比例积分微分（PID）模块在轮胎硫化机控制系统中的应用-佳工网




比例积分微分（PID）模块在轮胎硫化机控制系统中的应用

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外温和外压是轮胎硫化的主要工艺参数，其控制的好坏直接影响着硫化轮胎的质量。传统的轮胎硫化机控制系统使用专用的三针记录仪来完成，外温和外压的控制采用单调节系统。随着人们对轮胎质量要求的提高，许多轮胎生产厂家要求硫化机特别是子午胎硫化机控制系统采用外温外压双调节系统。由于三针记录仪只有一路温度调节系统，这样单台硫化机需配备二台三针记录仪来完成，增加了设备成本及维修量，同时造成电控柜安装布置的难度。有的轮胎厂采用进口四针记录调节仪进行控制，由于其价格相当昂贵，并且程序编制比较麻烦，很难得到广泛推广。1995年10月，我厂在1525子午胎硫化机控制系统运用0MRON公司PID控制单元C200-PID03模块，研制出比较方便、先进的外温外压调节系统，取消了硫化机上传统的三针记录仪。该系统自安装调试以来一直在青岛橡胶二厂、荣成国泰轮胎厂使用，控制效果相当理想。其它轮胎厂如洞甫轮胎厂等在选购硫化机时专门提出采用PID控制模块。现就其有关配置和特点介绍如下。 1 特性 PID控制单元从所联接的传感器按比例输入信号，然后按照预置参数实施PID控制。 (1)PID控制:利用PID控制器及自动调谐特性可以获得稳定的PID控制。也可以选择。N/OFF控制。 (2)由单个控制器控制的两路PID控制回路:一个控制器能控制两路PID控制回路。 (3)l00ms的高速采样周期:以两回路获得100ms的采样周期，实现高速PID控制。 (4)数字滤波器，衰减输入噪音:抑制输入意外干扰，使PID控制成为快速响应系统。 (5)多种输出规格:有三种输出类型:C200H一PID01为晶体管输出，C200H一PID02为电压输出，C200H-PID03为电流输出。 (6)八组数据设置:八个数值(如设置，点(SP)和报警设置值)可预置在八个数据组中。 (7)数据输入和显示:C200H-DSC01数据设定器(单独出售)用于输入数据和显示当前值(V)及设置值(SV)。面板安装了易读显示。 (8)用户程序允许读写数据:借助于C200H用户程序可以设置、检索数据。 2 基本配置 1525轮胎定型硫化机基本配置如下:PLC型号:0MRON C200H系列;PID型号:C200H_PID03;CPU型:C200H_CPU01_E;底板、扩展电缆、电源等。系统配置简图见图1。（图片）图中T/I为温度变送器，P/I为压力变送器，I/P为气电转换器。T/I、P/I输出信号为4～20mA，I/P输入信号为4～20mA。对应压力和温度，分别为0～600kPa和0～200℃。T/I温度检测控制蒸锅冷凝水排出，P/I压为检测控制蒸锅蒸汽进。当蒸汽室温度降低时，蒸汽冷凝水排阀门开启量增大，以快速排出冷凝水;当蒸汽室压力降低时，蒸汽进阀门开启量增大，使蒸汽室压力增加，从而达到了外温、外压调节目的。 3 硬件联接 3.1 输入及电源联接输入及电源联接见表1。表1 输入及电源连接（图片） 3.2 输出联接输出联接见图2。（图片） 4 开关参数设置 4.1 开关状态设置 SW12单元号设置0号，地址分配Wd100～109。 SW2:脚1，脚2，置正常和C200HPC状态。 SW202:输入类型设置，回路1、回路224～20mA。 SW203:操作功能设置，脚1，脚2，脚4，脚5，脚6置“关”(OFF)位，脚3置“开”(0N)位。 4.2 参数设置温度参数分配至1回路，压77参数分配至2回路，设温度上限为200℃，下限为0℃;压力上限为600kPa，压力下限为0kPa，其相关参数设定见表2。表2 参数设置（图片）上述自适应参数和P、I、D参数可根据现场具体情况来确定，若设定自适应状态，则PID参数自动生成，存人CPU中。 5 程序编制程序编制见图3。（图片） 6 使用效果 PID模块只有二路输入输出回路，并且输入、输出类型(电流、电压)可以切换，不仅接线安装方便，而且对PLC程序编制也十分简单。与三钊记录仪控制系统比较，其成本与单台三针记录仪相当，它克服了三针记录仪调节通道不足、精度差、不稳定的短处。与进口四针温度记录调节仪比较，其成本仅相当于四针记录调节仪的十分之一，且其编程方便。该模块具有造应PID调节功能，不必靠人工设置参数而能得到理想的调节曲线。同时还可通过编程器等监视PID运行。由于PID模块的采用，为以后整个轮胎车间的计算机联网，对整个硫化机的运行、工艺参数控制设定修改、生产管理等提供了便利。 4/1/2007


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