PLC控制的涂布机同步

1、基于PLC和模糊控制的涂布机同步控制系统之勘阻及广创作创作时间：二零二一年六月三十日2004-12-2410:43:00摘要：薄纸在涂布过程中存在张力小，容易拉断的问题，通过PLC和变频器结合控制，加上PID和模糊控制变系数相结合的算法，在实际连续生产中获得了较好的评价.关键词：PLG变频器；PID;模糊控制；涂布同步控制1前言造纸企业年夜多面临着经济效益低、环保压力年夜的困境，特别是2001年以来环保执法监督、检查力度加年夜，许多造纸厂化学制浆被关停，中小型造纸企业倍感生存困难.开发特种用纸，有利于治理污染、呵护环境，而且技术含量高，附加值高，可以使企业产值效益年夜幅增长.涂布纸就是其中一种

2、附加值比力高的特种纸.本例薄纸在涂布过程中，纸张能接受的张力很小，经过料液之后，湿纸的强度进一步降低，对涂布机运转同步的要求需相应地提高，对同步控制的法式设计要求很高.2涂布系统生产过程薄纸涂布机的构造见图1.纸张从退纸架上退出,经施胶辐涂布后，进入烘箱烘干，在经张力辐,检测张力最后上烘缸进行收卷.开机时全机处在引纸状态.当纸张引上烘缸后就将烘缸状态切创作时间：二零二一年六月三十日换到白动运行状态，开始进行提速，在指按时间内达到指定车速.速度由加速增量和PID输出值累加而成，此时同步控制要求张力输在中间位置小范围内摆荡，确保纸张张力适宜.张力变动过年夜容易造成纸张起皱，甚至于断裂，影响纸张的质

3、量和生产的连续性.3同步控制系统整个同步控制系统中，控制框图如图2所示.PLC根据各机电的状态信号，以及收集到的各机电速度脉冲和以后张力辐所在位置进行PID同步计算，计算出各机电的速度增减量，再输出给变频器，由变频器控制调节各机电的转速，使张力车昆稳定在中间位置，保证纸张的生产质量.在正常生产时烘缸速度是由张力辐位置控制的.当烘缸速度慢于施胶辐时，纸张呈现聚积现象，张力辐失去了纸张张力的支撑开始下滑，此时PID根据张力辐的偏差对烘缸进行攵七心1）：打?I）=）土（q-盘牝犯缶-1）+五述心Ot1）AjJ十£出十山XG1）十实"2提速；相反烘缸速度快于施胶辐时，张力辐被纸张张

4、力往上拉，PID控制烘缸减速.张力根位置与张力辐在引纸状态指定位置的偏差e做为计算PID时的输入值，输出为速度增量U.PID计算依照以下公式进行：UpUi、AUi分别是比例、积分和微分计算增量，Kp、Kd分别是比例系数和微分系数，Ti,和T则是积分时间和采样时间.在系统提速过程中，由于加速时间和指定运行速度都是人为设定的，可能会呈现加速时间过短造成加速过快.PID只能在有限范围内调节，当加速过快时，PID降低烘缸速度还没反映出来，给定的加速增量已经作用于烘缸，此时PID调节已经完全不起作用，纸张很容易被拉断.因此增加烘缸变系数K来协调与PID的同时控制，即：=心3,AS为加速增量；当张力辐处于

5、设定位置，即为50%的位置，e=0,K=1,显然此时PID不起作用，烘缸和施胶辐同步加速；当张力辐处于最高点或最低点时，K值为0,加速增量对烘缸不起作用，只有PID进行调节烘缸的速度，使得张力辐恢复到平衡位置.所以增加烘缸变系数K后，消除加速增量对PID的影响，从而保证了同步问题.对K值在01变动时，使用模糊控制来确定.偏差e和偏差变动量ec做为模糊控制的输入.张力辐位置值str的范围为0,1,张力辐位置偏差值e的范围为0.5,0.5（以0,0.5为例），偏差变动值ec的范围为0.2,0.2（实际生产中张力辐位置的变动值相当小）,K值变动范围为0,1.将各变量范围划分为7个区间，暗示为NRNM

6、NS、CE（中点）、PS、PMPB（由小到年夜）,每个区间对应一个隶属函数.隶属函数取三角函数(如图3).模糊变量的赋值表略.根据实际控制经验，经过模糊推理得出模糊控制规则，建立如下模糊控制表1.根据输入的偏差e及隶属函数图，可得包括偏差e的各输入模糊区间及各输入模糊区间相对应的隶属函数值诉e(i).同理得出包括偏差变动量ec的各输入模糊区间及各输入模糊区间相应的隶属函数值诉c(i),由偏差e和偏差变动量ec的各输入模糊区间，查模糊控制表得出各对应的输出模糊集.输出模糊集中各隶属函数值诉u(i)是输入模糊区间的各相应隶属函数值的乘积，即：模糊控制量输出采纳中心平均模糊消除公式，把控制量由模糊量酿成精确量，获得在区间(0,1)中相应的烘缸变系数K值.为区间U(i)上中心点的取值(中心点的界说：该区间中使得隶属函数值达到单元值1的所有点中，(横轴)绝对值最小的点为中心点),M是模糊控制表中对应模糊规则的数目.由于指定速度和加速时间都是人为设定的，在正常连续生产中需要经常变动，因此加入了按时器.指定速度一有变动，按时器就置零开始工作，根据指定速度的变动量来计算加速增量，以这个加速增量为基础对这个系统进行提速，同时同步控制算法保证整个系统生产的连续性.总的同步控制算法框图如图4.4结束语使用如上介绍的PID和模糊控