一體式高精度流量控制系統(tǒng)通信設計

胡宗政

（蘭州職業(yè)技術(shù)學院，甘肅 蘭州 730070）

0 引 言

從補償系統(tǒng)的整體整合上看，在進行先進的流量控制時，需要根據(jù)其高性能的螺旋桿進行驅(qū)動機的系統(tǒng)控制。但是，在進行電機的驅(qū)動機自動化體系設計中，依舊面臨諸多技術(shù)難題。因此，在高精度流量控制系統(tǒng)設計中，需要做好精簡與一體化的創(chuàng)新。

1 螺桿泵一體式高精度硬件設計

一般來說，硬件的設計較為簡單。在整體設計中，它并沒有想象中那么復雜。螺旋桿的構(gòu)造比較容易，通常需要出液連續(xù)均勻、壓力穩(wěn)定及無壓力流量脈動。

選擇螺桿泵時，分析螺桿泵能夠?qū)崿F(xiàn)的主要功能有手臂的上、下、左、右、移動的夾緊和放松。尤其是在壓力結(jié)構(gòu)的持續(xù)作用中，它相應的設備體系端也會逐漸發(fā)生變化。因此，在進行傳動桿設計中，需要分析整個運動過程中研究對象的上、下、左、右、移動，并通過普通電機來驅(qū)動對象的螺桿泵傳動變化[1]，力求達到良好的調(diào)速性能和快速響應。此外，還應具有多功用性、控制精確的特點。因此，選用普通電機作為此次螺桿泵控制的驅(qū)動電機，而夾緊、放松的改變由時間繼電器控制。

在機泵的驅(qū)動系統(tǒng)設計上采用交/直流伺服，使輸出被控量能夠跟隨輸入目標的任意變化實現(xiàn)自動控制，從而實現(xiàn)精確定位。伺服電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，能快速反應。當信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速則隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

2 一體式高精度流量控制系統(tǒng)分析

控制系統(tǒng)是產(chǎn)品最重要的單元，包括顯示單元、控制檢測單元、信號（輸入輸出）單元、伺服驅(qū)動單元和控制柜體。在整體的控制體系端，同樣會因為電機結(jié)構(gòu)的調(diào)整而發(fā)生一體式精度的改變。尤其是在高精度流量體系控制中，各個系統(tǒng)層面的精確控制效果也在逐漸改變。因此，為了能夠使其整體的控制效率得到全面性提高，需要根據(jù)單元層的信息結(jié)構(gòu)進行較為顯著的流量控制。

它的主體控制主要表現(xiàn)在以下四個方面：

（1）顯示單元主要顯示系統(tǒng)的各個參數(shù)，尤其是電流參數(shù)，其需要進行集中性數(shù)據(jù)信息控制。同時，在故障體系結(jié)構(gòu)設定中，需要對其不同的參數(shù)體系進行綜合性數(shù)據(jù)設定[2]，如進行開車及停車的過程是最佳的數(shù)據(jù)獲取時間。此外，在信息流的吸引中，還要對其單元結(jié)構(gòu)層的變化進行高精度的流量控制。這樣在參數(shù)體系設定中，它單元格的檢測控制系統(tǒng)也會更加清晰。同時，主負責系統(tǒng)也具有一定的邏輯性控制，可做好相應的信號處理，最終使通訊結(jié)構(gòu)體系更加清晰。

（2）在單元格的全面檢測中，不同的負責系統(tǒng)在進行邏輯結(jié)構(gòu)運行中，其相應的信號處理效果也會更加明顯。尤其是遠程控制系統(tǒng)，其相應的參數(shù)設計效果也會更加顯著。本流量系統(tǒng)在控制系統(tǒng)的體系輸出中，可以根據(jù)通訊信息的配置進行modbus接口的全面接入[3]。

（3）在信號的輸入、輸出方面，需要利用數(shù)字信號的通道變化進行通道信息的數(shù)據(jù)改變。尤其是在通道數(shù)字量（繼電器）方面，其相應的信號模擬通道也會更加清晰。在不同的信息計量輸入中，可以結(jié)合用戶的信息參數(shù)進行自行信息的設定。這樣在各個單元通道之間，其驅(qū)動的信息數(shù)據(jù)也會隨之而改變。

需要說明的是，信號單元各個通道均為可編程。與一般的微型計算機基本相同，PLC由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。其中，微處理器、存儲器、輸入輸出部件、電源、編程器、I/O部分以及其他外部設備組成硬件系統(tǒng)。各個部分通過總線連接，結(jié)構(gòu)如圖1所示。PLC的各種編程構(gòu)成PLC的軟件系統(tǒng)，一般包括用戶程序和系統(tǒng)程序。一個完整的PLC必須包括系統(tǒng)程序，以控制PLC的運行。用戶程序是根據(jù)用戶的需要而編寫的程序。硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成完整的PLC系統(tǒng)。可編程控制器依靠存儲器中的程序?qū)崿F(xiàn)其控制功能。當出現(xiàn)問題需要改變時，只需要修改程序即可。一臺可編程控制器只要改變軟件就能控制不同的對象[4]。

圖1 PLC的硬件系統(tǒng)

（4）在整體的單元格設計中，所需求的精確度相對較高。尤其是在全面性控制中，它的主體傳動控制體系也在逐漸明確。在進行轉(zhuǎn)矩波動變化中，需要對其整體的速度進行全面性的波動控制。在精確度分析中，它的主體固定物質(zhì)也能在潤滑波動中得到較好的改變，相應的非潤滑物質(zhì)性也能在結(jié)構(gòu)變化中更加清晰，從而使得信息流量的統(tǒng)計效果更加顯著。圖2為單元格設計中相應的參數(shù)結(jié)構(gòu)圖，包括三菱FX3GA-40MT、伺服驅(qū)動器MR-JE-20A、三菱觸摸屏、三菱伺服電機和螺桿泵。

圖2 單元格設計中相應的參數(shù)結(jié)構(gòu)圖

從整體的結(jié)構(gòu)層中可以看出，可以對其不同的裝置進行相應的調(diào)整。同時，在不同的螺桿泵中，其調(diào)整裝置也會逐漸改變。因此，在進行驅(qū)動的控制中，它的PLC編程控制體系也能在觸摸屏中發(fā)生性質(zhì)的改變，最終進行初步性的調(diào)整。在PLC編程應用中，它相應的驅(qū)動器的驅(qū)動效果也會更加明確。

3 一體式高精度流量控制PLC軟件分析

通過分析控制要求，本系統(tǒng)共需18個輸入點、6個輸出點。因此，PLC采用西門子S7-200系列的CPU224。由于I/O數(shù)量不夠，故選用擴展模塊EM221。S7-200系列PLC是模塊化結(jié)構(gòu)，在連接各種擴展模塊后，能夠具有擴展功能和更大的控制能力。根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，需要18個輸入點（SQ1-SQ4、啟動、停止、五種手動、單步、單周期、循環(huán)、回原點工作方式、上下左右移動、夾緊、放松、復位）和6個輸出點開關(guān)量信號（上左下右動作、夾緊/放松、原位指示燈），具體分配如表1所示。

表1 PLC的選型參數(shù)及功能

在進行主體信息分析中，需要對其系統(tǒng)的流量組態(tài)進行相應的控制分析。尤其是在一體式高精度信息控制中，它相應的信息數(shù)據(jù)也能在不同的信息變化中發(fā)生層次性改變，這樣組態(tài)環(huán)境在不同的結(jié)構(gòu)端也會發(fā)生相應變化。

同時，在高精度流量信息的基礎控制中，它相應的組態(tài)結(jié)構(gòu)也能得到全面性調(diào)整。在進行流量系統(tǒng)的精確改變上，它相應的結(jié)構(gòu)層也能在不同的數(shù)據(jù)中具有流量的信息變化控制[5]，并使得高精度的流量在控制系統(tǒng)中具有一定的信息數(shù)據(jù)獲取。同時，在服務系統(tǒng)中同樣會具備一定的控制結(jié)構(gòu)變化。最終，在不斷的調(diào)整中使得高精度流量控制的效果更加顯著。

4 結(jié) 論

一體式高精度流量控制系統(tǒng)的構(gòu)建相當重要。在進行全面性構(gòu)建中，需要結(jié)合體系層的變化情況進行一體式的流量確定。同時，根據(jù)不同的信息結(jié)構(gòu)進行相應的信息調(diào)整。這樣在多層次信息利用中，其相應的精確度也能得到全面性提升。

參考文獻：

[1] 黃玄哲.基于質(zhì)量流量控制方法的防爆試驗配氣裝置的研究與設計[D].北京：煤炭科學研究總院，2016.

[2] 薛光明，鄭 偉，姚喜貴.基于風機驅(qū)動的汽車空氣流量計檢測臺高精度質(zhì)量流量控制系統(tǒng)的研究[J].內(nèi)燃機工程，2011，32（5）：54-58.

[3] 李利品.基于DSP的高精度超聲波流量控制系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2009，（3）：132-133.

[4] 馮 濤.機油冷卻器傳熱性能測試系統(tǒng)中的流量控制研究[D].武漢：武漢理工大學，2005.

[5] 富 巍，楊偉平，趙 威.高精度固體顆粒流量控制系統(tǒng)的研制[J].齊齊哈爾大學學報，1998，（1）：35-38.