本系统属于反馈控制和精确的数字控制,涉及到一些控制算法问题。在CPU214中,方法实现了一种转速控制的PID调节器。PID的模拟表达式:
M(t)=KC(1+1/Ti*fe(t)dt+Td*de(t)/de(t))在CPU214中,微公和积分采用如下公式:
微分运算:[新差值E(n)-旧差值E(n-1)]÷控制周期TC
积分运算:[旧差值E(n-1)+新差值E(n)]×控制TO÷2
转速-与转速传感器频率关系的计算公式如下:
f----转速传感器信号频率
n----转速(转/分)
z----传感齿轮齿数
为更好的实现全程调速我们采用分程PID限幅
怠速时间:转速设定值 VW108=192
最小输出值 VW126=180
最大输出值 VW124=420
高速期间:转速设定值 VW108=VW212(由模拟电位器设定)
最小输出值 VW126=420
最大输出值 VW124=995
本系统中:n=1500r/mln z=128齿
这样f>3200Hz,故采用7kHz的高速计数器HSC2测量转速。停机时,将转速设定值和网缓冲器全部置0。输出限制在VW106=5上,以使PWM能够连续工作。同时使Q0.1=1,停机磁阀动作,切断油路达到停机目的。为了使设定值作常稳定,这里将模拟电位器(SMB28)中的值经数字滤波后送入转速设定内存单元VW108中。(软件程序框图见图2主程序)
3、故障、电量参数自动检测
该功能块主要完成对油机运行状况的监视,一旦发生故障,进行报警和相应处理。还完成对电压、电流、频率、功率、启动电池电压等电量的测量,同时进行必要的数据处理,为远程监控提供数据。电压、电流、功率分别通过相应变送器送至EM213模块。由于模块价格相对较高,为降低成本,提高系统的性能价格比,对启动电池电压的测量,来采用EM231,而是充分利用CPU214主机模块上的带有3个高速计数器的优势,使用高速计数器HSC1(7kHz)实现对软起动电池电压的测量。具体方法如下:
每100ms调用一次中断程序INT19,读出高速计数器中的值,然后将其置0。
四、总结
该系统具有结构简单,可靠性高,性能价格比较高,易于维护,经济实用等优点。