新興的可編程自動控制器PAC特征與應(yīng)用(06-100)

　　該控制糸統(tǒng)采用厚度計(jì)量儀來測量鋼片的厚度。它以微米級的精度測量距定位點(diǎn)的偏差并形成模擬信號輸入到PXI硬件。然后根據(jù)液壓氣缸的壓力形成模擬電壓信號。

　　位移傳感器確定了液壓氣缸的位置并向控制器提供與金屬計(jì)量儀(或兩軋輥之間間距)相關(guān)聯(lián)的數(shù)字輸入信號。旋轉(zhuǎn)編碼器(TRD-K)固定在轉(zhuǎn)動的升降輥上，它顯示鋼條被軋出的速度,其示意圖示于圖3。通過利用各種傳感器接收數(shù)據(jù)，運(yùn)行于PXI控制器的LabVlEW RT對輸入做出響應(yīng)并生成改變液壓壓力的輸出信號，從而控制鋼條的規(guī)格。無論是厚度計(jì)量儀與位移傳感器均可采用光纖傳感器來實(shí)施。

　　圖4為PAC用于鋼條(或扳材)規(guī)格進(jìn)行監(jiān)控的高可靠閉環(huán)控制系統(tǒng)-自動化處理的設(shè)計(jì)方案框圖。從圖中看出該設(shè)計(jì)方案中選擇了氣壓、位移、厚度傳感器及編碼器等信號傳感撿測部分、圖形軟件LabVlEW RT(實(shí)時(shí))、PXl／CompactPCI多功能高精度采集卡、可編程自動控制器(PAC)。

　　利用運(yùn)行LabVlEW RT(實(shí)時(shí))的PXI控制來實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)。該P(yáng)XI系統(tǒng)采用三種不同的模塊(見圖4所示)。我們使用NI PXI-6070多功能高精度采集卡來完成模擬輸入或輸出厚度和壓力數(shù)據(jù)。此外，用NI PXI-6608計(jì)數(shù)器/定時(shí)器卡測量編碼器的信號并確定軋輥速度(示意圖與圖3相同)；使用NI PXI-6711模擬輸出模塊控制伺服閥來改變液壓氣缸的位置，從而控制鋼條的規(guī)格或厚度。又利用NI PXI-6527工業(yè)數(shù)字I/O模塊(含24條隔離光隔離輸入線和24條隔離固態(tài)繼電器輸出線)實(shí)現(xiàn)一個(gè)常備的按鈕式控制扳,來解決實(shí)時(shí)系統(tǒng)和主機(jī)發(fā)生連接中斷這樣意外事故的這一難題。這就是利用PXI和LabVIEW開發(fā)出了可靠的控制系統(tǒng)。

　　與傳統(tǒng)的儀器和PLC相比，我們利用NI PAC平臺提高了靈活性，降低了響應(yīng)時(shí)間并改善了產(chǎn)品質(zhì)量。眾所周知，對于基于PLC的典型系統(tǒng)，它的控制循環(huán)的速率為100到500ms，而使用基于PXI的控制系統(tǒng)，我們把該系統(tǒng)的循環(huán)時(shí)間降低到10ms，從而提高了輸出的質(zhì)量。也利用PXI背板對測量進(jìn)行同步。最后，由于利用了單一的開發(fā)環(huán)境和靈活的硬件，我們把系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間降低為六分之一，從而減少了項(xiàng)目所有者的綜合成本。

　　需要說明的是該P(yáng)AC應(yīng)用的鋼條 高精度監(jiān)控和高可靠閉環(huán)控制糸統(tǒng),同樣也可適用于板材行業(yè)(或建筑行業(yè))

　　結(jié)語

　　由于PAC能增加所需的PC功能以用于高級控制，實(shí)時(shí)分析或連接企業(yè)數(shù)據(jù)庫，而且同時(shí)保持了PLC的可靠性。如果不只是需要集成數(shù)字I/O和運(yùn)動控制，或者需要更快的計(jì)算機(jī)處理能力的話，PAC可能是非常好的選擇。為此,當(dāng)今的工程師除了PLC控制外,其PAC不失為是一種最佳選擇,它正占領(lǐng)自動化領(lǐng)域，而PAC概念將在當(dāng)今和未來的工廠自功化中發(fā)揮重要的作用。