西门子S7-200的PID控制用于流量控制应用.docx

液压气动与密封/2015年第01期

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doi:10.3969/j.issn.1008-0813.2015.01.018

西门子S7-200的PID控制用于流量控制应用

谭罕

ApplicationofSiemenzS7-200PIDControlforFlowControl

TANHan

(四川川润股份有限公司，四川成都611743)

摘要：该文介绍了采用PLC控制+触摸屏实现设定供油流量并使回油流量跟踪供油流量变化以达到供油和回油按设定液位自动平衡的方法。

关键词：大流量；冲洗；风电齿轮箱；PID控制；流量设定；平衡

中图分类号：TH137文献标识码：B文章编号：1008-0813(2015)01-0062-03

0前言

XRZ-300PWJ大流量冲洗装置是为风电齿轮箱提供定量冲洗油的设备，用于对齿轮箱进行定量精细冲洗，装置结构紧凑，操作方便，自动化程度高；具有流量参数设定、显示，回油和供油流量自动跟踪，通过控制变频器转速实现自动PID调节，具有使液位稳定在一定设定值范围的自动调节功能，可根据供油流量设定值对供油流量自动调节同时调节回油流量大小一跟踪供油流量的变化达到齿轮箱油液保持恒定。

XRZ-300PWJ大流量冲洗装置，采用西门子S7-200+触摸屏+变频器控制的方式，通过在触摸屏上设置参数调节供油泵的流量并利用PID调节使流量稳定输出，同时在回油回路设有回油泵，回油泵通过变频器控制，回油流量始终跟踪供油流量变化，达到既使供油流量按设定流量对齿轮箱进行冲洗，又使被冲洗的齿轮箱液位长期保持稳定的目的。电气控制系统包括：信号检测输入部分、执行驱动部分、PLC自动控制部分、触摸屏部分及通讯部分。整个系统的构成和相互关系如图1所示。

模拟量传感器检测

模拟量传感器检测

开关量控制输入-

HMI

人视界面

供油ABB变频器

回油ABB变频器

PLC控制

DCS控制

图1系统结构框图

它是由PLC控制系统为中心，通过对各路模拟量

收稿日期：2014-06-30

作者简介：谭罕(1964-),男，四川自贡人，工程师，学士，主要从事电气自动化设计工作。

(供、回油流量、液位等)和开关量信号实时采集，按照编写好程序的PLC控制器进行PID运算，输出模拟量分别控制变频器的运行速度调节供油和回油流量，流量的设定等操作在触摸屏(HMI人机界面)上完成。系统根据油流量的需求为目标，按照流量和液位同时控制，采用闭环反馈实时控制。下面按硬件组成、软件组成、系统调试等几部分分别介绍于后。

1硬件组成

1)信号检测输入部分

包括供油流量和回油流量传感器、液位传感器、油箱温度热电阻、供油变频器和回油变频器电流信号、各种输入开关信号等

2)执行驱动部分

包括供油泵变频器和电机，回油泵变频器和电机以及控制油箱温度的加热器组成。

3)PLC自动控制部分

包括S7-224XPCN主机，带2个编程口并集成了2个模拟量电流输人口，模拟量输入模块、模拟量输出模块及通讯模块组成

4)触摸屏部分及通讯部分

包括台达触摸屏DOP-B07S515系列，触摸屏与PLC的PORT1口采用RS485通讯，另PLC配备了EM277通讯模块，可与上位机实现DP通讯，实现远程自动控制功能，提高了系统的自动控制程度。

2软件系统

大流量冲洗装置软件包括：触摸屏画面编辑组态、控制流程程序、传感器信号处理变换、PID控制模块生成、通讯参数配置等。

(1)触摸屏画面编辑组态：触摸屏采用台达新近推出的DOP-B系列屏，该屏采用真彩65536TFT屏，分

HydraulicsPneumaticsSeals/No.01.2015

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辨率为800×600,画面编辑软件为DOPSoft,编辑画面

如图2所示。

图2触摸屏主工作画面图

画面中，油箱油位既通过下方的数据显示，也在油箱内通过颜色的高低变化实时反映液位情况，一目了然。通过设定供油流量，PLC通过PID计算将控制数据输出到变频器，控制变频器转速，经过供油流量传感器反馈并通过信号处理和转换，使供油泵流量达到设定流量。回油泵能够根据供油泵实时流量值，通过PLC进行计算和处理进行即时跟踪控制，输出模拟量信号控制回油泵转速，使回油流量与供油流量保持平衡(实际工作中需要回油流