基于pid的上水箱液位控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文-wenkub
2022-09-08 18:46:11 本頁面
【正文】 實現(xiàn)方法莫過于人為的去看然后去調(diào)，或者通過固定的液位開關(guān)，當(dāng)液位達(dá)到一定的高度后液位開關(guān)自動閉合或斷開來控制液位的。水箱液位控制是液位控制系統(tǒng)中的一個重要問題，它在工業(yè)過程中普遍存在，具有代表性而且非常典型實用 [1]。 PLC 經(jīng)傳感電路進(jìn)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。 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。PID 處理一般是運行專用的 PID 子程序。 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(yīng)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。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。 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。 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。此項操作在設(shè)備窗口內(nèi)進(jìn)行。 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。 第二章 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計 6 圖 21 新建窗口 圖 22 窗口屬性 選中 剛創(chuàng)建的“液位控制”用戶窗口，單擊“動畫組態(tài)”，進(jìn)第二章 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計 7 入動畫制作窗口。 輸入文字：建立矩形框后，光標(biāo)在其內(nèi)閃爍，可直接輸入“液位控制系統(tǒng)”文字，按回車鍵或在窗口任意位置用鼠標(biāo)點擊一下，文字輸入過程結(jié)束。設(shè)定文字的顏色：按“字 符字體”按鈕改變文第二章 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計 8 字字體和大小。從“對象元件庫管理”中的“泵”中選取 1個泵（泵 40），見圖 24所示。移動鼠標(biāo)至窗口的預(yù)定位置，（鼠標(biāo)的光標(biāo)變?yōu)槭中螤睿?，點擊一下鼠標(biāo)左鍵，移動鼠標(biāo)，在鼠標(biāo)光標(biāo)后形成一道虛線，拖動一定距離后，點擊鼠標(biāo)左鍵，生成一段流動塊。在流動塊屬性設(shè)置中，流動塊顏色改為藍(lán)色，填充色設(shè)為淺藍(lán)色，管道寬度設(shè)為 16，流動塊寬度設(shè)為 10，流動塊長度設(shè)為 6。 表 21 工程變量表 變量名稱 類 型 注 釋 水泵 開關(guān)型 控制水泵 “ 啟動 ” 、 “ 停止 ” 的變量 液位一 數(shù)值型 液位控制罐的水位高度，用來控制液位控制罐的水位變化 液位二 數(shù)值型 儲水罐的水位高度，用來控制儲水罐的水位變化 液位組 組對象 用來液位報警時使用 液位三 數(shù)值型 用來更改液位控制值時使用 PID 啟動 開關(guān)型 對下位機(jī)進(jìn)行 PID 啟動 正常啟動 開關(guān)型 用來對下位機(jī)進(jìn)行正常啟動 鼠標(biāo)點擊工作臺的“實時數(shù)據(jù)庫”窗口標(biāo)簽， 進(jìn)入實時數(shù)據(jù)庫窗口頁。在基本屬性中，對象名稱為：液位一；對象類型為：數(shù)值；其它不變。在本系統(tǒng)中，設(shè)備連接實現(xiàn)的是下位機(jī)三菱 FX1n 型號的 PLC 與液位控制工程之間的連接。由于 PLC 是外部設(shè)備，所以必須要加在通用串口父設(shè)備下，添加設(shè)備操作如圖 26。這時 PLC 中相應(yīng)的數(shù)據(jù)可傳到對應(yīng)的數(shù)據(jù)對像里 。雙擊按鈕，在其中的操作屬性中依次作如下的修改：啟動、PID 啟動、停止按鈕分別設(shè)置為：對數(shù)據(jù)對象值進(jìn)行置一，數(shù)據(jù)量分別為 Data48， Data49， Data50。輸入框的屬性設(shè)置如圖 210： 圖 210 輸入框?qū)傩栽O(shè)置 第二章 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計 17 4．在按鈕下面設(shè)置三個文本區(qū)域，然后點擊顯示輸出項，則會出現(xiàn)圖 211，在表 達(dá)式上填寫 data11，輸出類型為字符串輸出，格式為向中對齊。人們很快將其引入可編程控制器，使 PLC 增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。它在硬件上以準(zhǔn)計算機(jī)的形式出現(xiàn)，在 I/O 接口電路上作了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場的要求。因此，早期的 PLC 的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點包括簡單易懂， 便于安裝，體積小，能耗低，有故障指使，能重復(fù)使用等。 這樣，使 PLC 得功能大大增強(qiáng)。 更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計、模擬量運算、 PID 功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。這樣使得 PLC軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的發(fā)展。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。 系統(tǒng)設(shè)計 PLC 程序 本次設(shè)計用到了 STEP7MicroWIN_V4 軟件，打開軟件軟件主界面如下： 圖 31 軟件主界面 本次設(shè)計 PLC 梯形圖程序如下： 第三章 PLC 課設(shè) 21 以上是程序網(wǎng)絡(luò) 1 的梯形圖和相應(yīng)參數(shù)注釋 網(wǎng)絡(luò) 2 梯形圖如下： 第三章 PLC 課設(shè) 22 圖 2梯形圖網(wǎng)絡(luò) 2 相關(guān)
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