电梯控制系统设计基于西门子PLC的电梯控制系统

《电梯控制系统设计基于西门子PLC的电梯控制系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、电梯控制系统设计基于西门子PLC的电梯控制系统>发件人：朱芸禄时间：2011^11月2日(星期三〉晚上9:59电梯控制系统设计基于西门子PLC的电梯控制系统引言在工业生产中，常需要用闭环控制方式来实现温度、压力、流量等连续变化的模拟量控制。无论使用模拟控制器的模拟控制系统，还是使用计算机(包括PLC)的数字控制系统，PID控制都得到了广泛的应用。PID控制器是比例一积分一微分控制的简称，具有(1)不需要精确的控制系统数学模型；(2)有较强的灵活性和适应性；⑶结构典型、程序设计简单，工程上易于实现，参数调整方便等

2、优点。积分控制可以消除系统的静差，微分控制可以改善系统的动态相应速度，比例、积分、微分三者有效地结合可以满足不同的控制要求。2PLC实现PID的控制方式2.1PID过程控制模块这种模块的PTD控制程序是PLC生产厂家设计的，并存放在模块中，用户使用时序要设置一些参数，使用起來非常方便，一个模块可以控制几路甚至几十路闭环回路。2.2PTD功能指令现在很多PLC都有供PTD控制用的功能指令，如S7-200的PID指令。它们实际上是用于PID控制的子程序，与模拟量输入/输岀模块一起使用，可以得到类似于使用PID过程控制模块的效果。2.3用口编的程序实现PID闭

3、环控制有的PLC没有PID过程控制模块和PID控制用的功能指令，有时虽然可以使用PID控制指令，但是希望采用某种改进的PID控制算法。在上述情况下都需要用户A己编制PID控制程序。2PLC-PID控制器的实现本文以西门子S7-200PLC为例，说明PID控制的原理及PLC的PID功能指令的使用及控制功能的实现。2.1PID控制器的数字化PLC的PID控制器的设计是以连续系统的PID控制规律为基础，将其数字化写成离散形式的PID控制方程，再跟据离散方程进行控制程序设计。在连续系统中，典型的PID闭环控制系统如图1所示。图1中sp⑴是给定值，pv(t)是反馈

4、量，c(t)是系统的输出量，PID控制的输入输出关系式为：式中：M(t)-控制器的输出量，MO为输出的初始值；e(t)=sp(t)-pv(t)—误差信号;KC比例系数；TI一积分时间常数;TD—微分时间常数。图1连续闭坏控制系统方框图式(1)的右边前3项分别是比例、枳分、微分部分，它们分别与误差，误差的枳分和微分成正比。如果取其中的一项或两项，可以组成P、PD或PT控制器。假设采样周期为TS,系统开始运行的时刻为t=0,用矩形积分來近似精确积分，用差分近似精确微分，将公式1离散化，第n次采样时控制器的输出为：(2)式中：en-1-第n-1次采样时的误差值

5、;KI一积分系数；KD—微分系数。基于PLC的闭环控制系统如图2所示。图中的虚线部分在PLC内。其中spn、pvn>en>Mn分别为模拟量在sp(t)、pv(t)>e(t)、M(t)在第n次采样时的数字量。图2PLC闭环控制系统方框图在许多控制系统内，可能只需要P、I、D中的一种或两种控制类型。如可能只要求比例控制或比例与积分控制，通过设置参数可对冋路进行控制类型进行选择。3.2输入输出变量的转换PID控制有两个输入量:给定值(sp)和过程变量(pv)o多数工艺要求给定值是固定的值，如加热炉温度的给定值。过程变量是经A/D转换和计算后得到的被控量的实测值

6、，如加热炉温度的测量值。给定值与过程变量都是与被控对象有关的值，对于不同的系统，它们的大小、范围与工程单位有很大的区别。应用PLC的PID指令对这些量进行运算之前，必须将其转换成标進化的浮点数(实数)。同样，对于PTD指令的输出，在将其送给D/A转化器之前，也需进行转换。3.3回路输入的转换转换的第一步是将给定值或A/D转换后得到的整数值由16位整数转换成浮点数，可用下面的程序实现这种转换：XORDACO,ACO//清除累加器MOVWATWO,ACO//将待转化的模拟量存入累加器LDW>=ACO,0//如果模拟量数值为正JMP0//直接转换成实数ORD1

7、6#FFFF0000,ACO//将ACO内的数值进行符号扩展，扩展为32位负数LBL0DTRACO,ACO//将32位整数转换成实数转换的下一步是将实数进一步转换成0.(T1.0之间的标准化实数，可用下面的式(3)对给定值及过程变量进行标准化：RNorm=(RRaw/Span)+0ffset(3)式中：RNonn—标准化实数值；RR/v—标准化前的值；Offset-偏移量，对单极性变量为0.0,对双极性变量为0.5;Span—取值范围，等于变量的最大值减去最小值，单极性变量的典型值为32000,双极性变量的典型值为640000下面的程序将上述转换后得到的

8、ACO屮的双极性实数(英Span-64000)转换成0.0~1.0Zl'可的实数