1747-AIC AB

廈門(mén)莫格電氣自動(dòng)化有限公司是一家專(zhuān)業(yè)提供工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的備件服務(wù)商，產(chǎn)品品種齊全、價(jià)格合理，公司實(shí)力雄厚，重信用、守合同、保證產(chǎn)品質(zhì)量，以多品種經(jīng)營(yíng)特色和薄利多銷(xiāo)的原則，贏得了廣大客戶(hù)的信任。 
    我們主營(yíng)PLC可編程控制器模塊，DCS卡件，ESD系統(tǒng)卡件，振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)卡件，汽輪機(jī)控制系統(tǒng)模塊，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)備件等，公司致力于為工業(yè)用戶(hù)提供自動(dòng)化解決方案，打造工控備件一站式供應(yīng)平臺(tái)。

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摘 要：介紹了以S72200 PLC為核心的智能主令控制器的組成和功能，并對(duì)用PLC實(shí)現(xiàn)位移檢測(cè)與軟件設(shè)計(jì)思想進(jìn)了分析與說(shuō)明，給出了智能主令控制器的應(yīng)用領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：可編程邏輯控制器；主令控制器；可靠性

0 引 言
在電氣控制中，多點(diǎn)位置檢測(cè)通常是由主令控制器來(lái)完成，由于傳統(tǒng)主令控制器是由機(jī)械凸
輪和觸點(diǎn)組成，其觸點(diǎn)部分故障較多、調(diào)整不方便、控制精度低、壽命短。而智能主令控制器用程序邏輯代替機(jī)械凸輪的動(dòng)作，以無(wú)觸點(diǎn)代替有觸點(diǎn)，這樣就避免了許多機(jī)械故障，提高了系統(tǒng)的可靠性。

1 智能主令控制器組成
主令控制器系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖1所示，智能主令控制器由值編碼器、主控單元組成。

值編碼器安裝在現(xiàn)場(chǎng)，與受控設(shè)備傳動(dòng)軸柔性連接。主控單元安裝在控制室或操作室
內(nèi)，由Siemens操作面板TD 200、S72200 PLC等組成。編碼器和連接電纜將現(xiàn)場(chǎng)位置信號(hào)送至主控單元，共同構(gòu)成智能主令控制器。

2 工作原理
智能主令控制器在工作時(shí)，由受控設(shè)備通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)編碼器一起旋轉(zhuǎn)，編碼器產(chǎn)生一系
列位置碼并送到PLC的輸入端，在PLC內(nèi)部進(jìn)行譯碼、運(yùn)算、分析、累加等處理，同時(shí)與操作面板TD 200中可調(diào)用的設(shè)定參數(shù)相比較，在合適的位置發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，從而達(dá)到控制目的。主令控制器通過(guò)編碼器旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的位置碼實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)物體位移的檢測(cè)，同時(shí)與操作面板TD 200 通信，TD 200實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、位置設(shè)定和報(bào)警。

3 軟件設(shè)計(jì)思想
在許多需精確多點(diǎn)定位的場(chǎng)合要使用主令控制器，而傳統(tǒng)的主令控制器不能滿(mǎn)足控制要求，利
用小型PLC和編碼器構(gòu)成智能主令控制器，使用程序邏輯代替機(jī)械凸輪的動(dòng)作，從而替代傳統(tǒng)主令控制器，滿(mǎn)足控制要求。在軟件編程中需解決以下問(wèn)題：
(1) 編碼轉(zhuǎn)換。為提高抗干擾性，編碼器選用格雷碼輸出，而PLC只能識(shí)別二進(jìn)制碼，需要
用軟件實(shí)現(xiàn)格雷碼到二進(jìn)制碼的轉(zhuǎn)換。
(2) 碼器過(guò)圈。若選用多圈編碼器，則不存在此問(wèn)題。若選用單圈編碼器，則可用軟件檢測(cè)當(dāng)編碼器過(guò)圈時(shí)的編碼變化，用計(jì)數(shù)器記圈，多圈碼數(shù)=圈數(shù)×編碼器分辨率+當(dāng)前碼數(shù)，便可得
出多圈的實(shí)際位置碼數(shù)。
(3) 原點(diǎn)設(shè)定。原點(diǎn)是一個(gè)參考點(diǎn)，對(duì)應(yīng)物體整個(gè)行程中一個(gè)具體的物理位置，在PLC中的
編碼為“0”，根據(jù)需要可以把物體在行程中任一位置的編碼設(shè)定為原點(diǎn)。被測(cè)體的實(shí)際位置對(duì)應(yīng)的編碼稱(chēng)“當(dāng)前位”，被測(cè)體“當(dāng)前位”及其他設(shè)定的限位都以“原點(diǎn)”為參考點(diǎn)。它反映了被測(cè)體當(dāng)前所在位置以參考點(diǎn)“原點(diǎn)”為坐標(biāo)的位置(編碼數(shù)) 。當(dāng)原點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的實(shí)際物理位置變化時(shí)，“當(dāng)前位”及其他限位所反映的實(shí)際物理位置都會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。
(4) 測(cè)體位置的計(jì)算。被測(cè)體在整個(gè)行程中任一位置都在PLC中有一個(gè)相對(duì)于“原點(diǎn)”的編
碼，這些編碼按十進(jìn)制整數(shù)連續(xù)排列( - 32 767～+ 32 767) ，都反映了物體當(dāng)前位置與原點(diǎn)之間的距離關(guān)系(點(diǎn)數(shù)) ，也就是用數(shù)字反應(yīng)了物體的實(shí)際位置，通過(guò)精度(mm /點(diǎn))可以計(jì)算出當(dāng)前位置距原點(diǎn)位置的米數(shù)。精度計(jì)算：如被測(cè)體在某一位置“當(dāng)前位”是0，在另一位置是1 000，整個(gè)行程是1 000個(gè)點(diǎn)。如被測(cè)體實(shí)際物理行程是30m，則每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)： 30 mm，也就是“當(dāng)前位”每增加1個(gè)點(diǎn)，被測(cè)實(shí)際運(yùn)行約30 mm；每減少1點(diǎn)，小車(chē)反向運(yùn)行30 mm。主令精度為30 mm /點(diǎn)。
(5) 限位輸出。“當(dāng)前位”編碼與在PLC內(nèi)部的設(shè)定值比較，當(dāng)滿(mǎn)足條件時(shí)，主令控制器輸出
一個(gè)狀態(tài)(接通或斷開(kāi)) ，參與系統(tǒng)控制或連鎖，起到限位的作用。
(6) 操作面板TD 200編程組態(tài)。Siemens的STEP 7MicroW IN編程軟件中有TD 200的編程向
導(dǎo)，通過(guò)它可以自動(dòng)生成與PLC通信的數(shù)據(jù)塊，PLC使用該數(shù)據(jù)塊，完成設(shè)定、顯示控制功能。
(7) 保護(hù)。被測(cè)體實(shí)際速度已知，可以計(jì)算出編碼器在PLC每個(gè)掃描周期中被測(cè)體由位置變化所引起的碼數(shù)變化量，若此變化量超過(guò)正常值，則認(rèn)為主令控制器出現(xiàn)故障(可能是編碼器連接線斷引起或超速) 。若被測(cè)體是位能負(fù)載，則可根據(jù)被測(cè)體運(yùn)動(dòng)方向指令和碼數(shù)變化方向是否相同，可以檢測(cè)被測(cè)體傳動(dòng)軸是否與編碼器軸脫開(kāi)或溜車(chē)。檢測(cè)到故障后可以發(fā)出報(bào)警或停車(chē)
指令，避免事故發(fā)生。
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