基于plc的液位控制系統(tǒng)課程設(shè)計1組-文庫吧
2025-06-12 18:40 本頁面
【正文】 l 方便用戶和簡易的無風(fēng)扇設(shè)計 l 當(dāng)控制任務(wù)增加時，可自由擴展 l 由于大范圍的集成功能使得它功能非常強勁S7300是模塊化中小型PLC系統(tǒng)，它能滿足中等性能要求的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)示意圖 PLC的原理圖 CPU模塊 CPU是PLC的核心組成部分，與通用微機的CPU一樣，它在PLC系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經(jīng)中樞，故稱為“電腦”。其功能是：PLC中系統(tǒng)程序賦予的功能，接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)。用掃描方式接受現(xiàn)場輸入裝置的狀態(tài)，并存入映像寄存器。診斷電源、PLC內(nèi)部電路工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤。在PLC進入運行狀態(tài)后，從存儲器中逐條讀去用戶程序，按指令規(guī)定的任務(wù)，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去起閉有關(guān)控制電路。 I/O模塊I/O模塊是CPU與現(xiàn)成I/O裝置或其他外部設(shè)備之間的連接部件。PLC提供了各種操作電平與驅(qū)動能力的I/O模塊和各種用途I/O元件供用戶選用。如輸入/輸出電平轉(zhuǎn)換、電氣隔離、串/并行轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳送、誤碼校驗、A/D或D/A變換以及其他功能模塊等。I/O模塊將外部輸入信號變換成CPU能接受的信號，或?qū)PU的輸出信號變換成需要的控制信號去驅(qū)動控制對象，以確保整個系統(tǒng)正常的工作。其中輸入信號要通過光電隔離，通過濾波進入CPU控制板，CPU發(fā)出輸出信號至輸出端。輸出方式有三種：繼電器方式、晶體管方式和晶閘管方式。根據(jù)PLC的設(shè)計特點，它對電源并無特殊需求，它可使用一般工業(yè)電源。所謂單容過程，是指只有一個貯蓄容量的過程。單容過程還可分為有自衡能力和無自衡能力兩類。一、自衡過程的建摸所謂自衡過程，是指過程在擾動作用下，其平衡狀態(tài)被破壞后，不需要操作人員或儀表等干預(yù)，依靠起自身重新恢復(fù)平衡的過程。液位過程，其流入量，改變閥1的開度可以改變的大小。其流出量為，它取決于用戶的需要改變閥2開度可以改變。,h為其輸出變量,則該被控過程的數(shù)學(xué)模型就是h與之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式。1h12根據(jù)動態(tài)物料平衡關(guān)系有 （21）將公式（21）表示成增量式為 （22）式中： 、——分別表示為偏離某一平衡狀態(tài)、的增量；A—貯蓄截面積。在靜態(tài)時，；當(dāng)發(fā)生變化時，液位h隨之變化，貯蓄出口處的靜壓隨之變化，也發(fā)生變化。由流體力學(xué)可知，流體在紊流情況下，液位h與流量之間為非線形關(guān)系。但為了簡化起見，經(jīng)線形變化，則可近似認(rèn)為與h成正比關(guān)系，而與閥2的阻力成反比，即 （23）式中：——閥2的阻力，稱為液阻。為了求單容過程的數(shù)學(xué)模型，需消去中間變量。消去中間變量的方法很多，如可用代數(shù)代換法，可用信號流圖法，也可用畫方框圖的方法。這里，介紹后一種方法。將式（22）、式（23）拉氏變換后,。單容液位過程的傳遞函數(shù)為 （24）式中：——過程的時間常數(shù)，；——過程的放大系數(shù)，；C—過程的容量系數(shù)，或稱過程容量。被控過程都具有一定貯存物料或能量的能力，其貯存能力的大小，稱為容量或容量系數(shù)。其物理意義是：引起單位被控量變化時被控過程貯存兩變化的大小。從上述分析可知，液阻不但影響過程的時間常數(shù)，而且還影響過程的放大系數(shù)，而容量系數(shù)C僅影響過程的時間常數(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，過程的純時延問題是經(jīng)常碰到的。如皮帶運輸機的物料傳輸過程，管道輸送、管道反應(yīng)和管道的混合過程等。，流量通過長度為l的管道流入貯罐。當(dāng)進水閥開度產(chǎn)生擾動后，需要流經(jīng)管道長度為l的傳輸時間后才流入貯罐，才使液位h發(fā)生變化。，它與無時延單容過程的階躍響應(yīng)曲線在形狀上完全相同，僅差一純時延。具有純時延單容過程的微分方程和傳遞函數(shù)為 （25）式中：——過程的時間常數(shù)，；——
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