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詳細(xì)介紹
為了便于查找、修改和調(diào)試程序，以及縮短CPU的掃描周期，均勻化著色電源設(shè)計(jì)的PLC程序除主程序外，還有10個(gè)子程序和4個(gè)中斷程序，PLC的程序方框圖見圖4、圖5、圖6所示。如圖中所示，主程序主要完成采樣、操作、故障處理、判斷開停機(jī)等內(nèi)容；子程序0主要完成運(yùn)行時(shí)的工作流程控制；子程序1主要完成在靜泡時(shí)間內(nèi)的控制操作；子程序2主要完成P處理時(shí)間內(nèi)的控制操作；子程序3主要完成在間隔時(shí)間內(nèi)的控制操作；子程序4主要完成C處理時(shí)間內(nèi)的控制操作；子程序5主要完成著色完成后的處理工作；子程序6是在P處理和C處理起動(dòng)前對(duì)逆變脈沖的控制；子程序7是停機(jī)時(shí)對(duì)逆變脈沖的控制；子程序8主要完成停機(jī)時(shí)著色參數(shù)的輸入和計(jì)算等內(nèi)容；子程序9主要完成補(bǔ)色參數(shù)的輸入和計(jì)算等內(nèi)容。中斷程序主要是完成C處理時(shí)對(duì)逆變脈沖的控制，其中逆變脈沖的立即開通和立即關(guān)斷時(shí)間間隔是采用語句延時(shí)來實(shí)現(xiàn)的。
西門子S7-300CPU313C中央處理器
圖4 PLC程序框圖（1）
圖5 PLC程序框圖（2）
西門子S7-300CPU313C中央處理器
圖6 PLC程序框圖（3）
5．實(shí)測(cè)波形
圖7是一臺(tái)輸出能力為±55V，3000A的均勻化著色電源在試驗(yàn)室的電阻性負(fù)載下輸出的電流、電壓的波形全過程。圖中P處理時(shí)間是3s，輸出電流是750 A，電壓30V；間隔時(shí)間是10s；C處理時(shí)間是5s，輸出電流是1000 A，電壓±40V，正向脈沖寬度為20ms，周期為200 ms，與設(shè)置值*符合。
圖8是圖7中C處理放大后的波形。圖9是圖8中波形放大后的一部分。圖10是C處理過程中PLC發(fā)出的逆變脈沖與輸出的控制關(guān)系。
圖7 電阻負(fù)載下輸出波形全過程
圖8 電阻負(fù)載下C處理波形全過程
圖9 電阻負(fù)載下C處理波形
圖10 C處理過程中PLC發(fā)出的逆變脈沖與輸出的控制關(guān)系
圖11是同臺(tái)均勻化著色電源在現(xiàn)場(chǎng)輸出3000A，±30V，正向脈沖寬度為20ms，周期為200 ms的C處理電壓電流波形。圖12是在現(xiàn)場(chǎng)輸出2000A，±20V，正向脈沖寬度為20ms，周期為200 ms的C處理電壓電流波形。
圖11 現(xiàn)場(chǎng)輸出3000A時(shí)的C處理波形
圖12 現(xiàn)場(chǎng)輸出2000A時(shí)的C處理波形
6．結(jié)論
均勻化著色電源是為了取代進(jìn)口，降低成本，按照生產(chǎn)工藝要求國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的一種大功率電源產(chǎn)品。從設(shè)計(jì)之初，選用西門子的小型PLC S7-200來進(jìn)行小于毫秒級(jí)的逆變換流控制，曾是一種大膽的設(shè)想，如今通過實(shí)踐證明是可行的。在現(xiàn)場(chǎng)，均勻化著色電源*生產(chǎn)工藝的要求，鋁材著出的顏色效果與國(guó)外進(jìn)口設(shè)備*，并且均勻化著色電源選用西門子的S7-200 PLC作為核心控制器件，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，控制精度高，加之采用觸摸屏顯示中文界面，操作更加方便簡(jiǎn)單，受到了用戶的歡迎。
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