基于pid的上水箱液位控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文-文庫吧
2025-07-25 18:46 本頁面
【正文】 重要的控制手段。本設(shè)計就是基于 PLC的 PID 算法對液位進行控制。 PLC 經(jīng)傳感電路進行液位高度的采第一章 緒論 2 集，然后經(jīng)過自動調(diào)節(jié)方式來確定完 PID 參數(shù)后，通過控制直流泵的工 作時間來實現(xiàn)液位的控制。 MCGS(監(jiān)視與控制通用系統(tǒng) )是用于快速構(gòu)造上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)， 系統(tǒng)的監(jiān)測環(huán)節(jié)就是通過 MCGS 來設(shè)計的。這樣我們就可以通過組態(tài)畫面對液位高度和泵的起停情況進行監(jiān)測，而且可以對 PLC 進行啟動、停止、液位高度設(shè)置等控制。整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定、簡單實用， MCGS 與 PLC通信流暢 。 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機， PLC 能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。 PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型 PLC 都有 PID 模塊，目前許多 小型 PLC 也具有此功能模塊。PID 處理一般是運行專用的 PID 子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。 第二章 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計 3 第二章 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計 MCGS 組態(tài)軟件概述 MCGS(Monitor and Control Generated System，監(jiān)視與控制通用系統(tǒng) )是一套基于 windows95/98/NT 操作系統(tǒng) (或更高版本 )，用來可快速構(gòu)造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，它為用戶提供了從設(shè)備驅(qū)動、數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)處理、報警處理、流程控制、動畫顯示、報表輸出等解決實際工程問題的完 整方案和操作工具。 MCGS 組態(tài)軟件具有多任務(wù)、多線程功能，其系統(tǒng)框架采用VC++語言編程，通過 OLE 技術(shù)向用戶提供 VB 編程接口，提供豐富的設(shè)備驅(qū)動件、動畫構(gòu)件、策略構(gòu)件，用戶可隨時方便地擴充系統(tǒng)的功能 [18]。 工程創(chuàng)建的一般過程為： 工程項目系統(tǒng)分析：分析工程項目的系統(tǒng)構(gòu)成、技術(shù)要求和工藝流程，弄清系統(tǒng)的控制流程和監(jiān)控對象的特征，明確監(jiān)控要求和動畫顯示方式，分析工程中的設(shè)備采集及輸出通道與軟件中實時數(shù)據(jù)庫變量的對應關(guān)系，分清哪些變量是要求與設(shè)備連接的，哪些變量是軟件內(nèi)部用來傳遞數(shù)據(jù)及動畫顯示的。 工程 各項搭建框架： MCGS 稱為建立新工程。主要內(nèi)容包括：定義工程名稱、封面窗口名稱和啟動窗口（封面窗口退出后接著顯示的窗口）名稱，指定存盤數(shù)據(jù)庫文件的名稱以及存盤數(shù)據(jù)庫，設(shè)定動畫刷新的周期。經(jīng)過此步操作，即在 MCGS 組態(tài)環(huán)境中，建立了由五部分組成的工程結(jié)構(gòu)框架。封面窗口和啟動窗口也可等到建立了用戶窗口后，再行建立。 設(shè)計菜單基本體系：為了對系統(tǒng)運行的狀態(tài)及工作流程進行有效地調(diào)度和控制，通常要在主控窗口內(nèi)編制菜單。編制菜單分兩步進行，第一步首先搭建菜單的框架，第二步再對各級菜單命第二章 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計 4 令進行功能組態(tài)。在組態(tài)過程中，可根 據(jù)實際需要，隨時對菜單的內(nèi)容進行增加或刪除，不斷完善工程的菜單。 制作動畫顯示畫面：動畫制作分為靜態(tài)圖形設(shè)計和動態(tài)屬性設(shè)置兩個過程。前一部分類似于“畫畫”，用戶通過 MCGS 組態(tài)軟件中提供的基本圖形元素及動畫構(gòu)件庫，在用戶窗口內(nèi)“組合”成各種復雜的畫面。后一部分則設(shè)置圖形的動畫屬性，與實時數(shù)據(jù)庫中定義的變量建立相關(guān)性的連接關(guān)系，作為動畫圖形的驅(qū)動源。 編寫控制流程程序：在運行策略窗口內(nèi)，從策略構(gòu)件箱中，選擇所需功能策略構(gòu)件，構(gòu)成各種功能模塊（稱為策略塊），由這些模塊實現(xiàn)各種人機交互操作。 MCGS 還為用戶提供了 編程用的功能構(gòu)件（稱之為“腳本程序”功能構(gòu)件），使用簡單的編程語言，編寫工程控制程序。 完善菜單按鈕功能：包括對菜單命令、監(jiān)控器件、操作按鈕的功能組態(tài)；實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)、各種曲線、數(shù)據(jù)報表、報警信息輸出等功能；建立工程安全機制等。 編寫程序調(diào)試工程：利用調(diào)試程序產(chǎn)生的模擬數(shù)據(jù)，檢查動畫顯示和控制流程是否正確。 連接設(shè)備驅(qū)動程序：選定與設(shè)備相匹配的設(shè)備構(gòu)件，連接設(shè)備通道，確定數(shù)據(jù)變量的數(shù)據(jù)處理方式，完成設(shè)備屬性的設(shè)置。此項操作在設(shè)備窗口內(nèi)進行。 在上位機工程的設(shè)計上，經(jīng)過對實際工程的分析，主要設(shè)計的窗口 是：液位控制，報警曲線直接加在其中。 新建工程 1．鼠標單擊文件菜單中“新建工程”選項，由于 MCGS 安裝在 G盤根目錄下，則會在 G： \MCGS\WORK\下自動生成新建工程，默認的工程名為：“新建工程 ”，其中 X表示工程的序號。 2．選擇文件菜單中的“工程另存為”菜單項，彈出文件保存第二章 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計 5 窗口。 3．在文件名一欄內(nèi)輸入“液位控制”，點擊保存按鈕，工程創(chuàng)建完畢。 設(shè)備配置 在組態(tài)界面中選擇新建的工程，雙擊進入組態(tài)王工程瀏覽器；選擇工程目錄區(qū)的設(shè)備中的 COM1，雙擊右邊的新建按鈕進入設(shè)備配置向?qū)?，選擇 PLC→亞控→仿真 PLC→ COM,單擊下一步，為配置設(shè)備取名 PLC1，單擊下一步。選擇設(shè)備串口 COM1,一直單擊下一步完成設(shè)備配置。 新建畫面 在 MCGS 組態(tài)平臺上，單擊“用戶窗口”，在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，則產(chǎn)生新“窗口 0”，見圖 21 選中“窗口 0”，單擊“窗
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