400型连续挤压机的PLC控制系统研究

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连续挤压技术是1971年英国原子能管理局普林菲尔德实验室的科学家发明的,由于技术原因,最初主要用于铝材的连续挤压。上世纪90年代末,铜材连续挤压技术有所突破,英国BWE线缆设备有限公司率先完成了铜扁线连续挤压设备的研究。大连铁道学院连续挤压中心一直追踪于这一先进技术,于2004年在国内率先成功研制了TLJ400连续挤压机,是国内最先的一条集挤压/包覆于一体的TLJ400型连续挤压/包覆生产线。可编程序控制器从其产生到现在只有短短三十几年时间,但由于其在工业控制领域中显现出的高集成度、小体积、大容量、高速度、易用性、高性能等优点,而受到广泛的关注和研究,目前关于PLC工业控制方面的技术已经相当成熟。随着TLJ400连续挤压机技术的不断改进,现已成功销售到国内外许多地方,这就要求我们对其自动化程度的追求要越来越高。相比国外的一些同型号的连续挤压设备,国外在控制和监视方面多采用工业控制计算机或远程监控,来完成控制的实施和参数的监视。此外,在数据采集与存储方面,在国内由于目前所用的监控软件:组态王软件,在数据存储后,只能在装有该软件的电脑上打开和浏览,这样对于远程监控数据和数据导出都不方便。本次数据采集与存储是基于Access数据库与ODBC数据源技术,成功实现了Access数据库与VB中的ADO控件的数据源连接,并利用VB来编写PLC与计算机通信与数据采集上位机程序,利用STEP7-Micro/WIN 4.0来编写PLC与计算机通信和数据交换的下位机程序,实践证明:数据采集和存储速度快、实时性强,而且采集到的数据可以在没有装组态王软件的电脑上浏览、编辑和存储。对主轴电机转速控制上,设计基于模糊PID控制的控制器,并在原有PLC的控制程序的基础上,增加了输入量模糊量化、模糊控制表的建立与查询、输出量去模糊化和参数可调整PID的PLC程序,最后借助于Matlab7.0仿真软件中的Simulink工具箱对所建的模糊PID主轴电机控制系统进行仿真。仿真结果表明:采用模糊PID控制,系统的响应速度加快、调节精度提高、稳态性能变好,而且超调和振荡都比PID控制要小很多,调节时间比模糊控制也短,具有较强的鲁棒性。
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