西门子611驱动6SN1111-0AA01-2EB0
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PLC控制的一个挑战发生在液压缸的指令和实际位置相差很大的情况,因为此时输出至阀的信号可能很大。结果就是液压缸全速运动至指令位置。在指令位置的时候会发生什么就取决于增益和负载大小了。有时候液压缸会平滑减速至指令位置,但是如果负载很大,也会产生超调,并带有衰减振荡。
关于此问题可以有多种解决方案。一个简单的办法就是限制输出值为低于****的某个值。更好的解决办法就是准备一个目标发生器,从而可以朝着指令位置的的方向增加目标值。接着,不是比较指令位置与实际位置,而是比较实际位置与下一个目标位置。目标位置在当前位置开始启动,按照期望的速率增加并达到指令位置。对于长行程运动来说,则可以避免初始运动时的振动和冲击。这种解决方案相对来说也比较容易实施。
举个例子,如果两个液压缸跟随同样的目标位置,其位置同步是相对容易的。如果两个缸所受的负载一致,目标值的跟踪误差也应该一致,因此它们的实际位置也会非常接近。那么,对于只有比例控制的系统来说,跟踪误差是什么呢?
跟踪误差公式:
Ef = v/(K ? Kp)
此处:
Ef - 跟踪误差,mm,
v - 速度, mm/s,
K - 开环增益, (mm/s)/%
Kp - 比例增益, %/mm.
2. 该曲线与图1说设想的方案一样,只是指令位置只改变10mm。注意的是它们用了同样的时间。这是因为运动控制的时间常数是5倍。5倍时间常数即0.358s。意味着1mm的运动要花0.358s才能达到目标值的1%。
单位很重要,并需要保持一致。百分比代表控制输出的百分数。控制输出的百分数可以是 ±10 V, ±20 mA的百分数,或者其它的,只要单位一致就可以。当使用PLC的时候,跟踪误差通常情况并没有那么重要,液压缸只需要能够大体的接近指令位置即可。上面的等式适用于对跟踪误差有限定的应用。用户可以决定动作速度,以满足应用要求。
计算开环增益需要用到VCCM公式,其计算了在****控制输出时*大的稳态速度。该公式在相关论坛已经讨论过很多次。(延伸阅读:VCCM-如果流量计算不再是Q=A*V?)
比例增益的计算稍微复杂一些。你可以尝试使用试错法,确定一个可以看起来可以工作的数值。如果增益太低,液压缸响应会很迟缓。如果增益太高,执行器会有振荡的可能。然而,的增益是可以计算的:
Kp = 2 ? ζ? ωn ? (9 ? 8 ? ζ2)/(27 ? K)
此处:
Kp - 比例增益,输入偏差信号变化的相对值mm与输出信号变化的相对值之比的百分数表示,
ζ - 阻尼系数(未知时假定为0.3333),
ω - 自然频率,弧度/s
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