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模压成型单元控制系统设计本模压成型的单元而对主控制器是西门子S7-200PLC，它在收到I/O和上位机命令后，利用自身的程序特点对该命令作出相应的变换，并对被控制器下发执行信号。与PLC直接相连执行其控制命令或向其传输现场数据的的现场设备有液压电磁阀、开关按钮、压力传感器、测距传感器、触摸屏等。其中液压控制阀可直接控制完成纸板的模压成型，压力传感器和测距传感器将压力信号和位移信号经过A/D转换后向PLC的模拟量模块EM235发送信号，开关按钮便于随时控制模压成型单元的启停，PLC与触摸屏相接，更加便于自动化的控制。 基于该控制系统框图，我们对模压成型单元进行如下设计。首先依据控制要求和工艺特点，分配出PLC各个输入输出端口功能，输入端口主要用于发送PLC的控制命令，输出端口则是驱动执行机构进行相应的动作，即各个电磁阀，从而使得液压中油的流向得到控制，模压成型单元的工作状态也就随之改变，*后完成纸板29的模压成型，达到控制目的。本模压成型单元设计了六个输入点，主要是本单元的总启动开关、便于切换手、自控制的控制选择开关，紧急停止按钮和用于控制机械装置动作的三个行程开关57。设置了九个输出端口，分别为可以驱动七个电磁阀线圈动作的端口以及两个显示灯（运行指示灯和报警指示灯）。
本系统使用的是380/220V电压供电，因西门子S7-200PLC及CPU224的工作电压是24V，所以加入直流电源POWERUNIT转换器。空气开关Q2作为短路保护开关能够及时对电源进行隔离。由于电动机的启动次数若是过多，可能会产生电流冲击，电磁铁通断电时也会有磁场产生，这些附带的干扰因素都不利于PLC控制系统的正常运行，而在输出线路中加入中间继电器则可以有效过滤掉这个干扰因素。硬件接线中各按钮开关以及中间继电器，指示灯等均I/O分配一一对应。 传感器数据监测PLC在控制执行机构动作的同时也要实时接收现场设备运行参数，本系统的检测工作则由压力传感器和测距传感器完成，其中压力传感器负责检测大柱塞缸模压成型时的压力值，测距传感器负责测量输送带的输送距离。而这两个传感器测出的数据均为模拟信号，模拟信号在传送给PLC时会受到干扰，使数据不够精确，因此要使用A/D模块以及EM235模拟量扩展模块将模拟信号转变成12位的数字信号后传送给PLC。比如压力检测，压力传感器将0到80兆帕的信号转变成4到20毫安的模拟信号，在经过A/D转换模块后，该模拟信号转变成AIW0中的值6400到32000，再把这个值输入到EM235模拟量扩展模块中转换成数字信号。
登高车机械臂控制算法介绍 江门台山登高车出租,江门台山登高车租赁, 江门台山登高车价格 虽然很多控制算法可用于登高车控制，如自适应控制、鲁棒控制、神经网络控制、模糊控制等，但在工程实践中使用较为广泛和成熟的还是PID控制算法。（一）简单PID控制PID（比例-积分-微分）作为较成熟和实用的控制器，广泛应用于实际工业控制中。对PID而言，参数P为控制系统的基础，其控制参数可以调节系统的稳定性，积分环节可以消除静差，参数D可以进一步提高系统的快速性。 PID控制器的各校正环节的作用如下：（1）比例环节—输入信号与反馈信号的差值e(t)产生时，控制器成比例地做出反映，对系统产生控制作用，以减少偏差。（2）积分环节—主要用于提高系统精度，消除控制静差。当积分时间常数iT越大时，积分作用就越弱，反之则越强。（3）微分环节—当偏差信号变化的过快时，通过引入一个有效的修正信号，加快了系统的动作速度，间接的减小了系统的调节时间。但是，在使用PID控制算法进行登高车轨迹跟踪控制时由于摩擦力、重力和外界的扰动的影响，系统会有较大的误差，故在使用PID控制时，通常需要将积分环节忽略。对于轨迹跟踪控制系统，通常将期望的关节运动角度和角速度做为给定，与关节的实际角位移和角速度相比较来进行控制。（二）PID加前馈控制当考虑重力时，登高车动力学方程, 在加入控制后的动力学方程. 在使用PID加前馈控制时，在PID控制的基础上加入估计的重力矩。前面通过模型验证，说明了既可以用求解的动力学方程进行控制仿真，也可以使用ADAMS虚拟样机模型进行控制仿真，两者保持一致性。
（一）MATLAB定点控制由于登高车系统是非线性，比较复杂动态的控制系统，使用Simulink中的框图难以搭建这种系统，而使用Simulink中的S-函数模块，可以很好的将登高车系统模型表示出来，同时可以在使用时直接调用。采用PID控制算法，搭建控制系统模型的具体步骤如下（1）新建一个新的Simulink文件，文件名保存为*.mdl。（2）建立登高车系统模型和控制系统模型的S-函数。（3）建立控制目标信号，要求控制目标。（4）添加S-function模块，将S-functionname改为plant和control。（5）添加示波器等模块完善整个系统，定点控制系统。
（二）MATLAB轨迹跟踪控制在前面章节中已经推导出二关节和三关节登高车动力学方程，利用该动力学方程在MATLAB中进行轨迹跟踪控制系统设计和仿真。 对PID参数进行试凑和仿真验证，将仿真时间设置为10s。当Time=2s后PID控制算法能够实现登高车轨迹跟踪控制目标且控制效果较好，满足设计要求。对PID参数进行试凑和仿真验证。选择其中一组较好的PID参数，保证登高车各个关节角度误差保持在5范围内，运行仿真，将仿真时间设置为10s，仿真后的结果。 当Time=2s后PID控制算法能够基本实现登高车轨迹跟踪控制目标，满足设计要求，但轨迹跟踪有一定误差，需要进一步优化PID参数来减小误差。 各关节角度和角速度轨迹跟踪误差曲线，从图中可以看出，当Time=2s时，各关节基本可以实现轨迹跟踪目标。其中，臂1关节角度误差*大值0.01rad，角速度误差*大值0.055rad/s，臂2关节角度误差*大值0.05rad，角速度误差*大值0.1rad/s，臂3关节角度误差*大值0.018rad，角速度误差*大值0.08rad/s，各关节角度误差值都在控制精度0~5范围内，满足设计要求。
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