西門子plc和mcgs觸摸屏在液體容器恒壓測試的應用

　一、概述

　　容器液體壓力mcgs觸摸屏主要用於測試密封容器的壓力保持能力。測試需要將液體泵入容器，容器內的壓力需要上升到設定值而不會出現過衝，如果有過衝，有些容器會因壓力過大而損壞，因此在整個過程中不允許超調。通常西門子plc的恒定值控製將通過PID算法實現，但傳統的PID算法需要設置參數，有必要重複設置PID參數以實現無超調，這對調試人員有較高的要求。采用mcgs觸摸屏一體機作為控製器，采用專用控製算法，可實現無過衝的升壓過程，參數調整少，使用方便。

　　觸摸屏的輸入是壓縮氣體，輸出是高壓液體。由於輸出壓力大(高達80MPa)，液體氣動增壓泵用於增加壓力。壓力傳感器安裝在液壓回路中。在進氣口前麵有一個壓力調節比例閥，用於控製增壓泵氣體輸入的壓力。在***終液體壓力達到設定壓力後，通過截止閥關閉增壓泵的輸出。壓力傳感器測量容器的壓力一段時間。如果壓力仍然高於警報值，則壓力測試通過。

　　實際係統的氣壓比例閥采用模擬量控製。由於每個比例閥有組件差異，如果根據比例尺寸直接計算輸出，則會出現一定的誤差。通過增壓泵放大錯誤後，錯誤將增加。大，因此要確保高精度輸出壓力必須進行閉環控製。

　　PLC上閉環控製的通用算法是PID算法，它具有應用範圍廣的優點，在使用合適的參數時可以獲得更好的控製效果，但是有必要控製輸出而不會出現過衝。將參數調整到適當的範圍並不容易。

 二、溶液

　　使用壓力傳感器作為反饋，西門子plc形成閉環，控製輸出的液體壓力，並繪製框架圖。

        比例閥的傳遞函數為K1，增壓泵的傳遞函數為K2，傳感器的傳遞函數為K3。由於控製對象是純比例鏈接的一個組成部分，為了實現無靜態誤差和無超調控製效果，係統化為一階係統，PLC的內部處理算法的等效傳遞函數是一係列積分鏈接和一個比例鏈接，繪製係統的結構圖。

    　寫出係統的閉環傳遞函數，

　　它與一階係統的表達式一致，因此該算法可用於實現預期的設計要求，並將算法離散化並添加到程序中。使用比例閥和增壓泵和傳感器的實際比例係數K1，K2和K3。輸入後，要調整的參數隻有一個K.也就是說，通過調整K的大小，可以plc控製係統調整到設定值的時間，大大降低了調試的難度，並確保有沒有過衝。

 三、升級過程之前和之後

　　傳統的PID算法控製曲線：

      mcgs觸摸屏機控製曲線：

          mcgs觸摸屏控製曲線符合西門子plc的控製指標，實現上升曲線無過衝。

　四、操作員界麵和程序

       西門子plc可以在顯示實時壓力曲線時修改設定壓力和停留時間。

       除了調整比例因子K是與機器結構相關的固定參數之外，設定的調整參數很小，並且使用簡單。

         西門子plc以采樣時間間隔連續計算模擬輸出並接近設定的目標值。

五、一般使用過程：

　　在初次使用之前，需要輸入適當的工藝參數(設定值，保持時間，報警上限等)，然後根據比例因子填充用於控製的結構參數K1，K2和K3。實際產品和調整參數K首次使用。首先填寫一個小值，然後連接測試容器，開始測試，容器開始時沒有充滿液體，壓力總是為零，容器充滿液體後壓力會立即上升，所以你需要設置一個控製算法。在達到動作範圍之前，動作範圍使用分量的比例係數來計算輸出(大誤差)。在輸出壓力達到粗略範圍後，使用控製算法接近設定壓力並達到設定壓力的公差帶。關閉截止閥並開始計算停留時間。在停留時間結束時，壓力仍然在警報值上。測試通過，然後打開減壓閥。當壓力下降到接近零時，移除容器並完成測試。

　　如果您想將調整時間縮短到設定壓力，您可以稍微調整調整係數K，但不要太多，否則會出現過衝，因為在離散化過程之後，會有一個純粹的延遲鏈接，並且連續係統用於分析。不一樣，所以理論調整時間不能設置得太小。

　　西門子plc配有超壓報警器。如果由於意外情況導致壓力過高，則將關閉增壓泵並打開減壓閥以防止管道和容器中的壓力過高。

六、使用mcgs觸摸屏

　　西門子plc以采樣時間間隔連續計算模擬輸出並接近設定的目標值。

　　mcgs觸摸屏的過程控製：

　　在初次使用之前，需要輸入適當的工藝參數(設定值，保持時間，報警上限等)，然後根據比例因子填充用於plc控製係統的結構參數K1，K2和K3。實際產品和調整參數K首次使用。首先填寫一個小值，然後連接測試容器，開始測試，容器開始時沒有充滿液體，壓力總是為零，容器充滿液體後壓力會立即上升，所以你需要設置一個控製算法。在達到動作範圍之前，動作範圍使用分量的比例係數來計算輸出(大誤差)。在輸出壓力達到粗略範圍後，使用控製算法接近設定壓力並達到設定壓力的公差帶。關閉截止閥並開始計算停留時間。在停留時間結束時，壓力仍然在警報值上。測試通過，然後打開減壓閥。當壓力下降到接近零時，移除容器並完成測試。

　　如果您想將調整時間縮短到設定壓力，您可以稍微調整調整係數K，但不要太多，否則會出現過衝，因為在離散化過程之後，會有一個純粹的延遲鏈接，並且連續係統用於分析。不一樣，所以理論調整時間不能設置得太小。

　　mcgs觸摸屏配有超壓報警器。如果由於意外情況導致壓力過高，則將關閉增壓泵並打開減壓閥以防止管道和容器中的壓力過高。