第一篇：三菱PLC實現(xiàn)智能PID控制及其應(yīng)用

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三菱ＰＬＣ實現(xiàn)智能ＰＩＤ控制及其應(yīng)用 作者：徐華軍

來源：《沿海企業(yè)與科技》2005年第05期

[摘 要]以三菱PLC為核心的溫度控制系統(tǒng)，采用了專家智能PID控制方法，利用專家系統(tǒng)知識庫輸出修正PID參數(shù)以及改變PID控制方式。實踐表明該方法簡單易行、適應(yīng)性好、魯棒性強。

[關(guān)鍵詞]PLC；智能PID；專家系統(tǒng)；溫度控制

[中圖分類號]TP315

[文獻標(biāo)識碼]A

第二篇：用三菱PLC實現(xiàn)PID控制變頻器

用三菱PLC-FX2N與F940變頻器設(shè)計一個帶PID控制的恒壓供水系統(tǒng)

控制要求：

（1）有兩臺水泵，按設(shè)計要求一臺運行，一臺備用，自動運行時泵運行累計100小時輪換一次，手動時不切換。

（2）兩臺水泵分別由m1、m2電動機拖動，電動機同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min，由km1、km2控制。（3）切換后起動和停電后起動須5s報警，運行異常可自動切換到備用泵，并報警。（4）采用plc的pid調(diào)節(jié)指令。

（5）變頻器（使用三菱fr-a540）采用plc的特殊功能單元fx0n-3a的模擬輸出，調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。（6）水壓在0～10kg可調(diào)，通過觸摸屏（使用三菱f940）輸入調(diào)節(jié)。

（7）觸摸屏可以顯示設(shè)定水壓、實際水壓、水泵的運行時間、轉(zhuǎn)速、報警信號等。（8）變頻器的其余參數(shù)自行設(shè)定。

軟件設(shè)計：

1．fx2n-48mrplc 的i/o分配：根據(jù)控制要求及i/o分配，其系統(tǒng)接線圖如圖所示。

plc輸入，x1：1號泵水流開關(guān)；x2：2號泵水流開關(guān)；x3：過壓保護。

plc輸出，y1：km1；y2：km2；y4：報警器；10：變頻器stf。

2．觸摸屏畫面設(shè)：根據(jù)控制要求及i/o分配，制作觸摸屏畫面。

觸摸屏輸入：m500：自動起動。m100：手動1號泵。m101：手動2號泵。m102：停止。m103：運行時間復(fù)位。m104：清除報警。d300：水壓設(shè)定。

觸摸屏輸出：y0：1號泵運行指示。y1：2號泵運行指示。t20：1號泵故障。t21：2號泵故障。d101：當(dāng)前水壓。d502：泵累計運行的時間。d102：電動機的轉(zhuǎn)速。

3.plc的程序：根據(jù)控制要求，畫出fx2n-48mr的程序梯形圖、plc程序如下圖所示。

此主題相關(guān)圖片如下，點擊圖片看大圖：

plc的程序簡述：plc得電后，通過程序把模塊中的摸擬量壓力信號轉(zhuǎn)化成壓力數(shù)字量(d160)，將壓力的數(shù)據(jù)寄存器d160的值除以25以校正壓力的實際值(由特殊功能模擬模塊fx0n-3a的資料可知：因0-10kg對應(yīng)的是數(shù)值是0-250，所以壓力與數(shù)值的關(guān)系是1：25)。在該系統(tǒng)中我們規(guī)定了電動機同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min，所以同步轉(zhuǎn)速的設(shè)定低于3000轉(zhuǎn)/min對電機的保護是有好處的。這里我們把轉(zhuǎn)速設(shè)定為不能超過1250轉(zhuǎn)/min，則數(shù)值與通過pid程序運算的mv（輸出）值d150（即電動機轉(zhuǎn)速量）的關(guān)系為1：5(由特殊功能模擬模塊fx0n-3a的資料可知：因數(shù)值是0-250對應(yīng)的是0-1250轉(zhuǎn)/min，則數(shù)值與轉(zhuǎn)速的關(guān)系是1：5)。所以電動機的轉(zhuǎn)速實際值校正數(shù)d102=d150×5÷10（其中除以10是因為所有實數(shù)參與pid的sv設(shè)定值>d500，pv當(dāng)前值>d160，運算都是以1000%加入的。所以要得到mv輸出值>d150的實際數(shù)值需要除以10）。因該系統(tǒng)中電機的轉(zhuǎn)速是與壓力成正比的,轉(zhuǎn)速加大;壓力也加大!（這里要注意：動作方向【s3】+1,當(dāng)前值pv，d500設(shè)定值sv，d160；即bit=1，選擇逆動作）所以將壓力數(shù)字量寄存器d160用于pid程序的pv（當(dāng)前）數(shù)字量做為時刻檢查管內(nèi)的當(dāng)前壓力狀況。

4．變頻器設(shè)置：

（1）上限頻率pr1=50hz；（2）下限頻率pr2=30hz；（3）基底頻率pr3=50hz；（4）加速時間pr7=3s；（5）減速時間pr8=3s；（6）電子過電流保護pr9=電動機的額定電流；（7）起動頻率pr13=10hz；（8）du面板的第三監(jiān)視功能為變頻繁器的輸出功率pr5=14；（9）智能模式選擇為節(jié)能模式pr60=4；（10）設(shè)定端子2～5間的頻率設(shè)定為電壓信號0～10v，pr73=0；（11）允許所有參數(shù)的讀/寫pr160=0；（12）操作模式選擇（外部運行）pr79=2；（13）其他設(shè)置為默認(rèn)值。

5.系統(tǒng)調(diào)試：

（1）將觸摸屏rs232接口與計算機連接，將觸摸屏rs422接口與plc編程接口連接，編寫好fx0n-3a偏移/增益調(diào)整程序，連接好fx0n-3a i/o電路，通過gain和offset調(diào)整偏移/增益。（2）按圖設(shè)計好觸摸屏畫面，并設(shè)置好各控件的屬性，按圖所示編寫好plc程序，并傳送到觸摸屏和plc。（3）將plc運行開關(guān)保持off，程序設(shè)定為監(jiān)視狀態(tài)，按觸摸屏上的按鈕，觀察程序觸點動作情況，如動作不正確，檢查觸摸屏屬性設(shè)置和程序是否對應(yīng)。（4）系統(tǒng)時間應(yīng)正確顯示。

（5）改變觸摸屏輸入寄存器值，觀察程序?qū)?yīng)寄存器的值變化。（6）按圖連接好plc的i/o線路和變頻器的控制電路及主電路。（7）將plc運行開關(guān)保持on，設(shè)定水壓調(diào)整為3kg。

（8）按手動起動，設(shè)備應(yīng)正常起動，觀察各設(shè)備運行是否正常，變頻器輸出頻率是否相對平穩(wěn)，實際水壓與設(shè)定的偏差。

（9）如果水壓在設(shè)定值上下有劇烈的抖動，則應(yīng)該調(diào)節(jié)pid指令的微分參數(shù)，將值設(shè)定小一些，同時適當(dāng)增加積分參數(shù)值。如果調(diào)整過于緩慢，水壓的上下偏差很大，則系統(tǒng)比例常數(shù)太大，應(yīng)適當(dāng)減小。（10）測試其他功能，是否跟控制要求相符。

第三篇：三菱PLC控制電鍍生產(chǎn)線

三菱PLC控制電鍍生產(chǎn)線

某企業(yè)電鍍生產(chǎn)線有三個槽，分別是電鍍槽、回收液槽、清洗槽。機械工件由吊鉤電機控制升降，由行車電機控制前進和后退，經(jīng)過電鍍、電鍍液回收、清洗等工序，完成電鍍過程。具體工藝流程是：工件電鍍300s提升，停留32s使過量的電鍍液滴回鍍槽；放入回收槽32s，使電鍍更光潔，提起20s滴液；放入清水槽中32s清洗，提起20s滴液；行車回原位，完成一個工件的電鍍過程。原位調(diào)整可用手動點動，電鍍過程必須自動進行。

第四篇：技能培訓(xùn)專題 三菱PLC實現(xiàn)對印刷機的精確控制

近年來，隨著我國自動化技術(shù)的提高，工廠自動化也上了一個新臺階。PLC作為一個新興的工業(yè)控制器，以其體積小,功能齊全，價格低廉，可靠性高等方面具有獨特的優(yōu)點，在各個領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。

作為國內(nèi)最大的印刷機生產(chǎn)廠家---北人集團公司，為了使產(chǎn)品性能穩(wěn)定，易于維護，我們采用了以PLC為主控器的控制方案。由于雙色印刷機要求易于操作，精度高，故其輸入，輸出點較多，因此采用了雙機通訊。上位機采用三菱FX2N-80MR+32EX+4D/A，主要負責(zé)主傳動的控制，各機組離合壓的控制，以及氣泵，氣閥的控制等。下位機采用三菱FX2N-64MR+4A/D,主要負責(zé)水輥電機的控制，主傳動的調(diào)速輸出，調(diào)版電機數(shù)據(jù)采集等。同時選用了一臺三菱5.7寸觸摸屏，主要負責(zé)水輥電機速度顯示，調(diào)版顯示，以及整機故障顯示等。本系統(tǒng)運行可靠，維護方便，操作簡便直觀，大大提高了膠印機的檔次，受到用戶好評。

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

上位機與下位機采用了RS485通訊，通訊方便，可靠。對多色機而言，安全因素很重要。在設(shè)計中，每個機組既要考慮到安全控制，其中包括本位機組的急停，安全按鈕；還要考慮方便操作，包括每個機組均應(yīng)有正點，反點按鈕。因此，一方面輸入點增加很多；另一方面，走線也很不方便。采用雙機通訊，可以很好地解決此問題，各機組的走線可以按照就近原則，進入離它較近的控制柜內(nèi)，既節(jié)省了走線，也方便了控制。

由于印刷機是一個精度較高的機械，印刷品的好壞一方面在于機械加工以及安裝的精度，另一方面，也取決于水路，墨路的平衡以及合壓的準(zhǔn)確性。雙色機的每一色組，都有水路和墨路裝置。為了便于水輥速度的調(diào)節(jié)，每根水輥都用一個變頻器控制，同時，主電機速度也需要變頻器調(diào)節(jié)。因此，為了實現(xiàn)多路速度調(diào)節(jié)，我們采用了三菱4D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器，它將PLC方給出的數(shù)字量，根據(jù)相應(yīng)的算法，轉(zhuǎn)換成0~10V直流電壓輸出，很好地實現(xiàn)了多路速度調(diào)節(jié)要求。

在印刷過程中，調(diào)版是一個比較繁瑣的過程。尤其對多色機來說，各組版對正的精度會對印品產(chǎn)生很大的影響。如果套印不準(zhǔn)，印刷品就會出現(xiàn)字面重疊或影像不清。一般來說，印版軸向調(diào)節(jié)范圍為-2mm~+2mm,周向調(diào)節(jié)范圍為-1mm~+1mm。如果使用手動調(diào)版，會浪費很多時間，而且精度不高。為了實現(xiàn)自動打版，我們在版輥上安裝了電位器，通過電位器將模擬量傳送給4A/D，經(jīng)過PLC處理，可將版輥的轉(zhuǎn)動精度很好地控制在打版范圍內(nèi)。

觸摸屏作為一種新型的人機界面，從一出現(xiàn)就受到關(guān)注，它的簡單易用，強大的功能及優(yōu)異的穩(wěn)定性使它非常適合用于工業(yè)環(huán)境。用戶可以自由地組合文字，按鈕，圖形，數(shù)字等來處理或監(jiān)控管理隨時可能變化的信息。隨著機械設(shè)備的飛速發(fā)展，以往的操作界面需由熟練的操作員才能操作，無法提高效率。但使用人機界面，能明確指示并告知操作員機器設(shè)備目前的狀況，使操作變得簡單生動。使用觸摸屏，還可以使機器配線標(biāo)準(zhǔn)化，簡單化，同時也能減少PLC控制所需的I/O點數(shù)，降低生產(chǎn)成本，也相對提高整套設(shè)備的附加價值。三菱觸摸屏和三菱PLC有很好的通用性，能在線監(jiān)視并修改程序，不必很麻煩的重復(fù)插拔接口。

3軟件設(shè)計

3．1給紙設(shè)計

印刷機整體的電氣設(shè)計還是比較復(fù)雜的，對時間的要求也很嚴(yán)格。在機器的很多地方裝有接近開關(guān)，用來檢測不同的時間點。在印刷過程中，走紙的好壞是影響機器質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)。所謂紙走的好壞，指的是無歪張，雙張等現(xiàn)象，如果有歪張，雙張現(xiàn)象，在高速情況下，就會將走壞的紙，卷入機器內(nèi)，從而破壞膠皮，給用戶帶來很大損失。此過程流程如下：

在實驗中，我們發(fā)現(xiàn)，按照上述流程編制的程序，在低速沒有問題，但速度增高至7000r/h后，就會出現(xiàn)歪張鎖不住現(xiàn)象。究其原因，主要是因為光頭反應(yīng)時間和磁鐵動作時間滯后造成。程序在執(zhí)行過程中，采用循環(huán)掃描方式，為了讓電磁鐵輸出提前，在設(shè)計中，我采用了中斷和三菱編程指令的輸入輸出刷新指令，使電磁鐵輸出立即執(zhí)行，提前了電磁鐵動作時間，即使在12000r/h的速度下，也能很好的鎖住有故障的紙張，解決了給紙的一大難題。

3．2離合壓設(shè)計

離壓，合壓在印刷中具有很重要的作用。離合壓的準(zhǔn)確性，對印品質(zhì)量的好壞有著直接的影響。合壓過早，會弄臟壓印輥筒，給操作帶來很多不便；離壓過早，會使最后一張紙印不上完整的圖案，造成紙張浪費。

印刷時，版輥筒與膠皮輥筒先合壓，膠皮輥筒與壓印輥筒后合壓。在我們的機器中，合壓全部采用了氣動裝置，每個氣缸都有一個動作時間。由于印刷速度是多段速，在3000~12000r/h之間，根據(jù)用戶需要可選擇不同的速度。但是，氣缸動作時間是一定的，齒輪轉(zhuǎn)過角度是一定的，因此，機器速度不同時，合壓時間也不同。為了解決此問題，我們根據(jù)理論計算值，找出對于不同機器速度時，機器的延時時間。采用比較指令，當(dāng)機器段速與理論值相等時，延時相應(yīng)的時間，使壓印輥筒與膠皮輥筒準(zhǔn)確合壓。經(jīng)過多次試驗，離壓，合壓都沒有問題。

3．3人機界面設(shè)計

在人機界面中，設(shè)計了7幅畫面，包括整體圖形，故障顯示，機器速度和計數(shù)顯示，水輥速度顯示，調(diào)版監(jiān)控等。故障顯示使用指示器，給出位元件即可實現(xiàn)閃動效果，讓操作者很方便的知道故障部位，整體感很好。在水輥速度顯示中，設(shè)計了一個柱狀圖，可以顯示水量增加大小，只需按下柱狀圖，就可增加水量，同時也可方便監(jiān)控。

4．結(jié)束語

印刷機的一套電氣設(shè)計屬于系統(tǒng)設(shè)計，包括硬件，軟件設(shè)計，涵蓋范圍較廣。這里，我只簡單介紹了其中比較重要的幾部分，其它細節(jié)還有很多，這里不再一一列舉。使用三菱的一套控制系統(tǒng)，感覺可靠，方便，在機器批量生產(chǎn)過程中，沒有發(fā)現(xiàn)大問題。其PLC功能齊全，可靠耐用，指令簡潔，與其他產(chǎn)品相比，感覺三菱整體軟件系統(tǒng)界面都比較友好，給用戶編程，維修都帶來極大方便。其觸摸屏與PLC有很好的通用性，可通過觸摸屏>監(jiān)視并修改程序，這是其它產(chǎn)品所不能匹及的。總之，三菱的工控元件給設(shè)計人員和用戶都帶來了很多方便。

第五篇：三菱PLC算術(shù)及邏輯運算應(yīng)用指令

三菱PLC算術(shù)及邏輯運算應(yīng)用指令

算術(shù)及邏輯運算指令是基本運算指令，通過算術(shù)及邏輯運算可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送、變位及其他控制功能。

一、算術(shù)運算指令

算術(shù)運算包括二進制加ADD（Addition）、減SUB（Subtraction）、乘MUL（Multiplication）和除DIV（Division）指令，二、二進制數(shù)加

1、減1指令

二進制數(shù)加1指令I(lǐng)NC（Increment）和減1指令DEC（Decrement）的操作數(shù)均可以取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。

三、字邏輯運算指令

字邏輯運算指令包括字邏輯與WAND（word AND）、字邏輯或WOR（word OR）、字邏輯異或WXOR（word Exclusive OR）和求補NEG（Negation）指令，它們的S1和S2均可以取所有的數(shù)據(jù)類型。