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基于西门子BS-RWB型变送器实现齿轮箱加载实验温

小序

齿轮箱加载实验是齿轮箱出厂前包管产品德量的必备工序,即维持齿轮箱油温高温下(100℃)使齿轮箱带负荷运行,达到查验齿轮箱机能的目的。传统PID调节器的设计建立在精准数学模型上,因为实际油温节制系统存在大年夜惯性滞后环节,而且跟实在验的进行油的成份会发生变更,导致惯性光阴常数变更。别的,齿轮箱加载与不加载,会导致全部温控系统参数变更较大年夜,难以建立系统的精准数学模型。而隐隐节制的设计建立在操作者的实际节制履历上,不依附精准的数学模型。故对基于隐隐技巧的齿轮箱加载实验油温调节系统进行设计。

1、硬件设计

系统硬件设计如图1。其温度变送器选用西门子BS-RWB型变送器,其丈量温度-50~150℃、输出电流4~20mA。EM235模拟量模块可将0~20mA的电流转化成0~32000的整数,以实现对温度的丈量。S7-200是西门子PLC,有PWM输出功能。根据给定温度和丈量温度的误差,经隐隐节制器得出PWM占空比,节制固态继电器的通断,从而节制加热元件达到温度自动调节的目的。PWM是脉宽调制,节制量的输出是一个采样周期的脉冲宽度,脉宽越宽,节制量越大年夜,加热元件发烧越厉害,温度越高。硬件采纳模块化设计靠得住程度高。

2、 温度隐隐节制器的设计

2.1 隐隐化

1)不雅丈量隐隐化

用给定温度与丈量温度的误差作为不雅丈量x∈X,X为论域:X={3,-2,-1,0,1,2,3}。

记温度隐隐不雅丈量为5个隐隐聚拢PBx(正大年夜)、PSx(正小)、0x(零)、NSx(负小)、NBx(负大年夜),它们的附属函数如表1。

2)节制量增量隐隐化

节制量增量隐隐化用PWM占空比增量y∈Y表示,Y为论域:

Y={-40%,-30%,-20%,-10%,0,10%,20%,30%,40%}

与不雅丈量类似,也采纳等级来描述节制量。记占空比增量为5个隐隐聚拢PBy(正大年夜)、PSy(正小)、0y(零),NSy(负小)、NBy(负大年夜),其附属函数如表2。采样周期的单位平日为秒,周期占空比增量以百分数的形式表示。

2.2 建立隐隐节制规则一,构造隐隐关系矩阵

根据实际履历温度误差正大年夜,需增添PWM占空比正大年夜,温度误差正小,需增添PWM占空比正小,得出隐隐节制规则如表3。

2.3 隐隐讯断

采纳最大年夜附属原则:

y0={(-40%,0),(-30%,0),(-20%,0.2),(-10%,0.5),(0%,0.5),(10%,1),(20%,0.5),(30%,0.5),(40%,0.5)}

故确切的相应是PWM的占空比增添10%。

3 、测试结果

在采样周期是5s的环境下,从室温38℃加热到100℃的数据,如表4。

在100℃油温下齿轮箱转速从0 r/min上升到2400r/min的数据,如表5。

测试注解系统运行稳定,超调量较小,满意齿轮箱加载实验温度节制的要求。

4 、停止语

该温度隐隐节制器的设计步骤简单、调试方便、通用性强,在工程实践中有好的应用代价。

责任编辑:gt

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