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1FT5072-1AF71-1AG0電機.

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模糊控制前言隨著我國經濟的不斷發展,一些生產企業對舊設備的技術改造也逐漸增多。長期以來液壓性能試驗臺在對航空液壓電磁閥進行性能測試時,所有的係統參數指標都是由手工調節完成。由於人幹預控制過程時主觀因素很多,往往會在操作過程中出現一些偏差,不能準確測試其性能。

 目前一些新型控制理論的不斷成熟和完善,它們也越來越多的應用到了生產實踐過程當中。模糊控制就是控制領域中一個比較成熟的新型控制策略,它能對數學模型比較模糊或難於建立數學模型的控制係統,進行有效的實時控制。而對於液壓性能試驗臺來說,由於對其控制過程的數學模型比較模糊。因此,在對試驗臺進行技術改造時,我們提出了基於的模糊控制係統的設計方案。液壓性能試驗臺概述液壓性能試驗臺主要是對航空液壓電閥的瞬態和穩態性能進行測試。

  在進行瞬態測試時,首先要對電磁閥的前端進行增壓,在前端壓力達到某一給定值時,開啟電磁閥的開關,對閥前端後端壓力流量電磁閥的電壓電流等參數進行瞬態數據採集,以獲得電磁閥的動態特性。在穩態測試時,是通過調節閥前端壓力來測試閥前端壓力與閥後端壓力的壓力差與流量變化之間的關係。在整個測試過程中,是通過調節變頻器的輸出來調節電機的轉速,實現對電磁閥前端壓力的控制。模糊控制器的設計係統的控制結構液壓閥性能試驗臺,是通過兩個壓力傳感器和四個流量計來實現對係統壓力和流量的測量並獲得控制量。因此,對壓力流量的測量是整個電磁閥性能測試的核心。

  在控制回路中,對電磁閥前端壓力的調節是通過控制電磁閥前端變頻器的輸出來實現的。控制量的選擇與量化在係統進行瞬態測試時,由於電磁閥是閉合的,這時調節變頻器的輸出只與閥前端的壓力有關。而在穩態測試時,變頻器的調節不僅與閥前端壓力有關而且還與油路內的流量有關。因此,在確定控制器的控制變量時,我們把壓力和流量都作為了控制量。而把變頻器的輸出作為被控量。

  在建立模糊控制規則時,我們把壓力和流量的偏差和偏差變化率都作為模糊控制器的輸人變量,建立關於壓力和流量的模糊控制規則表。把輸人變量經過離散和模糊化後,通過查詢模糊控制表,來獲得到變頻器的輸出調節因子由於變頻器的輸出和流量計的選擇與壓力和流量信號有關,因此,此係統是一個多輸人多輸出的控制係統。經過進一步分析,可得到係統控制的目的主要是保證閥前端壓力的穩定,對於流量計的選擇控制,只是起到保護流量計的作用。因此,在實施模糊控制方案時,選擇壓力作為主控制參數,而流量作為輔助控制參數。經過對控制參數進行優化處理,便使得係統等同於一個雙輸人單輸出的係統。為實現模糊控制策略,帶來了很大的方便。經過上述處理也為我們確立量化因子和比例因子帶來了方便,因為在實現模糊控制的時候,合理的選擇模糊控制器的量化因子及比例因子,對控制器的動靜態特性都會帶來很大的影響。

  對於這套控制係統來說,係統不允許控制量有較大的偏差,因此在對控制變量論域進行量化時,我們採用了不對稱的量化形式,把每個控制量和的論域量化為一>這級。模糊控制規則的建立由於液壓控制臺的模糊控制係統終歸結為一個雙輸人單輸出的係統,但仍在實現控制策略時帶來了問題。由於邏輯思維一般不超過三維,因此對於多輸人多輸出的模糊控制係統來說,還需要對控制變量之間進行模糊解禍,使之轉換為單輸人單輸出的模糊控制係統。通過這一引理便可得到定理對於多維條件語句可分解為並且這裏可知作為近似推理的結論等於由和近似推理所得交的運算。以上述定理為依據,在建立模糊控制表時,對壓力和流量分別建立模糊控制表,並從兩個控制表中得到控制量,取其交。這樣就可得到比較合理的變頻器的輸出調節因子在這裏可做進一步的優化,對流量這個控制量,選用它的目的在於防止流量過大而使流量計損壞。而對流量控制的精度要求並不是很高。因此在經過反復試驗後,採用對流量和壓力使用同一模糊控制規則表來實現係統的模糊控制。

  雖然,使用同一個控制表,但由於兩個量的變化率並不相同,因此,也不會影響控制過程的有效調節。由於對兩個量做了綜合考慮,便可保證流量計處在更加的工作方式下,這也為的編程實現帶來了便利。因此,若用一個固定的模糊控制規則表來對不同型號的產品,完成對變頻器的輸出調節,就會出現控制偏差較大,調節時間比較長的問題,這對於一個控制係統來說是不利的。這樣就可以保證在對不同型號的電磁閥進行測試時,使它的閥前壓力可以快速到達目標值,縮短調節時間。需要指出的是我們從控制表中得到的控制量,並不是變頻器的終輸出值,而是變頻器輸出的調節比例因子。

  我們採取增量式的形式,來獲得變頻器後的電壓輸出值,有在這裏是變頻器的電壓輸出值,和分別是控制表中的比例因子與比例因子的修正值。電壓的調節基量,即變頻器輸出電壓的小變化率。通過這種調節形式,可使壓力的變化趨勢比較穩定,而且可減少調節過程的時間。係統在進行穩態測試時,還要對流量計進行切換選擇,目的在於使流量計在測試過程中,既要滿足量程的要求,又要滿足測量精度的要求。考慮到對它的控制結果是以開關量的形式輸出,而不是以數值形式,因此,我們則通過模糊控制規則表,來對流量計做出選擇。

PLC加變頻器控制起重機成為一種佳的電氣傳動方案,並且可以完成許多復雜的工藝要求和動作,大大地減輕工人的操作勞動強度,並可為起重機的故障診斷提供直觀的信息,為操作人員和維護人員提供可靠的幫助。CC-LINK現場總線具有數字化的信號傳輸,全開放性、可操作性、可互換性,可靠性高、可維護性好等特點。其數據容量大,通信速度多級可選擇,而且它是一個復合的、開放的、適應性強的網絡係統,能夠適應於從較高的管理層網絡到較低的傳感器網絡的不同範圍。CC-LINK是一個以設備層為主的網絡,一般情況下,CC-LINK整個一層網絡可由一個主站和64個從站組成,它採用總線方式通過屏蔽雙絞線進行連接。網絡中的主站由PLC擔當,從站可以是遠程I模塊、特殊功能模塊、帶有CPU的PLC本地站、人機界面、變頻器、伺服係統、機器人以及各種測量儀表、閥門等現場儀表設備。如果需要增強係統的可靠性,還可以採用主站和備用主站冗餘備份的係統構成方式。

  CC-LINK的底層通信協議遵循RS485,屏蔽雙絞線是按扭矩相互絞合在一起的2條銅質導線,帶有屏蔽層。數據傳輸率高可達1Mbps,大傳輸距離可達12m.起重機控制係統概況某飛機制造廠使用的起重機主、副起升機構、大、小車、司機室等機構均採用了變頻控制,其控制重點有2點:(1)起升機構要求低速輸出額定轉矩,且起制動平穩,不允許出現溜鉤現象;(2)由於起重機跨度達65m,其大車採用3臺電機驅動,由於跨度較大,運行中會出現偏斜,造成嚴重的啃軌現象,設計中有完善的糾偏措施。

  針對上述控制重點,採用具有矢量控制、力矩檢測功能的三菱變頻器,其順控功能可以確保啟動時先建立足夠的啟動轉矩,然後打開機械制動器,停車時制動器先制動,電機後停止工作,這樣可以很好地完成起升機構的要求,並且由於先電氣制動,後機械制動,延長了制動器的壽命。針對大車的糾偏,採用直接檢測2側的實際運行速度,將之送到PLC進行處理,根據2側的實際運行情況,分別給出不同的給定值,控制2側的變頻器輸出不同的頻率,從而保證2側電機的適時比較和校正,確保了大車電機的同步運行。

  係統構成係統中採用三菱公司的Fx2nPLC作為控制中心,每臺變頻器作為1個從站,通過CC-LINK網絡進行通訊,主令控制器的控制點直接輸入給PLC,由PLC處理後通過網絡進行通訊控制。

 這種通訊控制方案需要在PLC上加裝1個CC裝1個FR-A5NC變頻器從站模塊,其大的好處是工作可靠,避免了由用戶程序來保證通訊,而其數據的具體收發工作均由硬件電路來完成,只要對模塊進行了正常的設置後,就可以自動進行通訊,而且其兼容性好,可以兼容SIEMENS、安川、三菱等變頻器,多可連接8臺。

  由於大車檢測PG距離主站較遠,遠達到15m,信號衰減較大,而3臺大車變頻器在走臺上,故設計中採用了遠程PLC作為本地PLC的從站,接收主站的指令,由遠程PLC根據主站命令和大車運行檢測的脈衝進行處理,對3臺大車變頻器進行同步控制。

  起重運輸機械6212CC-LINK現場總線配置(1)主站採用三菱小型PLC係列Fx2n-48MR(係統版本V212或以上),其主要特點是通訊功能強,運行速度快(其基本指令執行時間為18Ls,比一般的中型PLC運算速度還快),用在該機中作為主站,可以勝任工作要求。

  CC-主站設置開關:站號設置,主站設為;模式選擇在線;根據本機的傳輸距離,選擇傳輸速度為215設置操作環境;設置各個站信息,通過程序設置在主站模塊緩存中。

  (2)從站採用三菱A54變頻器加FR-A5NC變頻器從站模塊,每個變頻器佔用一個設備站,其接收主站信息,對信息予以執行,並送主站要求的信息。

  變頻器設置:選擇PC連接操作方式:參數97設置為或連接啟動方式:參數34設置為1或2;岬操作方式中的功能設置;警報發生時的操作;操作和速度命令寫入。

  (3)工作過程1對CC-LINK從站進行參數設定,在通訊前,檢查設定的參數信息。

  執行調試程序,初始化CC-LINK係統,將各個從站儲存在模塊的緩存#2#25中。測試各個從站的狀態,根據故障指示情況予以處理。對每個從站進行通訊操作,觀察動作情況,對動作情況作好記錄。進行通訊操作,同時對多個機構進行操作,作好記錄。實際操作。

  CC-LINK主站和從站之間的數據交換是靠Fx2n-16CCL-M的緩存區進行的,每個站的接收和發送緩存地址均由特定的地址指定,PLC主站通過FRM和T指令與主站模塊進行交換信息,由CC-LINK主站模塊與從站模塊自動交換信息。

  通過網絡,主站可以讀取從站的運行和頻率以及工作、參數各種狀態,掌握各個從站的實際情況;根據主令控制器的操作,PLC對相關從站發出控制信號和頻率信號。

  該係統中的大車3臺電機同步運行,在設計編程時,採用的PLC高速計數以及脈衝密度檢測2種比較,用軟件進行比較和同步控制。調試時,首先讓同步控制回路不投入,觀察大車的偏斜情況,發現當負載處於一端時(即惡劣的工況),由於電動機的機械特性以及中間摩擦傳動的原因,偏斜較為嚴重,瞬時的速度差達到1%(脈衝密度檢測值),出現了明顯的啃軌現象;然後將糾偏係統投入,觀察發現無論負載在任何一端,沒有出現啃軌,基本上了偏斜現象。證明係統設計是正確的、合理的。


 經過1年多的實際運行,各種指標均達到了預期的目標,將現場網絡技術應用到起重機上,給現場安裝、調試和維護工作帶來了很大的方便,大大地減少了故障率,提高了運行的可靠性。


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【主營產品】

1:Invensys Foxboro(福克斯波羅):I/A Series係統,FBM(現場輸入/輸出模塊)順序控制、梯形邏輯控制、事故追憶處理、數模轉換、輸入/輸出信號處理、數據通信及處理等。


2:Invensys Triconex: 冗餘容錯控制係統、基於三重模件冗餘(TMR)結構的現代化的容錯控制器。


3:Westinghouse(西屋): OVATION係統、WDPF係統、WEStation係統備件。


4:Rockwell Allen-Bradley: Reliance瑞恩、SLC500/1747/1746、MicroLogix/1761/1763/1762/1766/1764、CompactLogix/1769/1768、Logix5000/1756/1789/1794/1760/1788、PLC-5/1771/1785等。


5:Schneider Modicon(施耐德莫迪康):Quantum 140係列處理器、控制卡、電源模塊等。


6:ABB:工業機器人備件DSQC係列、Bailey INFI 90等。


7:Siemens(西門子):Siemens MOORE, Siemens Simatic C1,Siemens數控係統等。


8:Motorola(摩托羅拉):MVME 162、MVME 167、MVME1772、MVME177等係列。


9:XYCOM:I/O 、VME板和處理器等。


10:GE FANUC(GE發那科):模塊、卡件、驅動器等各類備件。


11:Yaskawa(安川):伺服控制器、伺服馬達、伺服驅動器。


12:Bosch Rexroth(博世力士樂):Indramat,I/O模塊,PLC控制器,驅動模塊等。


13:Woodward(伍德沃德):SPC閥位控制器、PEAK150數字控制器。


14:工業機器人係統備件。

IBM 2105/F20 Enterprise DDM Storage Server w/Enclosure




PSB SYNCHRONY-TWO 300W Floor Tower Loudspeaker Speaker




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BAKER STERILGARD SG-400 4’ Bio Safety Cabinet Fume Hood




Sony HDM-14E5U 14" Color Video Monitor Evaluation Grade




Hanson Media-Mate Plus Lab Prep Dissolution System




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Kaeser AB550/AB-550 4HP AirBox Center Compressor FCS-35




Malcom PC-1TL Tabletop Digital Spiral Viscometer w/VS-3




DI NanoScope III Scanning Probe Microscope Controller




NuAire NU-425-400 II/A/B3 Lab Safety Cabinet Fume Hood




Unimet Unitron 8639 Inverted Metalograph Microscope




NEO Assist Vision AV-100 Color CCTV 20" Video Magnifier




Qualitau MIRA TDDB Volt Integrity Stress Test Chamber




G5 Vibramatic Professional Therapy Massage System




Rockwell Goko Seiki 3R Hardness Tester Scale/Kg Weight




Precision Scientific DD-300 Rotary Vane Vacuum Pump




HP 9000 RP3410 A7136A 2U Server PA8800 800MHz/4GB/146GB




Abatement PAS-1200 HEPA-AIRE Portable Air Scrubber Unit




Wyko PX2.5 Interference Microscope Objective Lens P 2.5




OptiVu HDVD 201 Surgical Videoscopy Base Station Sys




Windsor Saber Walk Behind 20" Automatic Floor Scrubber




Thyssenkrupp SL47 Citia Stairway Lift- Chair+Controller




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Hi-T Drive Motorized Precision Linear Stage Slide Assy




AMAT Ebara PWM-12m Turbopump Turbo Molecular Pump Cable




Steris 99A2 System 1 Processor Endoscope Sterilizer




Beckman BIOMEK Stacker Carousel +MS-710 Scanner/Printer




Coherent Innova I-100 Argon Ion Laser w/Power Supply




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InvaCare Reliant 450 Patient Power Lift Lifter 450lb




Hill-Rom Advanta P1600 Electrical Hospital Patient Bed




Neslab Recirculating Liquid Heat Exchanger 230V 2HP 3PH




Proxim Tsunami MP.16 Wireless Subscriber 3500-S00-EU1




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KSI Kaiser S1-1-1000 DC Power Supply 1000V/1A AMAT




Opto OPC-D015-815-FCPS Diode Laser w/Power & Controller




Revco/Puffer Hubbard IUF 2-Door Lab Freezer w/Recorder




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Labsystems Fluoroskan II Fluorescent Microplate Reader




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Unitek Miyachi UB2 191 Unibond II Welding Power Supply




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Lindberg 54552-V High Heat Lab Oven Tube Furnace/Kiln




VAT Pendulum Gate Actuator Remote ISO-200 Valve Control




Exactron 800 Ser 802-4 IC Benchtop Handler/Tester/Test




Fujitsu Unix Server GP7000F Model 600 Solaris SPARC64




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ECOSYS Guardian Thermal Gas/Process Chamber Controller




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HP DesignJet 1055CM 36" Inkjet Plotter Printer C6075A




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Becton Dickinson FACS Analyzer Flow Cytometer System




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Shimadzu LC-10AT Liquid Chromatograph HPLC Flow Pump




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太平洋科學E31NLHB的LNN-NS-00 1.8步進電機




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