《基于PLC的磁力泵溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》6800字

PAGE9基于PLC的磁力泵溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要 1Abstract 1引言 21.1磁力泵概述 21.2溫控現(xiàn)狀 21.3項(xiàng)目研究內(nèi)容 32磁力泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 32.1磁力泵建模 32.2磁力泵工作原理 42.3研究目的 43磁力泵溫度控制系統(tǒng) 43.1溫度控制系統(tǒng)原理 43.2系統(tǒng)的硬件選擇 54程序設(shè)計(jì) 54.1PID控制 54.2PLC編程 6總結(jié) 9參考文獻(xiàn) 11摘要：溫度控制系統(tǒng)在各種工業(yè)生產(chǎn)中有很重要的作用，尤其是在對(duì)溫度范圍要求較高的場合應(yīng)用更為廣泛。在磁力泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，難免會(huì)出現(xiàn)磁力泵空轉(zhuǎn)的情況，此時(shí)磁力泵溫度急劇升高。當(dāng)磁力泵溫度過高時(shí)，可能會(huì)減少磁力泵軸的壽命甚至使磁力泵消磁，導(dǎo)致磁力泵不能正常工作。針對(duì)磁力泵這一問題，本文設(shè)計(jì)了一套磁力泵的溫度控制系統(tǒng)，通過傳感器尤其是溫度傳感器采集磁力泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的各種參數(shù)，對(duì)磁力泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)測并進(jìn)行自動(dòng)控制。本文采用了三菱PLC，編寫了適用的程序，采集溫度數(shù)據(jù)如何進(jìn)行PID輸出。關(guān)鍵詞磁力泵；PLC；溫度控制；PID1引言1.1磁力泵概述泵是一種能夠輸送液體或者能夠給液體增壓的機(jī)器，可以用來輸送水、油等各種液體。傳統(tǒng)的泵密封大都使用機(jī)械密封，但是這種密封結(jié)構(gòu)有很大的缺陷，無論是改進(jìn)哪種結(jié)構(gòu)或者選用不同的材料，都無法保障傳統(tǒng)泵能夠完全不漏液。在航天與石油化工行業(yè)，傳統(tǒng)泵的漏液會(huì)造成大量的浪費(fèi)，而且這些行業(yè)往往會(huì)輸送一些有毒有害，易燃易爆或者具有強(qiáng)烈的腐蝕性的液體，一旦泄露會(huì)嚴(yán)重破壞環(huán)境。此外，運(yùn)送的液體一旦泄露，還會(huì)造成對(duì)軸承的侵蝕，從而影響傳統(tǒng)泵的壽命。上世紀(jì)七十年代，基于傳統(tǒng)泵的這些問題以及工業(yè)發(fā)展和環(huán)保領(lǐng)域?qū)τ谛录夹g(shù)的需求，磁力驅(qū)動(dòng)技術(shù)得到了較大的發(fā)展，并在泵的領(lǐng)域得到應(yīng)用。磁力泵,是指應(yīng)用磁體的磁性進(jìn)行力矩的傳輸,由于泵的軸承、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子均被泵體、隔離套等全部封閉,內(nèi)部磁轉(zhuǎn)子之間不產(chǎn)生相互碰撞,因此功耗較低,且有阻尼器的減振功能,有效降低了電動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)對(duì)油泵的沖擊以及油泵產(chǎn)生氣蝕震動(dòng)對(duì)電機(jī)的沖擊,且徹底解決了以往普遍存在的"跑、冒、滴、漏"等重大問題,有效減少了煉油等化工行業(yè)中易燃、易爆、危險(xiǎn)、危害介質(zhì)經(jīng)過油泵密閉泄露后的危險(xiǎn)性,有利于環(huán)境保護(hù)與安全,并取得了快速進(jìn)展。1.2溫控現(xiàn)狀對(duì)實(shí)時(shí)的溫度進(jìn)行測量并以測量溫度進(jìn)行判斷自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度的技術(shù)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域、國防科技領(lǐng)域、科研領(lǐng)域以及日常生活使用等場合有非常重要的地位。同時(shí)，溫度控制系統(tǒng)也應(yīng)用人們進(jìn)行取暖調(diào)溫度等所需的設(shè)備。溫度控制從誕生至今已有兩個(gè)世紀(jì)，從最初的簡單低級(jí)到現(xiàn)在的復(fù)雜高級(jí)。隨著近些年來工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)溫控系統(tǒng)的要求越來越高，溫度控制同時(shí)也得到了迅速的發(fā)展，有更高的精度，更快的反應(yīng)時(shí)間以及更廣泛的使用場合。在工業(yè)方面，溫度控制系統(tǒng)可以通過溫度監(jiān)測工業(yè)中各種機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)，并能夠自己給出判斷控制設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。解決了由于長時(shí)間工作或者其它原因?qū)е碌脑O(shè)備高溫，影響使用壽命和生產(chǎn)問題?，F(xiàn)有的溫度控制系統(tǒng)常用PID控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、遺傳算法以及它們相結(jié)合的控制方法。其中PID控制原理問世至今已有大約七十多年歷史了,它因其構(gòu)造簡潔、安全性高、工作可靠、調(diào)節(jié)簡單,而成為現(xiàn)代工業(yè)中生產(chǎn)控制系統(tǒng)的主要關(guān)鍵技術(shù)之一。在被控對(duì)象的基本結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)參數(shù)無法充分了解,或沒有準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型時(shí),以及控制系統(tǒng)理論的其它技術(shù)無法應(yīng)用時(shí),系統(tǒng)控制器的基本結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)參數(shù)就需要通過實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和場景調(diào)試方法來判斷,這時(shí)使用PID管理技術(shù)就比較容易。即在我們不能充分知道一個(gè)系統(tǒng)和被控對(duì)象關(guān)系,而又無法采用合理的檢測手段來掌握系統(tǒng)參數(shù)時(shí),最適宜用PID控制技術(shù)。PID控制原理,在實(shí)際中就有PI和PD控制。PID控制是通過系統(tǒng)的偏差,再運(yùn)用比率、積分、微分算出限制數(shù)量并加以控制的。而PID(比率-積分-微分)控制成為中國第一個(gè)實(shí)用化的工業(yè)控制已有五十余年發(fā)展史,現(xiàn)在依然是中國使用最為普遍的工業(yè)控制。PID控制簡潔易懂,在應(yīng)用時(shí)不需要嚴(yán)格的設(shè)計(jì)模型等前提條件,因此成為目前使用最普遍的控制方法。1.3項(xiàng)目研究內(nèi)容磁力泵雖然解決了傳統(tǒng)泵的漏液問題，但還存在高溫問題，主要原因是空轉(zhuǎn)導(dǎo)致溫度過高，又因?yàn)榇帕Ρ霉ぷ鳝h(huán)境較差，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致磁力本發(fā)生故障可能性大大提升。為解決這一問題，本文提出以PLC為基礎(chǔ)，對(duì)磁力泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，避免磁力泵由于高溫導(dǎo)致?lián)p壞。具體做法如下：（1）依據(jù)現(xiàn)有的磁力泵實(shí)物模型，進(jìn)行逆向工程并建模；（2）對(duì)磁力泵工藝性和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)并搭建磁力泵實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；（3）借助三菱PLC對(duì)磁力泵進(jìn)行溫度控制，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速根據(jù)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)。2磁力泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1磁力泵建模本文以現(xiàn)有的磁力泵模型為參考，依據(jù)其結(jié)構(gòu)和原理設(shè)計(jì)了如圖2-1所示的磁力泵結(jié)構(gòu)圖。主要零部件包括泵體、葉輪、軸承、泵軸、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、隔離套、外磁轉(zhuǎn)子等。磁力泵的主要部件都是裝配在軸承上的，所以設(shè)計(jì)磁力泵結(jié)構(gòu)圖時(shí)第一步是繪制磁力泵的軸，根據(jù)已有的實(shí)物的軸的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)適用的軸。內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，從軸的中心往左分析，為防止所連接的軸與各部件之間能夠穩(wěn)定連接不沿著軸承滑動(dòng)，并且由于磁力泵是高速轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)器，減少軸承體對(duì)軸的摩擦以及散熱，需要先安裝軸套在軸。在軸承上，軸套的左邊裝配的是葉輪，葉輪是主要的工作部件，使用螺母在軸承左邊的末端將葉輪固定住。通過螺母與軸套的夾緊，將葉輪固定住。葉輪與軸通過鍵連接，這樣就能將軸上的轉(zhuǎn)矩傳遞到葉輪上。從軸的中心往右，依然要安裝軸套，然后安裝止推環(huán)，止推環(huán)是用來定位軸的軸向位置，防止內(nèi)磁轉(zhuǎn)子安裝不穩(wěn)定亂跑。然后止推環(huán)的右邊安裝內(nèi)磁轉(zhuǎn)子通過螺母與止推環(huán)夾緊固定。軸與內(nèi)磁轉(zhuǎn)子依然安裝有鍵用以將內(nèi)磁轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩傳遞到軸上。然后在上述結(jié)構(gòu)的外面套上軸承體，用以連接底座。跟軸承體連接的是隔離套，本設(shè)計(jì)在隔離套和軸承體連接處加上了四個(gè)螺絲，這樣可以使連接更緊密。最后在隔離套外部套上外磁轉(zhuǎn)子，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞給外磁轉(zhuǎn)子時(shí)，外磁轉(zhuǎn)子可以通過磁力傳遞給隔離套里面的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子。圖2-1磁力泵結(jié)構(gòu)圖2.2磁力泵工作原理磁力泵是一種利用磁鐵的磁性進(jìn)行傳遞力矩的新型泵。它的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子由內(nèi)磁缸、徑向軸承、軸承以及葉輪組成。外磁轉(zhuǎn)子由外磁鋼與泵外軸組成。內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與外磁轉(zhuǎn)子之間由隔離套隔離。隔離套與泵體密封，取代軸端靜密封。外磁缸通過聯(lián)軸器與外部的電機(jī)連在一起，然后通過磁力將電機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳送到內(nèi)磁轉(zhuǎn)子中。由于內(nèi)外磁缸沒有接觸，所以隔離套可以對(duì)泵體內(nèi)部進(jìn)行密封，達(dá)成既能傳遞轉(zhuǎn)矩輸送液體，還不會(huì)使液體泄漏。2.3研究目的現(xiàn)有磁力泵已解決了傳統(tǒng)磁力泵的容易漏液的缺陷，密封性能已得到了大大提升，滿足了工業(yè)、和生活的需求，但空轉(zhuǎn)導(dǎo)致高溫，進(jìn)而導(dǎo)致磁力泵損壞問題急需解決。本文將依據(jù)現(xiàn)有磁力泵模型，對(duì)磁力泵工藝性和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)并搭建磁力泵實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，擬通過該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)磁力泵進(jìn)行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真，驗(yàn)證方案是否可行，為日后磁力泵智能監(jiān)控提供參考依。3溫度控制系統(tǒng)3.1溫度控制系統(tǒng)原理磁力泵空轉(zhuǎn)導(dǎo)致溫度急劇增加，容易降低磁力泵輸出軸上的軸承損壞，進(jìn)而導(dǎo)致磁力泵工作失效。本文將在該軸承附件設(shè)置溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)磁力本轉(zhuǎn)動(dòng)過程中溫度的實(shí)時(shí)采集，通過采集到的溫度高低調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，若溫度過高，會(huì)降低至設(shè)置的最低轉(zhuǎn)速，直至溫度降低至安全溫度范圍；若溫度沒有超過上線溫度，會(huì)改變伺服頻率繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。其原理圖如圖3-1所示。圖3-1溫度控制系統(tǒng)邏輯圖按下開始，伺服電機(jī)開始運(yùn)行。首先是溫度采樣階段，溫度傳感器采集的模擬量經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，化成0到16000的數(shù)字量，在PLC程序中換算成對(duì)應(yīng)的溫度，再與PLC中設(shè)定的溫度進(jìn)行比較運(yùn)算，當(dāng)采集的溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)會(huì)輸出最低頻率30000Hz（換算成轉(zhuǎn)速是360r/min），如果溫度沒有達(dá)到設(shè)定值，會(huì)根據(jù)溫度與設(shè)定值的差值輸出頻率。3.2系統(tǒng)的硬件選擇PLC的選擇在設(shè)計(jì)溫度控制系統(tǒng)時(shí)，選擇合理的PLC及其重要，能夠很大程度上決定設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)的性能。應(yīng)選擇一款運(yùn)算快、內(nèi)存高并且相對(duì)經(jīng)濟(jì)的PLC。本文所設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)選用的是三菱的FX系列PLC的FX3U。該P(yáng)LC與三菱公司FX系列前代PLC相比，定位功能和基本性能大幅提升，內(nèi)置的RAM儲(chǔ)存器高達(dá)64K。溫度傳感器選擇溫度傳感器也是溫度控制系統(tǒng)的重要組成部分，PT100溫度傳感器是目前比較常用的溫度控制系統(tǒng)傳感器，它能夠?qū)囟炔杉?~20ma電流信號(hào)，能與選用的PLC相適應(yīng)。伺服驅(qū)動(dòng)器選擇伺服驅(qū)動(dòng)器用以接受PLC的脈沖，并控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。需要有高性能的轉(zhuǎn)速、穩(wěn)定性以及及時(shí)性。松下A6伺服電機(jī)額定轉(zhuǎn)速能夠達(dá)到2000~3000r/min，能夠穩(wěn)定運(yùn)行并在幾十毫秒內(nèi)響應(yīng)。4程序設(shè)計(jì)4.1PID控制PID控制即比例-積分-微分控制是一種簡單穩(wěn)定的控制方式。它可以通過控制系統(tǒng)的當(dāng)前值與設(shè)定值的誤差來決定輸出量，通過這種控制方式，控制系統(tǒng)可以快速穩(wěn)定的達(dá)到設(shè)定值。實(shí)際應(yīng)用中的PID控制中，人們常常采用P、I、D中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)進(jìn)行使用。由于本文的溫度控制系統(tǒng)并不是要使磁力泵保持一個(gè)特定的溫度，當(dāng)溫度超過特定值，PID輸出為0，電機(jī)以設(shè)定的最小頻率運(yùn)轉(zhuǎn)。所以我們不需要使用D微分控制，進(jìn)行(PI)控制。PID控制的公式為：u(t)=式中比例控制P是Kp積分I控制是Tt微分D控制是P表示比例積分，比例控制時(shí)，我們有一個(gè)設(shè)定的溫度即溫度期望值，在輸入PID的溫度值低于期望值時(shí)，將期望溫度與實(shí)際溫度的差值乘以一個(gè)設(shè)定的比例P作為PID輸出，差值越大，輸出值就會(huì)越高，電機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)更快。同時(shí)，如果我們?cè)O(shè)定的P越大，輸出值也會(huì)越大，所以P值可以影響調(diào)節(jié)的時(shí)效。但是比例控制有一個(gè)缺陷，無論P(yáng)值設(shè)定多少都無法精確達(dá)到我們?cè)O(shè)定的溫度，所以我們需要使用積分控制D來解決這一問題。積分控制的原理是將溫度的差值對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分，只要誤差存在輸出值就會(huì)一直累計(jì)，輸出越來越大直到達(dá)到設(shè)定溫度。僅用比例積分(PI)控制，由于誤差越來越大，很可能在達(dá)到設(shè)定值依然有較高的輸出，導(dǎo)致控制對(duì)象在達(dá)到設(shè)定值后的一段時(shí)間依然增大，降低系統(tǒng)穩(wěn)定。所以需要引用微分控制(D)，微分就是對(duì)誤差函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)然后輸出，所以微分輸出與積分輸出量的正負(fù)關(guān)系相反，只要調(diào)整適當(dāng)參數(shù)就可以增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。4.2PLC編程基于前文所搭建的溫度控制系統(tǒng)圖，本文借助三菱PLC對(duì)該溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行PID控制，具體過程如下：（1）通道設(shè)置為了控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)與停止，設(shè)計(jì)時(shí)首先采樣置位與復(fù)位指令來控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，將X001與X002分別連接置位與復(fù)位指令，這樣可以通過X001與X002來控制電機(jī)，由于本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)溫度信號(hào)來進(jìn)行采集，我們需要設(shè)置模擬量通道，在這里，本文設(shè)置了通道2作為溫度信息傳輸?shù)耐ǖ?，通道具有多種模式，由于我們使用的溫度傳感器電流范圍為4~20mA，通過查閱了三菱FX3U編程手冊(cè)，發(fā)現(xiàn)模式3表示電流輸入，且模式模擬量輸入范圍4mA到20mA,數(shù)字量輸入范圍-0到+16000。符合溫度控制系統(tǒng)的使用要求，故將通道2設(shè)置為模式3，再將其它通道進(jìn)行設(shè)置，程序代碼為H1030。圖4-1通道設(shè)置程序圖設(shè)置啟停，按下X001，M4置位電機(jī)啟動(dòng)，X002按下后M4復(fù)位電機(jī)停止。M8002是在可編程控制器從STOP切換成RUN的瞬間(1個(gè)運(yùn)算周期)為ON的繼電器。這段程序中[TOK0K0H1030K1]K0是模塊首地址，第二個(gè)是K0模塊中對(duì)應(yīng)的BFM區(qū)域編號(hào)，H1030是寫入值，K1是連續(xù)寫入的長度。其中H1030是設(shè)定模擬量通道，1030分別對(duì)應(yīng)4、3、2、1四個(gè)通道的設(shè)定值。一通道設(shè)定值是0，表示電壓輸入模式，模擬量輸入范圍-10V到+10V,數(shù)字量輸入范圍-3200到+3200。二通道設(shè)定值是3，三通道是0。四通道是1，表示電壓輸入模式，模擬量輸入范圍-10到+10V,數(shù)字量輸入范圍-4000到+4000。（2）數(shù)據(jù)采集由于數(shù)據(jù)采集是要實(shí)時(shí)進(jìn)行的，所以在數(shù)據(jù)采集的開始階段，我們要設(shè)定一個(gè)一直打開的繼電器，M8000是可編程控制器中，通電后一直打開的繼電器。為了保護(hù)繼電器以及系統(tǒng)的溫度，一般做法是設(shè)定一個(gè)延時(shí)器，在本設(shè)計(jì)中，加入了T0，它是一個(gè)100ms的延時(shí)器，賦值50，也即延時(shí)五秒鐘再進(jìn)行后面的數(shù)據(jù)采集。一般來說，數(shù)據(jù)采樣具有不穩(wěn)定性數(shù)據(jù)會(huì)時(shí)大時(shí)小，想要獲得穩(wěn)定準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，必須取一定次數(shù)的平均值。通過查閱三菱FX3U編程手冊(cè)，使用TO指令設(shè)置采樣次數(shù)為一百。由于我們的系統(tǒng)是采用的模擬量傳遞數(shù)數(shù)字信號(hào)，所以不能夠使用濾波，使用編程手冊(cè)查閱到的指令格式，關(guān)閉四個(gè)通道的濾波。最后將K0里四個(gè)通道的溫度數(shù)據(jù)讀取出來放在D40留給后面使用。圖4-2數(shù)據(jù)采集程序圖DEDIV除法，DESUB減法指令，DINT浮點(diǎn)數(shù)化為整形，由于模擬量輸出端口不能直接接受浮點(diǎn)數(shù)，所以我們使用FLT指令將通道2的溫度數(shù)字量化為整形。上述的通道設(shè)定值為3，導(dǎo)致通道2輸出的是0到16000的數(shù)字量，而我們所選的PT100溫度傳感器的測量范圍是-50攝氏度到200攝氏度，所以要將數(shù)字量進(jìn)行一定的換算轉(zhuǎn)化，使0~1600對(duì)應(yīng)-50~200攝氏度。分別使用除法和減法指令將16000的數(shù)字量換算成真實(shí)的溫度數(shù)據(jù)，根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出需要將數(shù)字量的值除以64再減去五十即為真實(shí)溫度，將所得真實(shí)溫度存入到D50中留給后面進(jìn)行PID運(yùn)算使用。這一部分?jǐn)?shù)字量和實(shí)際溫度轉(zhuǎn)換的一次函數(shù)為：Y=（3）PID控制進(jìn)行PID運(yùn)算前需要進(jìn)行一定的設(shè)置。首先是PID的采樣時(shí)間，在PID指令中，D10內(nèi)存入的就是采樣時(shí)間的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在我們先預(yù)設(shè)一個(gè)3000ms的采樣時(shí)間，后期根據(jù)需要可以調(diào)整。由于自整定對(duì)工程師的經(jīng)驗(yàn)要求低，所需調(diào)整的時(shí)間少，所以我們?yōu)镻ID設(shè)定自整定的動(dòng)作發(fā)生，將H21放入D11中即可。PID控制時(shí)需要一個(gè)反饋值作為控制依據(jù)，而反饋值很可能因?yàn)楦鞣N干擾而產(chǎn)生波動(dòng)這時(shí)就需要設(shè)置濾波參數(shù)，這個(gè)濾波參數(shù)如果過大，將會(huì)影響PID的響應(yīng)，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，我們把濾波參數(shù)定為70放入D12中。為了使本系統(tǒng)適應(yīng)更多的溫度控制場合，本設(shè)計(jì)沒有直接設(shè)定PID中的三個(gè)參數(shù)值。我們通過將參數(shù)輸入地址放入D80、D82、D84中的方式進(jìn)行設(shè)置，這樣當(dāng)我們調(diào)整PID參數(shù)只需要通過電腦或者后期加上觸摸屏功能在觸摸屏里向D13、D14、D16中分別輸入比例P值、積分I值、微分D值即可，這樣也很容易適應(yīng)更多的溫度控制的情景。同樣，為了使本系統(tǒng)的適應(yīng)性更強(qiáng)，我們也沒有直接設(shè)置目標(biāo)溫度和輸出的上下限，目標(biāo)溫度由輸入地址傳送到D86中，輸出上限和下限分別輸送到D8和D90中，在實(shí)際使用時(shí)只要在電腦或者觸摸屏中向D100輸入目標(biāo)溫度，D32輸入輸出上限，D33輸入輸出下限即可得到適合當(dāng)前使用場景的溫度控制系統(tǒng)。圖4-3PID控制程序圖（4）脈沖輸出本設(shè)計(jì)使用的PID是位置式控制。PID格式為PIDS1S2S3D，S1是目標(biāo)值，S2是測量值，S3是參數(shù)，D是輸出值。在上文中，已經(jīng)設(shè)置過目標(biāo)溫度的輸入放在了D100之中所以SI處編寫D100，而溫度控制系統(tǒng)傳感器測得的數(shù)據(jù)也已經(jīng)經(jīng)過轉(zhuǎn)化溫度輸入到D50里面所以S2處寫D50，上面對(duì)PID設(shè)置的程序中，PID參數(shù)的起始位置是D10所以就可以在參數(shù)位置S3寫D10，最后運(yùn)算結(jié)果放到D70中。一般PID輸出的結(jié)果比較小，所以必須將結(jié)果乘以一個(gè)比例，放入D74中。如果PID輸出為0那么伺服電機(jī)將會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，為了避免這種情況，此溫度控制系統(tǒng)還要加一個(gè)最小的輸出頻率30000Hz換算成轉(zhuǎn)速是360r/min，最終以脈沖的形式從Y000和Y003輸出到電機(jī)。其中Y000輸出頻率，Y003輸出方向。圖4-4脈沖輸出程序圖本此溫度控制系統(tǒng)編寫的程序設(shè)計(jì)的溫度、PID等主要參數(shù)如下表所示。表4-1程序參數(shù)地址表程序主要參數(shù)寄存器地址PID控制參數(shù)PD13PID控制參數(shù)ID14PID控制參數(shù)DD16目標(biāo)溫度D100輸出上限D(zhuǎn)32輸出下限D(zhuǎn)33PLC輸出脈沖D74讀取溫度D504.3小結(jié)本文的程序設(shè)計(jì)，選擇了PID控制的控制方式，簡潔穩(wěn)定且反應(yīng)迅速，能夠滿足溫度控制系統(tǒng)的要求。PLC的編程能夠?qū)崟r(shí)的采集到溫度數(shù)據(jù)，將數(shù)字量轉(zhuǎn)化成真實(shí)的數(shù)據(jù)值，在PID中與設(shè)定值比較，輸出脈沖。做到通過溫度，自動(dòng)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過調(diào)試，本文的程序設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)通過溫度對(duì)磁力泵進(jìn)行自動(dòng)控制，也能通過改變?cè)O(shè)定的溫度值和P、I、D的值來適應(yīng)不同的應(yīng)用要求。結(jié)論本文查閱了大量的磁力泵以及溫度控制系統(tǒng)相關(guān)的文獻(xiàn)，對(duì)磁力泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及工作原理進(jìn)行分析，了解磁力泵工作中的發(fā)熱現(xiàn)象以及這種現(xiàn)象帶來的后果。通過對(duì)現(xiàn)有的各種溫度控制系統(tǒng)的參考，設(shè)計(jì)出以PLC來控制的磁力泵溫度控制系統(tǒng)。通過采集到的隔離套處的溫度反映磁力泵運(yùn)行情況，三菱PLC通過采集到的溫度數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)節(jié)磁力泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使磁力泵的運(yùn)行過程中的溫度保持在一個(gè)合理的范圍以內(nèi)。本文所設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)還不夠成熟，僅能實(shí)現(xiàn)簡單的自動(dòng)控制，不能夠?qū)崟r(shí)反映溫度變化，也不能通過對(duì)溫度以外的參數(shù)進(jìn)行控制。未來的磁力泵溫度控制系統(tǒng)，將能夠?qū)崟r(shí)在磁力泵運(yùn)行中實(shí)時(shí)掌握磁力泵溫度轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的變化，更較為精準(zhǔn)的控制，可以通過PC端更方便的掌握控制磁力泵的運(yùn)行。參考文獻(xiàn)[1]陳雨,康仕彬,何有泉.磁力泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù),2011,37(1):49-50.[2]張立春.高溫應(yīng)用中的磁力泵故障分析與研究[D].華東理工大學(xué),2016[3]江偉.三菱FX3UPLC模擬量采集的探討[J].造紙裝備及材料,2020,49(05):50-53.[4]董海鵬,徐學(xué)