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2号脉冲单元:首先向CPU单元的数据区送入脉冲单元的初始值和预置值,均为十进制表示的脉冲数,即为脉冲单元的初始化作准备,接下来是脉冲单元的初始化,即将初始值和预置值写入脉冲单元的共享存储器中,当有提升信号时,起动按钮按下同时,其上升沿接通Y16后,2号脉冲单元开始按所选的频率进行脉冲输出并及时进行频率的切换。该脉冲送入高速计数板的输入端,使高速计数板按所设定的参数进行工作。
3.3 高速计数单元的设置与整定
3.3.1 方案的选择及比较
在FP3型PLC中,有两种高速计数单元,一种是在主板上的高速计数器,另一种是高速计数板,二者在使用上有较大的差别。其性能对照表如3-4所示。
表3-4高速计数器和高速计数板性能对照表
项 目 通道数 计数速度 目标值设定数 输入方式 输入点数 输出点数 高速计数器 1 一相:10KHZ 两相:5KHZ 不限 4种 3点(X0、X1、X2) 不限 使用特殊指令F162~F165编程,实现各种编 程 功能,如速度控制、输出波形控制、输出通断控制等 一相:20KHZ 两相-四时:5KHZ 每通道2个 3种 10点 每通道2点 不使用特殊指令编程,而是利用经过值与目标值相等作为输出控制条件,使输出通或断,来实现外部控制 高速计数板 2 在本系统中采用一个高速计数器和一个高速计数板来计数,其中HSC在波形输出控制方式中用F164(SPDO)指令根据高速计数器的经过值控制输出波形ON/OFF,以实现速度的及时切换。高速计数板采用两相独立输入方式,INA0为加计数,INB1为减计数。且用F1(DMV)指令将DT9108和
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DT9109中的经过值时时拷贝到PID单元中的给定值寄存器DT100中,作为速度的给定。
3.3.2 高速计数器的设置
(1) 高速计数器有四种工作方式,分别为单路加计数、单路减计数、两路单相输入方式和两路双相输入方式,在本系统中采用两路单相输入方式,计数范围为-8388608~8388607,工作方式选择为X0加计数、X1减计数,其最高计数频率为5KHZ,。
(2)占用的I/0端子:X0、X1是脉冲输入端,X2是复位端,HSC的软件复位用指令[FO(MV) H8 DT9052]实现,也可由外部复位开关进行复位。 (3)占用内部寄存器:HSC的经过值存放于DT9044和DT9045中;目标值存放于DT9046和DT9047中。DT9044和DT9046存放低16位,DT9045和DT9047存放高16位。特殊继电器R903A规定为HSC的标志寄存器,当HSC计数时该继电器“ON”,停止计数时为“OFF”。
(4)高速计数器所用到的指令
①[FO(MV) S D]:16位数据传输指令,其中S:被传送原数据(地址),D:传送数据的目的地址,即S→D,该指令用来向高速计数器传输数据。
②[F1(DMV) S D]:32位数据传输指令,其中S:被传送原数据(地址),D:传送数据的目的地址,即(S,S+1)→(D,D+1),该指令用来读出或修改高速计数器的经过值。
③[F162(HCOS) S Yn]:其中S:存高速计数器经过值的首地址,设置范围:K-8388608~K8388607,D:指定的外部输出继电器(Y0~Y7),当(DT9044,DT9045)=(S,S+1)→Yn=ON,执行条件是R903A=OFF(n=0~7)。其作用是将一个外部继电器规定为高速计数器的输出。当高速计数器的经过值与规定目标值一致时,则规定的外部输出继电器接通并保持。 ④[F163(HCOR) S Yn]: 其中S:存高速计数器经过值的首地址,设置范围:K-8388608~K8388607,D:指定的外部输出继电器(Y0~Y7),当(DT9044,DT9045)=(S,S+1)→Yn=ON,执行条件是R903A=OFF(n=0~7)。
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其作用是规定一个外部继电器为高速计数器的输出,当高速计数器的经过值与规定目标值一致时,则规定的外部输出继电器断开。
⑤[F164(SPDO) S]: 其中S:存控制数据的首地址,其作用是根据高速计数器的经过值确定输出的控制条件。可用于两种类型的输出控制,即脉冲输出控制方式和波形输出控制方式,本系统采用是后一种。 3.3.3 用F164(SPDO)指令实现位置控制的方式
本系统用HSC的XO端接收1号脉冲单元发出的脉冲,其工作方式按表3-5参数表所示,来实现速度及位置的及时控制。
表 3-5 Pattern参数表
DT300 DT301 DT302 DT303 DT304 DT305 DT306 DT307 DT308 DT309 DT310 DT311 DT312 DT313 DT314 DT315 DT316 DT317 DT318 DT319 DT320 DT321 DT322 H47 H1 K420(M1) H2 K7643(M2) H3 K13758(M3) H4 K120764(M4) H3 K126879(M5) H2 K134102(M6) H1 K134522(M7) H5 设定四挡七点控制方式 初始波形Y4Y3Y2Y1Y0= 00001 井底车场初加速段对应的脉冲数 二档波形Y4Y3Y2YlY0= 00010 井底车场等速段对应的脉冲数 三档波形Y4Y3Y2Y1Y0= 00100 井筒加速段对应的脉冲数 四档波形Y4Y3Y2YlY0=01000 井筒等速段对应的脉冲数 三档波形Y4Y3Y2Y1Y0= 00100 井筒减速段对应的脉冲数 二档波形Y4Y3Y2YlY0= 00010 井口等速段对应的脉冲数 初始波形Y4Y3Y2YlY0= 00001 井口减速段对应的脉冲数 结吏波形Y4Y3Y2Y1Y0=10000 表中M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7分别为七档变速对应的脉冲数,H1、H2、H3、H4、H5分别为速度的控制代码。
当有提升信号时,PLC按照pattern参数表所设定的工作方式运行。由参数表可知,整个控制过程可分为七段,其输出点Y0, Y1, Y2, Y3是速度切换控制信号,而Y4是停车信号。按参数表初始波形输出0OOO1H,
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即YO为高电平而Y4, Y3, Y2, Y1为低电平,此时电机转速较低,进行的是井底平车场的初加速运行。当电机转速达到目标值M1时,输出切换为OOO1OH,此时Y4, Y3, Y2, YO为低电平,Y1为高电平,进行的是井底平车场的等速运行,当电机转速达到目标值M2时,输出切换为OOl00H,此时Y4, Y3, Y1, YO为低电平,Y2为高电平,进行的是井筒加速运行,当电机转速达到目标值M3时,输出切换为O1OOOH,此时Y4, Y2, Y1, YO为低电平,Y3为高电平,进行的是井筒等速运行,当电机转速达到目标值M4时,输出再一次切换为OOl00H,此时Y4, Y3, Y1, YO为低电平,Y2为高电平,进行的是井筒减速运行,当电机转速达到目标值M5时,输出再一次切换为OOO1OH,此时Y4, Y3, Y2, YO为低电平,Y1为高电平,进行的是井口平车场等速运行,当电机转速达到目标值M6时,输出再一次切换为0OOO1H,此时Y4, Y3, Y2, Y1为低电平,Y0为高电平,进行的是井口平车场减速运行,当电机转速达到目标值M7时,输出切换为10000H,此时、Y3, Y2, Y1, YO为低电平,Y4为高电平,控制停车。 3.3.4 高速计数板的设置与整定
与高速计数器的设置方式相似,高速计数板的设置包括输入方式、计数范围、计数速度、通道选择和内部寄存器的分配等,具体设置如下: (1)输入方式:两相独立输入方式,INA为加计数,INB为减计数。 (2)计数范围:-8388608~+8388608。 (3)计数速度:两相输入,计数频率为5KHZ。 (4)通道选择:选择CHO通道和CH1通道。 (5)高速计数板占用的内部寄存器如表3-6。
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表3-6 特殊寄存器表
寄存器名 DT9104、 DT9105 CH0 DT9106、 DT9107 DT9108、 DT9109 DT9110、 DT9111 DT9112、 DT9113 CH1 DT9114、 DT9115 DT9116、 DT9117 DT9118、 DT9119 DT9120 DT9121 用途 目标值0寄存器 目标值1寄存器 经过值寄存器 捕捉值寄存器 目标值0寄存器 目标值1寄存器 经过值寄存器 捕捉值寄存器 控制字寄存器 状态监视寄存器
3.3.5 手动方式时速度的给定
本系统设计除了可以完成自动运行外,还要求提升机可以在司机控制下进行手动运行和检修方式运行。
当选择手动方式时,可用自整角机作为主令控制设备,司机通过前推或后拉主令控制手柄带动自整角机转动,从而发出主令控制信号,作为速度的给定。这时工作于变压器状态,当自整角机激磁绕组送入恒定的交流电压U1时,从自整角机的两个相绕组取出电压U2,这两个相绕组可用等值绕组代替,它与激磁绕组轴线的位置角为ф。当激磁绕组轴线与同步绕组的等值绕组相重合时,输出的电压U2m为最大,当ф=900时,此时输出电压为零。当转过1800时,轴线再次闭合,但输出电压为最大负值。自整角机的单向联接,根据转子的不同位置角,得到不同的信号电压,从而自动实现速度给定。取(0-10)的自整角机输出电压,经PLC中A/ D转换成数字量,就是对应(0-Vm)手动给定的速度值。
PID调节是过程控制系统中最常用的控制算法之一。PID控制分模拟和数字两种类型,数字PID调节器是由模拟PID调节器发展而来的,其控制算法是按给定值与实际值之间偏差的比例、积分、微分控制的,其参数
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