(diǎn)繼電器輸出；西門子EM 232 2輸出12位模擬量輸出模塊：訂貨號6ES7

9、232-0HB22-0XA0，2點(diǎn)12位模擬量輸出。其它：板鏈裝配線夾具的間距懸掛輸送線吊籃的間距。方案分析經(jīng)過實(shí)踐，原控制方案在更該線體長度、更換驅(qū)動減速機(jī)以后同步控制實(shí)效。由于不了解原控制方案（浙大方面并不提供控制方案，而且PLC也加了密碼，無法對程序進(jìn)行分析），所以無法在原程序的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，只能設(shè)計(jì)一套新的控制方案。板鏈線開環(huán)控制板鏈線開環(huán)控制：PLC輸出給板鏈線變頻器的DC0-10V信號與設(shè)定速度成線性對應(yīng)關(guān)系?？刂扑惴ㄋ玫降墓饺缦拢鹤冾l器DC0-10V輸入與輸出頻率的關(guān)系：變頻器給定值(V)10(V)變頻器輸出頻率(Hz)變頻器上限頻率(Hz)變頻器上限頻率：最大給定值時(shí)的變

10、頻器輸出頻率。三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：nn0(1s)=【60fP】(1-s)n電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速；單位：轉(zhuǎn)/分鐘；n0電機(jī)同步轉(zhuǎn)速；單位：轉(zhuǎn)/分鐘；s電機(jī)轉(zhuǎn)差率；f電機(jī)實(shí)際頻率；單位：Hz；P電機(jī)磁極對數(shù)。板鏈線運(yùn)行速度與電機(jī)速度的關(guān)系：VniV板鏈線運(yùn)行速度，在人機(jī)界面上的設(shè)定速度；n電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速；單位：轉(zhuǎn)/分鐘；i 傳動比。傳動比是指板鏈線運(yùn)行速度（米/分鐘）與電機(jī)轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分鐘）的比值，包括連體減速電機(jī)的減速比、減速電機(jī)輸出速度與板鏈線運(yùn)行速度的比值。只要機(jī)械設(shè)計(jì)成型，這個(gè)比值就是已知的。最簡單的計(jì)算方法：把變頻器頻率調(diào)到50Hz，實(shí)測線體速度和電機(jī)轉(zhuǎn)速（可以通過編碼器來測量，如果電機(jī)轉(zhuǎn)速測

11、量不方便，也可以認(rèn)為n=1400轉(zhuǎn)/分鐘），然后可以計(jì)算出i值。根據(jù)以上公式可以推導(dǎo)出PLC輸出給板鏈線變頻器的DC0-10V信號給定值：變頻器給定值(V)【10(V)PV(m/min)】【60i(1-s)變頻器上限頻率(Hz)】從上述公式可以看出，變頻器給定值（直接決定線體實(shí)際運(yùn)行速度）和電機(jī)極數(shù)、傳動比、電機(jī)轉(zhuǎn)差率、變頻器上限頻率有關(guān)系，一旦這些值發(fā)生變化而在PLC中不進(jìn)行相應(yīng)更改，在人機(jī)界面上設(shè)定的速度和線體實(shí)際運(yùn)行速度將不一樣！而且線體實(shí)際運(yùn)行速度不一樣，也就直接影響到兩條線的同步精度（一條線運(yùn)行速度不準(zhǔn)確而另外一條線運(yùn)行速度準(zhǔn)確，必然導(dǎo)致不同步）！這就是為什么上海新大洲的另一套線體在

12、更換不同減速比的減速電機(jī)以后出現(xiàn)了不同步現(xiàn)象的原因了。對于板鏈線來說，這種控制方式適合單獨(dú)連續(xù)運(yùn)行、同步節(jié)拍運(yùn)行、同步連續(xù)運(yùn)行三種運(yùn)行方式。但因?yàn)橛?jì)算的原因，這種控制方式的精度不高，實(shí)際運(yùn)行速度和設(shè)定速度存在偏差。板鏈線速度環(huán)PID控制板鏈線速度環(huán)PID控制：以板鏈線設(shè)定速度為給定值，將編碼器信號換算成速度信號后作為反饋信號，以輸出給板鏈線驅(qū)動變頻器的信號作為輸出值，實(shí)現(xiàn)板鏈線速度的PID控制。編碼器信號與實(shí)際運(yùn)行速度的關(guān)系：線體實(shí)際運(yùn)行速度(m/min)編碼器每秒發(fā)出的脈沖數(shù)(個(gè)/秒)60(秒/分) 板鏈線主動鏈輪節(jié)圓的直徑(m)編碼器每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的脈沖(個(gè))從上述公式可以看出，板鏈線的實(shí)際

13、運(yùn)行速度的準(zhǔn)確性只和編碼器的型號、板鏈線的主動鏈輪有關(guān)系。一般情況下，即使設(shè)備擴(kuò)容或者維修，一般也不會去改編碼器型號和主動鏈輪大小，因此這兩項(xiàng)的參數(shù)也不會發(fā)生變化。說明：這里以測量每秒鐘編碼器的脈沖個(gè)數(shù)的測速方式來測速，實(shí)際上這種測速方式只適合高速場合，實(shí)際測速方式以具體測速控制方案為準(zhǔn)。對于板鏈線來說，這種控制方式適用于單獨(dú)連續(xù)運(yùn)行、同步連續(xù)運(yùn)行兩種運(yùn)行方式。懸掛線開環(huán)控制懸掛線開環(huán)控制與板鏈線開環(huán)控制類同，這里就不再贅述了。對于板鏈線來說，這種控制方式適用于單獨(dú)連續(xù)運(yùn)行、同步節(jié)拍運(yùn)行兩種運(yùn)行方式。但因?yàn)橛?jì)算的原因，這種控制方式的精度不高，實(shí)際運(yùn)行速度和設(shè)定速度存在偏差。懸掛線速度環(huán)PID控

14、制懸掛線速度環(huán)PID控制與板鏈線速度環(huán)PID控制類同，這里就不再贅述了。對于板鏈線來說，這種控制方式適用于單獨(dú)連續(xù)運(yùn)行、同步連續(xù)運(yùn)行兩種運(yùn)行方式。懸掛線位置環(huán)控制懸掛線位置環(huán)控制：以板鏈線設(shè)定速度為給定值，再減去懸掛線吊籃和板鏈線的相對位置信號（當(dāng)懸掛線吊籃位于板鏈線對應(yīng)的夾具之前時(shí)，該信號為正；當(dāng)懸掛線吊籃位于板鏈線對應(yīng)的夾具之后時(shí)，該信號為負(fù)），作為懸掛線速度環(huán)PID控制的給定值。對于懸掛線來說，這種控制方式適用于同步連續(xù)運(yùn)行方式。但因?yàn)闆]有直接控制懸掛線的速度，這種控制方式達(dá)到動態(tài)平衡的時(shí)間比較長，在出現(xiàn)干擾時(shí)，系統(tǒng)也會變得不穩(wěn)定而出現(xiàn)一段時(shí)間的振蕩。懸掛線速度環(huán)PID控制位置環(huán)控制因?yàn)?/p>

15、在同步連續(xù)運(yùn)行時(shí)，最終目的是要保證懸掛線吊籃與板鏈線對應(yīng)夾具的相對位置不變，而使兩條線速度一致只是實(shí)現(xiàn)該目的的一種手段，所以可以采用位置環(huán)和速度環(huán)結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)控制。對于懸掛線來說，這種控制方式適用于同步連續(xù)運(yùn)行方式。而且控制精度高、控制性能穩(wěn)定。新控制方案單獨(dú)連續(xù)開環(huán)運(yùn)行采用以下公式對變頻器設(shè)定頻率進(jìn)行計(jì)算：變頻器給定值(V)【10(V)PV(m/min)】【60i(1-s)變頻器上限頻率(Hz)】 采用線體對應(yīng)的頻率微增/微減控制按鈕對變頻器輸出頻率進(jìn)行更改，當(dāng)然也可以通過改變設(shè)定速度的方式進(jìn)行頻率的更改。單獨(dú)連續(xù)PID運(yùn)行在板鏈線和懸掛線單獨(dú)連續(xù)運(yùn)行模式下，兩條線以人機(jī)界面上各自的設(shè)定速

16、度（需要進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，下同）為給定值，以各自編碼器反映的實(shí)際運(yùn)行速度為反饋值，以PLC輸出給各自變頻器的DC0-10V信號為輸出值，進(jìn)行PID控制（負(fù)反饋比例積分微分閉環(huán)控制系統(tǒng)），最終使線體實(shí)際運(yùn)行速度恒定在各自的設(shè)定速度左右。同步節(jié)拍運(yùn)行在板鏈線和懸掛線同步節(jié)拍運(yùn)行模式下，有3個(gè)控制部分：線體的啟動信號、運(yùn)行速度、停止信號（運(yùn)行時(shí)間）。啟動信號：線體首次啟動信號由設(shè)備啟動信號提供，線體處于工作狀態(tài)時(shí)的啟動信號由工位裝配時(shí)間信號提供。運(yùn)行速度：板鏈線和懸掛線的運(yùn)行速度均以板鏈線的設(shè)定速度為給定值，采用開環(huán)控制直接換算為變頻器的DC0-10V信號作為輸出值，使板鏈線和懸掛線在運(yùn)行時(shí)段中（運(yùn)行1

17、個(gè)工位的時(shí)間），實(shí)際運(yùn)行速度恒定在板鏈線的設(shè)定速度左右（加減速時(shí)段除外）。經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證，同步節(jié)拍運(yùn)行采用PID控制是不可行的，因?yàn)橥焦?jié)拍運(yùn)行方式的運(yùn)行時(shí)段比較短（不會超過半分鐘），在這么短的時(shí)間內(nèi)無法達(dá)到PID調(diào)節(jié)平衡（P過大，輸出值無法達(dá)到設(shè)定值；P過小，容易產(chǎn)生超調(diào)），所以PID就失去了調(diào)節(jié)的意義！停止信號（運(yùn)行時(shí)間）：板鏈線和懸掛線的運(yùn)行時(shí)間由各自的工位檢測接近開關(guān)信號決定。當(dāng)板鏈線對應(yīng)的接近開關(guān)動作時(shí)，板鏈線就立即停止；當(dāng)懸掛線對應(yīng)的接近開關(guān)動作時(shí)，懸掛線就立即停止。同步連續(xù)運(yùn)行在板鏈線和懸掛線同步連續(xù)運(yùn)行模式下，板鏈線的運(yùn)行速度以其設(shè)定速度為給定值，以其編碼器反映的實(shí)際運(yùn)行速度為反

18、饋值，以PLC輸出給板鏈線驅(qū)動變頻器的DC0-10V信號為輸出值，進(jìn)行PID控制，最終使板鏈線實(shí)際運(yùn)行速度恒定在其設(shè)定速度左右。懸掛線的控制采用PID速度環(huán)位置環(huán)的控制方式。經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證，該控制方案是可行的。由于考慮到編程/調(diào)試方面的難度問題，沒有采用更復(fù)雜的串級控制方式位置信號作為主控變量，速度信號作為副控變量的控制方式。人機(jī)界面工藝參數(shù)設(shè)置/顯示工藝參數(shù)設(shè)置包括：板鏈線設(shè)定速度、懸掛線設(shè)定速度、單獨(dú)連續(xù)運(yùn)行方式（選擇單獨(dú)連續(xù)PID控制還是單獨(dú)連續(xù)開環(huán)控制）、節(jié)拍運(yùn)行速度、節(jié)拍運(yùn)行工位裝配時(shí)間。工藝參數(shù)顯示包括：板鏈線實(shí)際運(yùn)行速度、懸掛線實(shí)際運(yùn)行速度。系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置在人機(jī)界面上增設(shè)控制算法中需

19、要用到的設(shè)備參數(shù)設(shè)置功能?？刂茣r(shí)PLC將直接調(diào)用這些參數(shù)，所以這些參數(shù)是至關(guān)重要的。一旦這些參數(shù)值不正確，將直接影響到線體運(yùn)行速度的精度和同步運(yùn)行的精度。所以，這些參數(shù)設(shè)置僅供調(diào)試時(shí)使用，最終用戶不能修改（設(shè)置相應(yīng)的權(quán)限密碼）。這些參數(shù)包括：板鏈線主動鏈輪的周長【主動鏈輪轉(zhuǎn)一圈對應(yīng)的板鏈線行程，計(jì)算方法：D（指節(jié)圓的直徑，節(jié)圓是位于鏈輪齒根圓和齒頂圓中間的圓，齒頂圓半徑節(jié)圓半徑節(jié)圓半徑齒根圓半徑）】、板鏈線夾具之間的距離（等于懸掛線吊籃之間的距離）、板鏈線編碼器轉(zhuǎn)一圈輸出的脈沖數(shù)、懸掛線主動鏈輪的周長（主動鏈輪轉(zhuǎn)一圈對應(yīng)的懸掛線行程）、懸掛線編碼器轉(zhuǎn)一圈輸出的脈沖數(shù)。設(shè)置這些參數(shù)的目的：使PL

20、C程序成為懸掛線跟隨板鏈線同步運(yùn)行這種形式線體的通用程序，當(dāng)另外一套設(shè)備需要相同的控制功能時(shí)，可以直接移植。需要做的工作就只剩下這些參數(shù)的設(shè)置和PID參數(shù)的調(diào)節(jié)了?？刂扑惴ň幋a器測速采用“M/T法”進(jìn)行測速。下面是對各種測速方法的描述。吊籃相對于夾具的絕對位置偏差轉(zhuǎn)換為速度偏差懸掛線比板鏈線快的情況：懸掛線比板鏈線慢的情況：永同步理論上來說，在同步節(jié)拍運(yùn)行、同步連續(xù)運(yùn)行控制時(shí)，如果因?yàn)槎喾N因素導(dǎo)致控制失去平衡時(shí)，吊籃比相應(yīng)的夾具多運(yùn)行或少運(yùn)行了N個(gè)工位的距離（這是個(gè)比較極端的假設(shè)），就需要記憶到底多運(yùn)行或少運(yùn)行了幾個(gè)工位的距離（2個(gè)接近開關(guān)的計(jì)數(shù)差值），然后進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)吊籃相對于夾具永遠(yuǎn)同步

21、。當(dāng)懸掛線速度較快，運(yùn)行工位數(shù)超過板鏈線運(yùn)行工位數(shù)1個(gè)或以上（指同步誤差已經(jīng)大于了1個(gè)工位的距離），那么就控制懸掛線停下來，直到懸掛線工位計(jì)數(shù)值板鏈線工位計(jì)數(shù)值=1為止。當(dāng)板鏈線速度較快，運(yùn)行工位數(shù)超過懸掛線運(yùn)行工位數(shù)1個(gè)或以上（指同步誤差已經(jīng)大于了1個(gè)工位的距離），那么就控制板鏈線停下來，直到懸掛線工位計(jì)數(shù)值板鏈線工位計(jì)數(shù)值=1為止。實(shí)際編程時(shí)，從設(shè)備運(yùn)行情況等方面考慮，可以不設(shè)這部分控制。有時(shí)間考慮到接近開關(guān)不可能檢測到每一個(gè)鐵片，因此不能采用用同步，采用實(shí)時(shí)同步就可以了。同時(shí)，程序中設(shè)置相關(guān)程序，當(dāng)2個(gè)接近開關(guān)動作的間隔時(shí)間超過設(shè)定時(shí)間（小于工位間距最大速度2），例如超過30秒以后，就把

22、這個(gè)信號丟棄。方案說明無論兩條線體處于哪一種運(yùn)行模式，板鏈線的編碼器都實(shí)時(shí)反映板鏈線的實(shí)際運(yùn)行速度，懸掛線的編碼器也都實(shí)時(shí)反映懸掛線的實(shí)際運(yùn)行速度。原控制方案中線體實(shí)際運(yùn)行速度精度、線體同步運(yùn)行精度和電機(jī)到線體主傳動鏈輪的傳動比、線體長度、編碼器型號等參數(shù)有密切的關(guān)系，而新控制方案線體實(shí)際運(yùn)行速度精度、線體同步運(yùn)行精度只和編碼器型號、線體主傳動鏈輪的直徑有關(guān)系。所以新控制方案是比較完美的控制方案。從理論上來說，在新控制方案中，當(dāng)兩條線體處于同步連續(xù)運(yùn)行時(shí)，懸掛線可以實(shí)現(xiàn)位置環(huán)控制、位置環(huán)速度環(huán)控制兩種控制方式的切換（因?yàn)橐笪恢猛?，所以不能只采用速度環(huán)控制）。不過當(dāng)只有位置環(huán)控制時(shí)，達(dá)到控制

23、穩(wěn)定的時(shí)間稍微要長一點(diǎn)，但也能滿足生產(chǎn)要求。但實(shí)際上，因?yàn)樵撓到y(tǒng)屬于小系統(tǒng)，當(dāng)因?yàn)橥獠吭O(shè)備故障而導(dǎo)致設(shè)備控制失控時(shí)不會造成非常嚴(yán)重的損失，不像大型DCS系統(tǒng)那樣涉及非常復(fù)雜而又重要的控制環(huán)境，所以該系統(tǒng)中所有硬件、軟件不需要做冗余。也就是說，當(dāng)兩條線體處于同步連續(xù)運(yùn)行時(shí)，懸掛線不做控制方式的切換。調(diào)試外部控制回路調(diào)試關(guān)于外部控制回路的調(diào)試，請參閱相關(guān)資料，這里就不贅述了。PLC程序調(diào)試關(guān)于PLC程序的調(diào)試，請參閱相關(guān)資料，這里就不贅述了。PID參數(shù)調(diào)試從設(shè)備結(jié)構(gòu)可以看出，這是個(gè)沒有控制遲滯的系統(tǒng)，不像暖通空調(diào)、加熱系統(tǒng)那樣具有非常大的控制遲滯（控制輸出增加后，被控制變量要比較長的時(shí)間才會有所變

24、化）。所以，PID控制器中的D參數(shù)（微分）可以設(shè)為0。下面是PID控制器參數(shù)整定的一般方法：PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時(shí)間和微分時(shí)間的大小。PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計(jì)算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過理論計(jì)算確定控制器參數(shù)。這種方法所得到的計(jì)算數(shù)據(jù)未必可以直接用，還必須通過工程實(shí)際進(jìn)行調(diào)整和修改。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗(yàn)，直接在控制系統(tǒng)的試驗(yàn)中進(jìn)行，且方法簡單、易于掌握，在工程實(shí)際中被廣泛采用。PID控制器參數(shù)的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應(yīng)曲線法和衰減法。三

25、種方法各有其特點(diǎn)，其共同點(diǎn)都是通過試驗(yàn)，然后按照工程經(jīng)驗(yàn)公式對控制器參數(shù)進(jìn)行整定。但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù)，都需要在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行最后調(diào)整與完善?，F(xiàn)在一般采用的是臨界比例法。利用該方法進(jìn)行PID控制器參數(shù)的整定步驟如下：(1)首先預(yù)選擇一個(gè)足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作；(2)僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時(shí)的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期；(3)在一定的控制度下通過公式計(jì)算得到PID控制器的參數(shù)。PID參數(shù)的設(shè)定：是靠經(jīng)驗(yàn)及工藝的熟悉，參考測量值跟蹤與設(shè)定值曲線，從而調(diào)整PID的大小。比例I/微分D=2，具體值可根據(jù)儀表定，再調(diào)整比例帶P，P過頭，到達(dá)

26、穩(wěn)定的時(shí)間長，P太短，會震蕩，永遠(yuǎn)也打不到設(shè)定要求。PID控制器參數(shù)的工程整定,各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中P.I.D參數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以下可參照：溫度T：P=2060%，T=180600s，D=3-180s；壓力P：P=3070%，T=24180s；液位L：P=2080%，T=60300s；流量L：P=40100%，T=660s。書上的常用口訣：參數(shù)整定找最佳，從小到大順序查；先是比例后積分，最后再把微分加；曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大；曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳；曲線偏離回復(fù)慢，積分時(shí)間往下降；曲線波動周期長，積分時(shí)間再加長；曲線振蕩頻率快，先把微分降下來；動差大來波動慢。微分時(shí)間應(yīng)加長；理想曲線兩個(gè)波

27、，前高后低4比1；一看二調(diào)多分析，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會低。經(jīng)過多年的工作經(jīng)驗(yàn)，我個(gè)人認(rèn)為PID參數(shù)的設(shè)置的大小，一方面是要根據(jù)控制對象的具體情況而定；另一方面是經(jīng)驗(yàn)。P是解決幅值震蕩，P大了會出現(xiàn)幅值震蕩的幅度大，但震蕩頻率小，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)間長；I是解決動作響應(yīng)的速度快慢的，I大了響應(yīng)速度慢，反之則快；D是消除靜態(tài)誤差的，一般D設(shè)置都比較小，而且對系統(tǒng)影響比較小。對于溫度控制系統(tǒng)P在5-10%之間；I在180-240s之間；D在30以下。對于壓力控制系統(tǒng)P在30-60%之間；I在30-90s之間；D在30以下。這里介紹一種經(jīng)驗(yàn)法。這種方法實(shí)質(zhì)上是一種試湊法，它是在生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來的行之有效的方法，

28、并在現(xiàn)場中得到了廣泛的應(yīng)用。這種方法的基本程序是先根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，確定一組調(diào)節(jié)器參數(shù)，并將系統(tǒng)投入閉環(huán)運(yùn)行，然后人為地加入階躍擾動（如改變調(diào)節(jié)器的給定值），觀察被調(diào)量或調(diào)節(jié)器輸出的階躍響應(yīng)曲線。若認(rèn)為控制質(zhì)量不滿意，則根據(jù)各整定參數(shù)對控制過程的影響改變調(diào)節(jié)器參數(shù)。這樣反復(fù)試驗(yàn)，直到滿意為止。經(jīng)驗(yàn)法簡單可靠，但需要有一定現(xiàn)場運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，整定時(shí)易帶有主觀片面性。當(dāng)采用PID調(diào)節(jié)器時(shí)，有多個(gè)整定參數(shù)，反復(fù)試湊的次數(shù)增多，不易得到最佳整定參數(shù)。下面以PID調(diào)節(jié)器為例，具體說明經(jīng)驗(yàn)法的整定步驟：讓調(diào)節(jié)器參數(shù)積分系數(shù)S0=0，實(shí)際微分系數(shù)k=0，控制系統(tǒng)投入閉環(huán)運(yùn)行，由小到大改變比例系數(shù)S1，讓擾動信號作階躍

29、變化，觀察控制過程，直到獲得滿意的控制過程為止。取比例系數(shù)S1為當(dāng)前的值乘以0.83，由小到大增加積分系數(shù)S0，同樣讓擾動信號作階躍變化，直至求得滿意的控制過程。積分系數(shù)S0保持不變，改變比例系數(shù)S1，觀察控制過程有無改善，如有改善則繼續(xù)調(diào)整，直到滿意為止。否則，將原比例系數(shù)S1增大一些，再調(diào)整積分系數(shù)S0，力求改善控制過程。如此反復(fù)試湊，直到找到滿意的比例系數(shù)S1和積分系數(shù)S0為止。引入適當(dāng)?shù)膶?shí)際微分系數(shù)k和實(shí)際微分時(shí)間TD，此時(shí)可適當(dāng)增大比例系數(shù)S1和積分系數(shù)S0。和前述步驟相同，微分時(shí)間的整定也需反復(fù)調(diào)整，直到控制過程滿意為止。PID參數(shù)是根據(jù)控制對象的慣量來確定的。大慣量如：大烘房的溫度控制，一般P可在10以上，I=3-10，D=1左右。小慣量如：一個(gè)小電機(jī)帶一臺水泵進(jìn)行壓力閉環(huán)控制，一般只用P