Page 157 - 可编程控制器设计原理

第五章 自动往返送料小车控制：S7-200 的 SCR 指令

（三）反馈机制的实现方法
1. 基于规则的反馈控制
根据系统的设计要求和实际运行情况，为各个监控参数设定合理的阈值和规

则。对于小车的运行速度，根据轨道的长度、物料的运输要求等因素，设定一个
最大允许速度和最小允许速度。例如，在一个轨道长度为 20 米的送料小车系统中，
设定最大速度为 2 米 / 秒，最小速度为 0.5 米 / 秒。对于小车的负载，根据小车
的承载能力和轨道的承受能力，设定一个最大负载重量。同时，还可以设定一些

逻辑规则，如当小车到达轨道两端的限位开关时，必须立即停止运行；当负载超
过最大负载的 80% 时，小车的运行速度必须降低到正常速度的 50% 等。
一旦监控到的参数超出设定的阈值或满足特定的规则条件，PLC 会根据预设
的程序执行相应的控制动作。当小车的运行速度超过最大允许速度时，PLC 会发

出减速指令，通过调节电机的驱动信号，降低电机的转速，使小车的速度回到正
常范围内。当小车的负载超过最大负载重量时，系统会停止小车的运行，并发出
声光报警信号，通知操作人员进行处理。同时，PLC 还会记录这些异常事件的发
生时间、参数值等信息，以便后续的分析和处理。

2. 自适应反馈控制
通过对系统的运行数据进行长期的采集和分析，建立小车的运动模型和负载
特性模型。运动模型可以描述小车在不同工况下（如不同负载、不同速度）的运
动规律，负载特性模型可以反映小车的负载与运行参数之间的关系。例如，通过

实验数据拟合出小车的速度与电机驱动电压之间的函数关系，以及负载重量与小
车加速度之间的关系。同时，系统可以采用机器学习算法对历史数据进行学习，
不断优化模型参数，提高模型的准确性和适应性。
根据实时监控数据和建立的模型，系统自动调整控制参数，以适应不同的运

行工况。当小车在运行过程中遇到阻力增大（如轨道上有异物）时，系统通过速
度传感器检测到速度下降，根据运动模型计算出需要增加的电机驱动力，自动调
整电机的驱动电压，使小车能够保持稳定的运行速度。当小车的负载发生变化时，
系统根据负载特性模型调整运行速度和加速度，确保小车在不同负载下都能高效、

稳定地运行。例如，当负载增加时，适当降低小车的加速度，避免电机过载；当
负载减小时，提高小车的运行速度，提高运输效率。

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