CN114995532A - 一种电比例液压绞车速度控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种电比例液压绞车速度控制方法，该策略的使用依托于SIEMENS标志性软件开发平台TIA，使用其内部工艺指令集中的通用PID控制器PID_Compact，调整此控制器的三个参数，即P（比例）、I（积分）、D（微分），程序中调用PID_Compact功能块，通过赋值速度和目标速度的实时动态比较，输出目标速度对应得电压加载至电液比例阀的电磁线圈端，完成多个绞车对移船的速度控制。绞车在收放缆过程中的速度调解上保持优越的动态特性，满足无动力船舶在移船过程中船舶走线时速度的快速响应、静态误差小和强稳定性。
Description
技术领域
本发明属于船舶控制技术领域，具体涉及一种电比例液压绞车速度控制方法。
背景技术
船用液压绞车的速度控制，常规而言有使用液压杆手柄就地控制和电比例斜波控制即可满足绝大部分情况下的设备工作情况要求，但在一些特殊场合，如无动力船舶的移船场合，船只被动移船时需多个绞车配合，船舶走线稳定性和速度高响应性的要求就必须要求单台绞车的速度响应灵敏、静态误差小和强稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种电比例液压绞车速度控制方法，依托于SIEMENS标志性软件开发平台TIA，使用其内部工艺指令集中的通用PID控制器PID_Compact，通过调整此控制器的三个参数，即比例P、积分I、微分D，完成高响应的速度控制。
本发明提供一种电比例液压绞车速度控制方法，包括如下步骤，
步骤S1.调用PID_Compact功能块，选择控制器类型为速度；
步骤S2.设置控制器的运行模式设置为自动模式；
步骤S3.将输入速度的通道选择为Input通道，输出通道output的类型选择为Output_PER，并设置其上限；
步骤S4.给定Setpoint和观察Output_PER值的变化，由小到大依次地不断调整比例P、积分I、微分D的值；根据静态和动态误差，即对参数P、I、D的值进行试错调整，最终确认合理的比例增益、积分作用权重、微分作用权重均为1.0，积分作用时间为0.02，微分作用时间为0，延时系数为0.2。
作为本发明的进一步技术方案，控制器类型为速度，选择相应的速度单位为m/min。
进一步的，步骤S1中采用开发平台TIA，调用其内部工艺指令集中的通用PID控制器PID_Compact，设置控制器的运行模式为自动模式。
进一步的，Output_PER的过程值上限为28m/min，下限为0m/min。
进一步的，PID_Compact功能块集成调节空能的通用PID控制器、阀门调节功能的PID控制器和温度PID控制器。
进一步的，还包括步骤S5.通过赋值速度和目标速度的实时动态比较，输出目标速度对应得电压加载至电液比例阀的电磁线圈端，完成多个绞车对移船的速度控制。
本发明的优点在于，绞车在收放缆过程中的速度调解上保持优越的动态特性，满足无动力船舶在移船过程中船舶走线时速度的快速响应、静态误差小和强稳定性。
附图说明
图1为本发明的程序功能块图；
图2为本发明的参数设置图。
具体实施方式
请参阅图1，本实施例提供本发明一种电比例液压绞车速度控制方法，包括如下步骤，
步骤S1.调用PID_Compact功能块，选择控制器类型为速度；
步骤S2.设置控制器的运行模式设置为自动模式；
步骤S3.将输入速度的通道选择为Input通道，输出通道output的类型选择为Output_PER，并设置其上限，从而完成输入和输出通道地址对应得通道；
步骤S4.给定Setpoint和观察Output_PER值的变化，由小到大依次地不断调整比例P、积分I、微分D的值；根据静态和动态误差，即对参数P、I、D的值进行试错调整，最终确认合理的比例增益、积分作用权重、微分作用权重均为1.0，积分作用时间为0.02，微分作用时间为0，延时系数为0.2。
控制器类型为速度，选择相应的速度单位为m/min。
步骤S1中采用开发平台TIA，调用其内部工艺指令集中的通用PID控制器PID_Compact，设置控制器的运行模式为自动模式。
Output_PER的过程值上限为28m/min，下限为0m/min。
PID_Compact功能块集成调节空能的通用PID控制器、阀门调节功能的PID控制器和温度PID控制器。
还包括步骤S5.通过赋值速度和目标速度的实时动态比较，输出目标速度对应得电压加载至电液比例阀的电磁线圈端，完成多个绞车对移船的速度控制。
本方法依托于SIEMENS标志性软件开发平台TIA，使用其内部工艺指令集中的通用PID控制器PID_Compact，通过调整此控制器的三个参数，即P（比例）、I（积分）、D（微分），完成高响应的速度控制。
使用过程中，在刀臂提升和下降的工况下，响应性和稳定性都能够得到保障，不会出现刀臂运动过程中的速度超调现象。
绞车在收放缆过程中的速度调解上保持优越的动态特性，满足无动力船舶在移船过程中船舶走线时速度的快速响应、静态误差小和强稳定性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本发明的原理，在不脱离本发明精神范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种电比例液压绞车速度控制方法，其特征在于，包括如下步骤，
步骤S1.调用PID_Compact功能块，选择控制器类型为速度；
步骤S2.设置控制器的运行模式设置为自动模式；
步骤S3.将输入速度的通道选择为Input通道，输出通道output的类型选择为Output_PER，并设置其上限；
步骤S4.给定Setpoint和观察Output_PER值的变化，由小到大依次地不断调整比例P、积分I、微分D的值；根据静态和动态误差，即对参数P、I、D的值进行试错调整，最终确认合理的比例增益、积分作用权重、微分作用权重均为1.0，积分作用时间为0.02，微分作用时间为0，延时系数为0.2。
2.根据权利要求1所述的一种电比例液压绞车速度控制方法，其特征在于，所述控制器类型为速度，选择相应的速度单位为m/min。
3.根据权利要求1所述的一种电比例液压绞车速度控制方法，其特征在于，所述步骤S1中采用开发平台TIA，调用其内部工艺指令集中的通用PID控制器PID_Compact，设置控制器的运行模式为自动模式。
4.根据权利要求1所述的一种电比例液压绞车速度控制方法，其特征在于，Output_PER的过程值上限为28m/min，下限为0m/min。
5.根据权利要求1所述的一种电比例液压绞车速度控制方法，其特征在于，所述PID_Compact功能块集成调节空能的通用PID控制器、阀门调节功能的PID控制器和温度PID控制器。
6.根据权利要求1所述的一种电比例液压绞车速度控制方法，其特征在于，还包括步骤S5.通过赋值速度和目标速度的实时动态比较，输出目标速度对应得电压加载至电液比例阀的电磁线圈端，完成多个绞车对移船的速度控制。
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