隨著科技的發(fā)展，越來(lái)越多的自動(dòng)控制設(shè)備被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、制造、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。其中pid控制器是一種受歡迎的控制器，也是最常用的一種控制器。在工業(yè)生產(chǎn)線上，pid控制器可以幫助自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的控制。本文將介紹基于三菱fx2n的增量式pid控制器設(shè)計(jì)。
i. 硬件設(shè)計(jì)
該pid控制器的硬件主要由三部分組成，包括三菱fx2n plc、溫度傳感器、制動(dòng)器等。
1. plc部分
該pid控制器采用三菱fx2n系列plc，具備高可靠性和穩(wěn)定性。plc具有多個(gè)輸入和輸出端口，可以將其與其他設(shè)備集成。對(duì)于該pid控制器，輸入端口主要用于連接溫度傳感器，輸出端口連接執(zhí)行器，以便控制制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)制冷處理。
2. 傳感器部分
該pid控制器采用熱電偶溫度傳感器將溫度變化轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，在該電路中被放大、放大濾波。得到一組真正的溫度數(shù)據(jù)，進(jìn)入plc進(jìn)行pid算法處理。
3. 制動(dòng)器部分
該pid控制器依靠執(zhí)行器（直流電機(jī)）對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)plc將計(jì)算所需的緊急控制量，然后對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，從而改變制動(dòng)器的轉(zhuǎn)矩，以達(dá)到溫度的控制目的。此時(shí)，pid控制器持續(xù)電壓輸出并通過(guò)交集輸出電纜將電流傳輸?shù)綀?zhí)行器中，以控制直流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和速度。
ii. 軟件設(shè)計(jì)
在功能方面，該pid控制器具有測(cè)量、值計(jì)算、控制與輸出等重要任務(wù)。
1. 測(cè)量
該pid控制器通過(guò)熱電偶溫度傳感器的信號(hào)來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)量溫度。我們可以根據(jù)測(cè)量的溫度值分析和判斷美工新的處理方式。
2. 值計(jì)算
pid控制器基于增量式算法控制，其中，增量式算法是一個(gè)逐步增加或減少的控制，使控制更加平滑，精度更高。pid的增量式計(jì)算將根據(jù)前一次控制誤差的值和當(dāng)前控制誤差計(jì)算出增量控制量并遞推到下一次控制。此外還要設(shè)計(jì)恒溫傳送帶等功能。
3. 控制與輸出
pid控制器必須控制直流電機(jī)以達(dá)到所需的溫度控制效果。plc將計(jì)算所需的控制量，并通過(guò)增量方式控制直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩，然后輸出一個(gè)控制電壓信號(hào)來(lái)調(diào)制電機(jī)。這樣，就可以變化制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩并實(shí)現(xiàn)溫度控制。
總之，基于三菱fx2n的增量式pid控制器設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)高效精確的溫度控制，在制造、食品加工、熱處理等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。隨著先進(jìn)的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，pid控制器的應(yīng)用范圍將越來(lái)越廣泛，迎接更大的挑戰(zhàn)和發(fā)展。