【正文】 I .水塔 水位 PID 控制系統(tǒng) 設計 摘 要 供水是一個關系國計民生的重要產(chǎn)業(yè)。隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，對城市供水提出了更高的要求， 有一個水箱需要維持一定的水位，該水 塔 里的水以變化的速度流出。這就需要有一個輸入控制液體閥以不同的速度給水 塔供水，以維持水位的變化，這樣才能使 水 塔 不斷水。 研究設計的基于 PLC 控制的水塔水位 PID 供水系統(tǒng) ,以西門子公司的 S7200系列中 PLCCPU226 為基礎，結(jié)合模擬量模塊 EM23液位傳感器、輸入控制液壓閥、輸出控制液壓閥等，組成一個基于 S7200 系列中 PCLCPU226 的水塔水位控制系統(tǒng)，能 完成邏輯控制、水位調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)采樣等功能 ,實現(xiàn) 對水塔的水位進行控制及檢測。在設計中大量運用 PLC 中 PID 來實現(xiàn)水塔水位的控制，為了精確地實現(xiàn)對水位的控制 ，建立成閉環(huán)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了水塔中的進、出水的水位自動控制。 關鍵詞： 可編程控制器 PLC， 水塔水位 ， PID 控制 II WATER TOWERS PID CONTROL SYSTEM DESIGN ABSTRACT Water supply is an important industry of the people39。s livelihood. With the social development and people39。s living standards, urban water supply to a higher demand, there is a need to maintain a certain water tank water level, the water towers in order to change the speed of the outflow. This requires a liquid input control valve to the different speeds of water towers in order to maintain the water level changes, so that continuous water towers. In the system, only the use of proportion and integral control, the loop gain and time constant can be calculated through the preliminary engineering, but also the need for further adjustments to achieve optimal control. System startup, shut down the outlet for moving the liquid control valve control input, so that the water level reached 75% of full water level, and then open the outlet, while the liquid input control valve to switch from manual to automatic mode. This switch from a digital control input. The design of Siemens S7200 series PLCCPU226based light simulation module E235, liquid level sensors, type of hydraulic control valves, hydraulic valves, such as output control, based on the formation of a S7200 series PCL CPU226 water level control system of the towers, the water level of the towers to monitor and control. Keywords: Programmable Logic Controller PLC, Water Towers, PID Control III 目 錄 前 言 ....................................................................................................... 1 第 1 章 水塔水位自動控制系統(tǒng)的概述 ................................................. 2 水位控制系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展 .......................................................... 2 水塔水位自動控制系統(tǒng)的組成 .................................................. 2 水位控制系統(tǒng)效率及運行模式分析 .......................................... 3 第 2 章 PLC 結(jié)構和工作原理 ................................................................ 4 PLC 組成與基本結(jié)構 ................................................................. 4 PLC 的系統(tǒng)結(jié)構 ................................................................ 4 PLC 的基本工作原理 ........................................................ 5 PLC 的主要應用 ......................................................................... 6 S7200 系列可編程控制器 ........................................................ 6 S7200 PLC 系統(tǒng)組成 ........................................................ 7 S7200 系列 PLC 元件功能 ............................................... 7 PID 控制器簡介 .......................................................................... 9 PID 控制器的結(jié)構及原理 .................................................. 9 數(shù)字式 PID 控制 .............................................................. 10 數(shù)字式 PID 控制的實現(xiàn) .................................................. 12 第 3 章 水塔水位控制系統(tǒng)方案設計 ................................................... 14 系統(tǒng)的工作原理 ....................................................................... 14 設計分析 .......................................................................... 14 可行性試驗 ...................................................................... 15 可行性分析 ...................................................................... 16 水位閉環(huán)控制系統(tǒng) ................................................................... 16 PLC 的選擇 ...................................................................... 17 供水的控制方法 ............................................................... 18 第 4 章 PLC 中 PID 控制器的實現(xiàn) ...................................................... 20 PID 算法 ................................................................................... 20 PID 應用 ................................................................................... 21 PLC 實現(xiàn) PID 控制的方式 ....................................................... 21 PLC PID 控制器的實現(xiàn) ............................................................ 22 IV PID 指令及回路表 .................................................................... 24 第 5 章 系統(tǒng)硬件開發(fā)設計 .................................................................. 26 可編程控制器的選型 ................................................................ 26 EM235 模擬量模塊 .................................................................. 28 EM235 的安裝使用 .......................................................... 29 EM235 的工作程序編制 .................................................. 29 硬件連接圖 ............................................................................... 30 控制系統(tǒng) I/O 地址分配 ............................................................ 30 第 6 章 系統(tǒng)軟件 應用 設計 .................................................................. 31 水位 PID 控制的邏輯設計 ....................................................... 31 梯形圖編程 ............................................................................... 35 控制程序 ................................................................................... 38 聯(lián)機 ........................................................................................... 39 結(jié) 論 ..................................................................................................... 40 謝 辭 ..................................................................................................... 41 參考文獻 ............................................................