西门子PLC模块6ES7288-1ST40-0AA1

时间：2023-08-30

SIMATIC S7-200 SMART，CPU ST40，上，DC/DC/DC，机载 I/O： 24 个 24V DC 数字输入；16DO 24V DC；电源：DC 20.4 - 28.8V DC，程序存储器/数据存储器 40 KB 网络服务器支持

PLC张力控制程序及过程

1. 张力控制过程

张力检测仪:薄膜越松弛，模拟电压越大，A/D 转换后数字量越大。在图 26-5 中，薄膜越松弛，检测仪测得的模拟电压越大，输入 PLC A/D 模块后，转换的数字量也越大，由此控制收卷电动机的速度。

设 A/D 转换后的寄存器为 D900。首先测定张力正常标准点(A点)的数据，设置在 D800;再测定张力小点(B点)的数据，设置在 D700，D/A 转换数字量设置在 D3000;首先测定张力正常时的数据，设置在 D3500;再测定张力小时的数据，设置在 D3600。

图 26-5 张力检测模拟电压与数字量的变换关系

2. 调节速度的线性方程(见图 26-6)

在控制过程中:代表速度的数字量为 Y，张力测量值是 ΔX，ΔX=X-X0，其中，X0是张力正常点的数据(标准点数据)，X是当前张力测量值。

以当前张力测量值与张力标准点数据的差值 ΔX作为自变量，速度(数字量)为被调节量，建立线性方程

Y = KΔX b (26-1)

b物理意义是在正常工作点时对应的速度数字量。在这一工作点，测量值为X0，而速度数字量必须达到Y0，Y0就对应了正常速度值。

Y0=b，Y=KΔX Y0

式中，K为斜率，斜率大小表示了调节的强度。斜率越大调节也越大，它根据调节效果确定，可在0.8~1.2 范围内设置。

图 26-6 张力检测示意图

3. 测量方法

1) 电动机速度的测量。在实际测量时，用手动电位器测量实际电压-速度曲线时，加在电位器两端的是给定电压，目测观测的张紧程度就是速度。应至少测定3点，即标准点、大速度点和小速度点。这样得出的曲线是(模拟电压)数字量-速度曲线，只要 PLC程序中给出数字量，就可获得实际速度(张力)。

2) 张力检测仪的测量。要实际测量张力检测仪的张紧程度一电压(数字量)的关系，也要得出张紧程度一数字量的实际工作曲线，但要注意，这是两组不同的工作曲线，终是要求出 ΔX-Y 曲线，ΔX-Y曲线是人为做出来的，多段折线可构成 ΔX-Y曲线。

如果张力调节比较复杂，则可以考虑使用多段折线，在不同的区间，使用不同斜率的 ΔX-Y曲线，这样也可以符合复杂的工况。图 26-7 是三段折线控制图，图 26-8 是1段折线对应的 PLC 程序。

图 26-7 三段式D/A曲线

从圆滑控制的要求来看:1折线段斜率(角度)为10°-20°，2折线段斜率为25°~35°，3折线段斜率大于45°。

图26-8 与ΔX-Y曲线对应的PLC 程序

3) 二次曲线型的调节曲线。如果工况过于复杂，也可以将 ΔX-Y曲线模拟成为二次曲线。图 26-9 是多段逐点模拟的二次曲线型的调节曲线。

这种曲线的特点是当ΔX在较小的区间时，Y值变化量不大，当ΔX在较大的区间时，Y值上升变化较大

图26-9 ΔX-Y二次曲线

小结

对于大型项目，控制内容较多，在考虑控制方案前应全面了解工作机械的要求，确定周到的控制方案，切忌先钻人某个具体的控制环节而迷失方向。在本项目中，控制对象是生产线的速度，技术难点是张力控制。所以在规划好程序结构及内容后，再具体克服技术难点。

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