基于PLC风机偏航系统解缆控制

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图4-4 凸轮的起始位置安装示意图

驱动角的选择可有计算得到：

360?161.28?2?37.44

（4-16）

由上式计算可得，驱动角只要小于37.44°即可，所以驱动角选择为20°，图4-5为凸轮的驱动角。

图4-5 凸轮及驱动角

在安装凸轮时，可用粗调和微调两种方式，从而将凸轮调整到理想的起始位置。 如图4-6所示，通过拧松十字螺丝可以更换凸轮并将凸轮调整到所需位置（粗调）。

图4-6 凸轮起始位置粗调

如图4-7所示，通过拧松所示一字螺丝能够左右调整凸轮位置（微调）。

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图4-7 凸轮位置微调

4.3.4 风速仪A/D转换

风速仪输出信号为4~20mA的模拟量信号。此时需要一个模拟量输入模块。利用模拟量输入模块将模拟信号输入PLC，再由PLC进行数字量变换。本次使用的模拟量输入模块型号是R-IB IL AI 2/SF。主要技术参数见表4-2所示。

表4-2 模拟量输入模块R-IB IL AI 2/SF 技术参数

模拟量输入通道 数字滤波 A/D转换时间 模拟量电流输入 输入阻抗 测量范围 输入滤波的极限频率（-3dB） 数据更新 最大允许电流 分辨率 传感器连接类型 模拟量电压输入 测量范围 输入阻抗 数据更新 如图3-5所示，电流与风速的关系式为： 2通道 平均16个测量值 120?s 50? 0~20mA，?/?20mA，4~20mA 40Hz ?1.5ms ±100mA 16bit 2线制、3线制 ±0~10V ?220k? ?1.5ms 8I?V?425

（4-17）

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模拟量经过A/D转换后成为二进制数，一般情况下模拟量的分辨率是通过二进制数的位数来表示的。由表4-2所示，该模拟量输入模块的分辨率是16bit，其最高位为符号位，正数为0，负数为1。

则可求的模拟量电流I与数字量D关系为：

（4-18）

（4-19）

（4-20）

20I?15D2?1联立两式可得风速与数字量的关系：

208D?V?4215?12512525V?D?6553424.4 PLC程序设计

4.4.1 变量定义

为了能够便于说明程序中，表4-3为程序中所用变量的定义。

表4-3 变量的定义

变量名 WIND_SPEED UNTWIST_A_SIGNAL UNTWIST_B_SIGNAL UNTWIST_STATUS SC_CONTROL UNTWIST_STEP 风速 定义 位置传感器A信号跳变 位置传感器B信号跳变 8：顺时针解缆状态 16：逆时针解缆状态 0：顺时针方向解缆 1：逆时针方向解缆 1：位置传感器状态00 2：位置传感器状态10 3：位置传感器状态11 4：位置传感器状态01 UNTWIST_PULSE X1 X 4.4.2 设置任务优先级

脉冲计数 风机初始位置 风机纽缆角度 UNTWIST_LIMITED_SWITCH 解缆限位开关 力士乐PLC将总程序分成多个任务并提供了任务优先级的设置（有0～31个等级），

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这样可以自由的设置任务的优先级来控制程序的运行顺序。同时还可以设置任务的类型，力士乐PLC提供了4种任务类型[16]：

（1）循环型任务：这类任务被反复执行，并可以根据需要设定期间的间隔时间。 （2）自由型任务：这类任务从开机就启动并不断循环直至有其他程序将其停止。 （3）内部中断任务：用来中断任务，如系统保护程序等。 （4）外部中断任务：通过外部信号中断任务，如紧急开关等。 这次课题将程序分为三个任务： （1）安全链任务（SC）：

图4-8 安全链任务设置

安全链任务优先级为1，任务类型为内部中断任务，调用程序为SC_CONTROL()。这样设置的作用是当有其他程序与安全链程序同时触发时，只运行安全链程序，起到保护作用。

（2）主任务（MAIN）

图4-9 主任务设置

主任务优先级为10，任务类型为自由型任务，调用程序为MAIN（）。 （3）解缆任务（UNTWIST）