【正文】 ........................................ 11 編程軟件 ................................................................................................................12 EM 235 模擬量輸入和輸出模塊 X ............................................................................13 被控對象特性 ..................................................................................................................14 一階單容上水箱特性測試 ........................................................................................14 二階雙容下水箱對象特性測試 .................................................................................17 本章小結(jié) .........................................................................................................................21 4 PLC串級控制系統(tǒng)的設(shè)計 ............................................................................................................23 串級控制系統(tǒng)設(shè)計概述 ....................................................................................................23 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ........................................................................................................23 檢測單元 ................................................................................................................24 寧波大學科學技術(shù)學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） V 執(zhí)行單元 ................................................................................................................25 控制單元 ................................................................................................................26 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 ...........................................................................................................26 輸入采樣 ................................................................................................................27 控制信號輸出 .........................................................................................................27 PID控制器設(shè)計 .......................................................................................................27 實時數(shù)據(jù)監(jiān)測 ..................................................................................................................27 MCGS 控制界面繪制 ...............................................................................................28 PLC 與 MCGS的通訊 ..............................................................................................29 本章小結(jié) .........................................................................................................................32 5 PID控制與 MATLAB 仿真 ..........................................................................................................33 PID控制算法介紹 .............................................................................................................33 PID調(diào)節(jié)的各個環(huán)節(jié) .........................................................................................................33 比例控制 ................................................................................................................34 比例積分控制 .........................................................................................................35 比例微分控制 .........................................................................................................35 比例積分微分控制 ..................................................................................................35 基于 MATLAB 的水箱控制仿真 ........................................................................................35 一階單容水箱 PID控制 ...........................................................................................36 二階雙容水箱 PID控制 ...........................................................................................39 二階雙容水箱串級控制 ...........................................................................................41 本章小結(jié) .........................................................................................................................45 6 串級控制系統(tǒng)調(diào)試 ......................................................................................................................46 PID相關(guān)參數(shù)的整定 .........................................................................................................46 水箱液位比例積分微分調(diào)試 .............................................................................................46 一階單容水箱 PID控制調(diào)試 ....................................................................................46 二階雙容水箱 PID控制 ...........................................................................................49 二階雙容水箱串級控制 ...........................................................................................51 本章小結(jié) .........................................................................................................................55 7 結(jié)論 ...........................................................................................................................................57 參考文獻 .......................................................................................................................................60 致謝 ..............................................................................................................................................61 附錄 ..............................................................................................................................................62 寧波大學科學技術(shù)學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 1 緒論 PLC 的產(chǎn)生、定義及現(xiàn)狀 PLC 的產(chǎn)生 在 PLC 出現(xiàn)之前，繼電氣控制在 工業(yè) 控制 過程中 占主導(dǎo)地位 ， 在該控制系統(tǒng)中， 大量的開關(guān)按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進行連鎖保護動作的控制， 以 及大量離 散數(shù)據(jù) 的 采集。但由于 繼電器控制系統(tǒng) 由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等 硬件 組成的 ， 是 利用繼電器 的常開、常閉觸點的不同 組合 方式來實現(xiàn) 控制邏輯 的 ， 這使得 繼電器控制系統(tǒng) 具有結(jié)構(gòu) 復(fù)雜 、占地 積大、功 率損耗 大 等缺點，而且控制系統(tǒng)一旦 構(gòu)成， 便很難再改變系統(tǒng)的控制功能。此外，繼電器的觸點個數(shù)有限，這使得繼電器控制系統(tǒng)的難以實現(xiàn)復(fù)雜的控制項目，降低了控制系統(tǒng)的靈敏度，為 PLC的產(chǎn)生莫定了基礎(chǔ)。 1968年，美國最大的汽車制造商 —— 通用汽車公司 (GM)為適應(yīng) 生產(chǎn)工藝公開招標，要求研制比繼電器更優(yōu)異的新的控制器，并提出以下要求： ⑴ 設(shè)計周期短，更改容易，接線簡單，成本低。 ⑵ 把繼電器控制和計算機技術(shù)結(jié)合起來。但編程要比計算機簡單易學，操作方便。 ⑶ 系統(tǒng)通用性強。 1969年，世界上第一臺 PLC 由美國數(shù)字設(shè)備公司 研制出，并在通用汽車公司 (GM)的汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功， PLC 自此誕生。這一舉動立即引起了開發(fā)熱潮， PLC 也逐步取代繼電器控制器，成為工業(yè)控制的主導(dǎo)。