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基于 LabVIEW 的虚拟轧机系统

专家
2013-03-12 11:39:13    评分

  介绍:

  现代高精高速轧制技术中,不但对厚度自动控制系统(AGC)十分重视,对板形自动控制系统(AFC)的要求也越来越高,因此,为了保证实际生产中板形质量和板厚质量,开发先进的板形板厚模型和综合控制系统具有十分重要的实际意义。本设计针对板形板厚综合系统,建立了比较完善的系统模型,分析了系 统的板形板厚控制特点,建立了一套基于 LabVIEW 的虚拟轧机实时仿真平台。该仿真平台由一台虚拟轧 机模型仿真机、一台人机界面系统(HMI)和一台控制器组成。本系统的设计完全模拟了现场真实轧机, 为实际生产的离线仿真分析、模型优化、智能算法应用提供了一个安全可靠的实验平台。

  应用方案:

  本虚拟轧机系统主要由模型仿真机、HMI 和 PLC 控制器组成。模型仿真机应用 LabVIEW 模拟仿真了 一台单机架四辊铝箔轧机的电力拖动系统、液压位置系统、轧制过程中板形板厚的数学模型以及动画效果 和声音效果和各种虚拟仪表和虚拟传感器。HMI 应用 LabVIEW 开发实现模型参数和轧制规程参数的预设定、存储和读取,轧制生产过程数据曲线的显示和记录,并且统计产品的板形板厚质量。PLC 控制器对电 机电流转速双闭环系统、液压缸位置系统以及轧制过程板形板厚进行工业常用的 PID 控制,并且尝试引入 先进的智能控制算法。本系统的结构图如下所示。

  


  如图 1 所示,系统的三个组成部分通过工业以太网连接,LabVIEW 与 PLC 之间通过 LabVIEW DSC Module 的 OPC 进行通讯。工业现场的软件系统通常需要进行大量数据的通讯,因此通讯的可靠性是必须 保证的。LabVIEW 的 OPC 通讯可以支持多种厂家的硬件设备,几乎包括世界上所有主要的自动化控制系 统、仪器仪表及过程控制系统的公司,并且可靠性很高。本设计经测试在添加两千余个 IO 点后,连续 100 多小时工作,通讯快速并且准确稳定。

  在自动控制系统中,模型仿真机中存放了被控对象的数学模型,HMI 向控制器和被控对象设定模型参数和轧制规程,HMI 与模型仿真机之间的通信采用 DataSocket。DataSocket 技术是 NI 公司推出的面向测 控领域的网络通信技术,对 TCP/IP 协议进行高度封装,面向测量和自动化应用,用于共享和发布实时数 据。DataSocket 能有效地支持网络上不同计算机上不同应用程序之间的数据交互,安全可靠。

  模型仿真机的主画面是轧机系统运行状态画面,如下图所示。

  

 

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关键词: NI     LabVIEW     PLC    

菜鸟
2013-05-22 15:52:55    评分
2楼
学习了

工程师
2013-05-22 16:24:05    评分
3楼

对labview挺感兴趣,就是一直没有合适的机会学习。以后一定要找机会做一做


菜鸟
2013-07-15 20:46:42    评分
4楼

关注一下


菜鸟
2015-03-25 22:42:53    评分
5楼
关注一下。

菜鸟
2015-12-24 12:55:25    评分
6楼
关注一下。。。

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