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PLC异步电动机控制系统研究

PLC异步电动机控制系统研究

点击数:7784 次   录入时间:03-04 11:49:09   整理:http://www.55dianzi.com   其它PLC应用
  MSComm1.Settings = "9600,e,7,2" ;设定通讯帧格式

  MSComm1.PortOpen = True ;打开通讯端口

  MSComm1.InBufferCount = 0 ;清除接收缓冲区

  MSComm1.OutBufferCount = 0 ;清除发送缓冲区

  MSComm1.InputMode=ComInputMode Text ;数据以文本形式取回

  上位机对CQM1H 的监控方式有两种。一种是由上位机向PLC 发布初始命令,要求PLC 返回相关运 行数据,进而根据该数据进行结果显示和控制运算,并向PLC 发布控制指令,直接改变PLC 的数字量或 模拟量输出,实现速度和位置控制;另一种是由PLC 主动向上位机发送初始命令,提供相关运行数据,上 位机接收数据并根据该数据进行结果显示和控制运算等。这里采用前者。

送命令必须以@打头,节点号指出与上位机通讯的PLC,头代码为两字符命令代码,正文设置命令数据,FCS 为组检验序列,终止符固定设定为*与↙。

尾代码返回完成状态(是否有错误发生),正文只有在有数据时才返回。当数据长于131 个字符时, 可分组传送。PLC 返回的数据为ASCII 形式,由于自动加入了@、节点号、FCS、终止符等,需要在上位 机中编写相关的处理程序,在通讯正常的情况下截取所需要的数据内容。

3.2 控制算法的实现

 

  上位机具备强大而快速的运算能力,因而PID 算法、模糊控制算法、人工神经网络控制算法、遗传算法等各种控制策略都可以方便地实现。这里主要采用模糊控制算法。

  3.2.1 调速算法

  三相异步电动机模型是一个高阶非线性强耦合多变量的模型[1],进行控制时需要考虑多方面的因素。 例如转子的电压、频率、磁通,以及转子转速和位置等参量之间互相影响存在耦合,绕组存在电磁惯性, 转子存在机电惯性,转子的电阻值会随温度而变化,负载转矩、转动惯量等有可能出现各种随机扰动等。 这些因素的影响给控制带来了困难,仅采用经典的控制方法很难达到较高的精度要求。而模糊控制算法无 需被控对象的精确数学模型,且对被控对象的参数变化不敏感,鲁棒性强。因此将变频器和异步电动机看 作一个整体,采用模糊控制算法实现速度控制。

 同时考虑到模糊控制器是一个有误差控制器,达到期望速度后的稳态阶段波动比较大。而采用PI控制, 当误差较小时有较高的稳态精度[2,3]。故而把增量式PI控制策略引入模糊控制器,构成模糊-PI复合控制,以 改善模糊控制器的稳态性能。给定转速100 r/min,采样周期T=150ms,转速误差≤1.0 r/min)。

 基于比例因子自调整的模糊控制,电机额定转速运 行时定位于0°,采样周期T=150ms,位置误差≤0.09°,即1 个计数脉冲的位置间隔)。

  4 结语

  本文基于PLC硬件平台,充分利用PLC自身资源,设计了异步电动机的速度和位置综合控制系 统。实验表明该系统达到了一定的控制精度,具有一定的实用参考价值。


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