【正文】 變調(diào)節(jié)器參數(shù)。 下面以 PID調(diào)節(jié)器為例，具體說明經(jīng)驗法的整定步驟： S0=0，實際微分系數(shù) k=0，控制系統(tǒng)投入閉環(huán)運行，由小到大改變比例系數(shù) S1，讓擾動信號作階躍變化，觀察控制過程，直到獲得滿意的控制過程為止。如此反復(fù)試湊，直到找到滿意的比例系數(shù) S1 和積分系數(shù) S0 為止。大慣量如：大烘房的溫度控制，一般 P可在10 以上， I=310， D=1 左右。要正確設(shè)置 PID 向?qū)е械膮?shù)，就必須了解這個 PID子程序的原理。一般情況下這樣設(shè)置：把給定值看成工程量，例如需要控制的范圍（實際工程量的波動范圍）是 410公斤的壓力，那么給定值下限就設(shè)置為 4，給定值上限就設(shè)置為 10；直接把傳感器的輸出作為反饋值，而事實上 4 公斤的時候傳感器的輸出值是 8000， 10 公斤的時候傳感器的輸出值是32020，那么反饋值下限就設(shè)置為 8000，反饋 值上限就設(shè)置為 32020。微分時間應(yīng)加長 理想曲線兩個波，前高后低 4比 1 一看二調(diào)多分析，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會低 PID 調(diào)節(jié)四步驟： P 確定比例增益 P時，首先去掉 PID 的積分項和微分項，一般是令 Ti=0、 Td=0（具體見 PID的參數(shù)設(shè)定說明 ），使 PID 為純比例調(diào)節(jié)。記錄此時的 Ti，設(shè)定 PID的積分時間常數(shù) Ti 為當前值的 150%~180%。 、帶載聯(lián)調(diào)，再對 PID 參數(shù)進行微調(diào)，直至滿足要求。 若按下“時間設(shè)置”鍵，則可進入“時間設(shè)置畫面”。 其中設(shè)定溫度和報警溫度可以進行設(shè)置，設(shè)置時系統(tǒng)會提示輸入用戶名（ ADMIN）和密碼（ 815），輸入完成后，要點擊“確定”鍵才會生效。 時間設(shè)置畫面 輸入完成后，要點擊“確定”鍵才會生效。使許多設(shè)計思想上從感性認識階段上升到了理性認識階段，培養(yǎng)了專業(yè)業(yè)務(wù)能力，鍛煉了實。 電路圖 32 結(jié)論 通過這一段的實習、畢業(yè)設(shè)計的學習使我在總結(jié)四年專業(yè)知識的同時更加鞏固了這些知識。 點擊“返回”將返回到主畫面。 右邊的棒圖和數(shù)字顯示的是當前實際溫度。 按“停止啟動”鍵，使它指向“啟動”即可使系統(tǒng)開始工作；再次按下，使它指向“停止”則可使系統(tǒng)停止工作。 Td 積分時間常數(shù) Td一般不用設(shè)定，為 0 即可。比例增益 P 調(diào)試完成。 在實際調(diào)試中，只能先大致設(shè)定一個經(jīng)驗值，然后根據(jù)調(diào)節(jié)效果修改。 假設(shè)：給定值 =X，給定值上限 =A，給定值下限 =B；反饋值 =Y，反饋值上限 =C，反饋 28 值下限 =D，那么 PID 子程序是 這樣進行控制調(diào)節(jié)的 —— 根據(jù) PID 參數(shù)和控制方式 (正作用/反作用 )來調(diào)節(jié)輸出，使下列的等式達到平衡： (XB)/(AB)=(YD)/(CD)。 P=110， I=， D=0，這些要在現(xiàn)場調(diào)試時進行修正的。和前述步驟相同，微分時間的整定也需反復(fù)調(diào)整，直到控制過程滿意為止。 系數(shù) S0 保持不變，改變比例系數(shù) S1，觀察控制過程有無改善，如有改善則繼續(xù)調(diào)整，直到滿意為止。 經(jīng)驗法簡單可靠，但需要有一定現(xiàn)場運行經(jīng)驗，整定時易帶有主觀片面性。這種方法實質(zhì)上是一種試湊法，它是在生產(chǎn)實踐中總結(jié)出來的行之有效的方法，并在現(xiàn)場中得到了廣泛的應(yīng)用。 P 是解決幅值震蕩， P 大了會出現(xiàn)幅值震蕩的幅度大，但震蕩頻率小，系統(tǒng)達到穩(wěn)定時間長； I 是解決動作響應(yīng)的速度快慢的， I 大了響應(yīng)速度慢，反之則快； D是消除靜態(tài)誤差的，一般 D 設(shè)置都比較小，而且對系統(tǒng)影響比較小。 PID 控制器參數(shù)的工程整定 ,各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中 參數(shù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)以下可參照： 溫度 T： P=20~60%， T=180~600s， D=3180s； 壓力 P： P=30~70%， T=24~180s； 液位 L： P=20~80%， T=60~300s； 流量 L： P=40~100%， T=6~60s。但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù)，都需要在實際運行中進行最后調(diào)整與完善。這種方法所得到的計算數(shù)據(jù)未必可以直接用，還必須通過工程實際進行調(diào)整和修改。 S7200 PID 參數(shù)設(shè)置 下面是 PID控制器參數(shù)整定的一般方法： 26 PID 控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計的核心內(nèi)容。 表 15 比較指令 指令 說明 字節(jié)比較 25 雙整數(shù)比較 整數(shù)比較 實數(shù)比較 當輸入 為“ 1”時，比較 IW10 與 MW20 的大?。? 如果 IW10=MW20，標志位 為“ 1”； 如果 IW10﹥ MW20，標志位 為“ 1”； 如果 IW10﹤ MW20，標志位 為“ 1”； 的狀態(tài)在 為“ 0”后仍能夠保持。這里用 PLC 程序模擬雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器邏輯功能，在工業(yè)控制開發(fā)中開辟了一 條便利捷徑。 S7200 用到的 可編程序控制器指令 在編寫子程序時，子程序中用的都是全局變量，而功能塊中用到的都是局部變量 L（其實功能塊也是用子程序來變寫），兩者的另一個區(qū)別是：在調(diào)用子程序時不用給子程序任何的輸入，只要一個使能就可以，而在調(diào)用功能塊時就要給功能塊輸入一些參數(shù)，一般編好的功能塊是有輸入輸出的，至于功能塊中使用了那些變量我們不用去考慮，還有一個優(yōu)點就是功能塊內(nèi)的變量是自動分配的，在變量中想添加一變量時 可以直接插入 24 而不用管它占用了那些變量地址。當數(shù)據(jù)從 RS485傳送到 RS232 口時， PC/PPI 電纜是接收模式。 23 可以利用 PC/PPI 電纜和自由口通訊功能把 S7200 CPU 連接到許多和 RS232 標準兼容的設(shè)備。 STEP 7Micro/DOS 不能對 CPU 221/222/224/224XP/226 編程。 當 PLC 處于正常運行時，它將不斷重復(fù)掃描過程。 PLC 運行正常時， 程序掃描周期的長短與 CPU 的運算速度、與 I/O 點的情況、與用戶應(yīng)用程序的長短及編程情況等有關(guān)。 4. 程序掃描 PLC 在上電處理、自診斷和通訊服務(wù)完成以后，如果工作選擇開關(guān)在 RUN 位置，則進人程序掃描工作階段。如 CPU、電池電壓、程序存儲器、 I／ O和通訊等是否異?；虺鲥e，如檢查出異常時， CPU 面板上的LED 及異常繼電器會接通，在特殊寄存器中會存入出錯代碼。 PLC 就是這樣周而復(fù)始地重復(fù)上述循環(huán)掃描的。其中 PWM 可以作為 D/A 使用，則每個模塊都可以設(shè)計若干開關(guān)量 I/O 口和模擬量 I/O口，而無需外部擴展 A/D和 D/A 轉(zhuǎn)換芯片，將大大簡化硬件設(shè)計工作。常用的 PLC 包含 4種接口，分別是開關(guān)量輸入口 DI、開關(guān)量輸出口 DO、模擬量輸入口 AI、模擬量輸出口 AO。 現(xiàn)代 PLC 一個顯著的特點就是具有通訊功能，目前主流的 PLC 一般都具有 RS485（或RS232）通訊接口，以便連接編程設(shè)備、監(jiān)視器、打印機等外圍設(shè)備，或連接諸如變頻器、溫控儀等簡單控制設(shè)備進行簡單的主從式通訊，實現(xiàn)“人一機”或“機 — 機’’之間的對話。用戶程序存儲器用來存放用戶針對具體控制任務(wù)用規(guī)定的 PLC 編程語言編寫的各種用戶程序， 21 可編程序控制器的輸入信號類型可以是開關(guān)量、模擬量和數(shù)字量。用戶程序和數(shù)據(jù)事先存入存儲器中，當 PLC 處于運行方式時， CPU 按循環(huán)掃描方式執(zhí)行用 戶程序。輸入電路的電源可由外部供給，有的也可由 PLC 內(nèi)部提供。 點擊下載按鈕下載工程。設(shè)置完成 ，再雙擊左側(cè)菜單選擇通訊下的“變量”，建立變量表。 WinCC flexible 2020 的安裝 安裝步驟： 先裝 Wincc flexible 2020 CN 其次裝 Wincc flexible 2020_SP2 最后裝 Smart panelHSP 按 向?qū)崾荆宦钒聪隆鞠乱徊健?，按下【完成】，軟件安裝完畢。 說明：完成項目傳送后，可以通過鎖定所有數(shù)據(jù)通道來保護 HMI 設(shè)備，以免無意中 17 覆蓋項目數(shù)據(jù)及 HMI設(shè)備映像?？墒褂? RTS 信號對發(fā)送和接收方向進行內(nèi)部切換。人機界面是在操作人員和機器設(shè)備之間做雙向溝通的橋梁，用戶可以自由的組合文字、按鈕、圖形、數(shù)字等來處理、監(jiān)控、管理隨時可能變化的信息的多功能顯示屏幕。 防爆型 適用于環(huán)境有 爆炸性混合物 的危險場所。 為滿足被測對象的各異 (有耐震或耐腐蝕及防爆等要求 ),可選用符合要求的 耐震電接點壓力表 或耐腐蝕電接點壓力表及 防爆電接點壓力表 等。與此同時，當其與設(shè)定指針上的觸頭（上限或下限）相接觸（動斷或動合）的瞬時，致使控制系統(tǒng)中的電路得以斷開或 13 接通，以達到自動控制和發(fā)信報警的目的。所以電接點壓力表具有動作可靠、使用壽命長、觸點開關(guān)功率較大等優(yōu)點。 當線圈斷電時，主閥口打開，介質(zhì)流通。 3)工作狀態(tài) ：常閉型 通電打開、斷電關(guān)閉 常開型 斷電打開、通電關(guān)閉。 飽和蒸汽 ： 溫度壓力相對穩(wěn)定，溫度低于 250℃，工作壓力低于 ,第一種蒸汽，我們通常會選用軟密封的蒸汽電磁閥如下： 1)結(jié)構(gòu)特點：本閥是由副閥和主閥兩大部件構(gòu)成的先導(dǎo)式二次開閥的電磁閥 耐熱：電磁部分、密封件部分用特種耐高溫電工材料和密封材料，并應(yīng)用了各種隔熱措施 耐磨： 2)選材：閥杯和導(dǎo)向套 間巧妙地利用流體的潤滑作用，減少磨損，提高壽命 耐冷凝：蒸汽管道的冷凝水是影響蒸汽電磁閥動作的重要因素，本閥則不受冷凝水影響 其他用途 軟密封蒸汽電磁閥。 例：輸入型號為 Pt100 量程為 0~100℃的溫度變送器。 調(diào)零：反接信號輸入線，使電位差計輸出校驗現(xiàn)場室溫對應(yīng)電動勢，調(diào)整電位器 Z，使電流表讀數(shù)為 4mA。 S%或177。本產(chǎn)品按國際電磁兼 10 容性標準設(shè)計，采用國際上同行業(yè)公認的調(diào)制式變壓器隔離技術(shù)，完成輸入、輸出、電源的相互隔離。 負載：極限負載電阻按 RL（ max） =50（ Vmm12） 計算 圖 3 負載電阻與電壓關(guān)系圖 (即 24V 時負載電阻可在 0~600Ω范圍內(nèi)選用 )額定負載 250Ω。 8 主要技術(shù)指標 輸入：熱電阻 Pt100、 Cu50、 Cu100 熱電偶 K、 E、 S、 B、 T、 J、 N 輸出：在量程范圍內(nèi)輸出 4~20mA直流信號可與熱電阻溫度計的輸出電 阻信號成線性，可與熱電阻溫度計的輸入溫度信號成線性；可與熱電偶輸入的毫伏信號成線性，也可與熱電偶溫度計的輸入溫度信號成線性。 現(xiàn)場安裝于熱電阻、熱電 偶的接線盒內(nèi)，直接輸出 4~20mA，這樣既省去較貴的補償導(dǎo)線費用，又提高了信號長距離傳送過程中的抗干擾能力。由于其電阻值小，靈敏度高，所以引線的阻值不能忽略不計，采用三線式接法可消除引線線路電阻帶來的測量誤差，原理如下： PT100 引出的三根導(dǎo)線截面積和長度均相同 (即 r1=r2=r3)，測量鉑電阻的電路一般 7 是不 平衡電橋，鉑電阻 (Rpt100)作為電橋的一個橋臂電阻，將導(dǎo)線一根 (r1)接到電橋的電源端，其余兩根 (r r3)分別接到鉑電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣兩橋臂都引入了相同阻值的引線電阻，電橋處于平衡狀態(tài)，引線線電阻的變化對測量結(jié)果沒有任何影響。非標準化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標準化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。此觸摸屏亮度、分辨率均較好，應(yīng)用廣泛，能滿足本次選型要求。具有一定的擴 展單元，強大的指令功能，為了使系統(tǒng)更加完善，保證信號的通暢，系統(tǒng)還采用了 Siemens 公司 EM232 系列的模擬模塊，型號 6ES7 2320HB220XA0 ，模擬量輸出點數(shù)為 2個點，電壓輸出范圍在 10V 到 +10V 之間，電流輸出范圍為 420mA，輸入阻抗在額定范圍內(nèi)電壓輸出時最小為 5K，電流輸出時最大為。以西門子公司的 S7200 CN 型 PLC為例：其外型尺寸僅為 305 110 110mm，重量 ，功耗小于 25VA；而且具有很好的抗 振、適應(yīng)環(huán)境溫、濕度變化的能力。同時， PLC 的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，更減少了現(xiàn)場的調(diào)試工作量。同時還提供了功能圖、語句表等編程語言。 ，容易掌握 目前，大多數(shù) PLC 仍采用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”。用戶在硬件確定以后，在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下，不必改變 PLC 的硬設(shè)備，只需改編程序就可以滿足要求。 PLC 的出廠試驗項目中，有一項就是抗干擾試驗。所以， PLC 在檢測到故障條件時，立即把現(xiàn)狀態(tài)存入存儲器，軟件配合對存儲器進行封閉，禁止對存儲器的任何操作，以防存儲信息被沖掉。 ①故障檢測 —— 軟件定期地檢測外界環(huán)境，如掉電、欠電壓、電壓過低及強干擾信號等。 ④隔離 —— 在微處理器與 I/O 電路之間，采用光電隔離措施，有效地隔離 I/O 接口與 CPU之間電的聯(lián)系，減少故障和誤動作；各 I/O 口之間亦彼此隔離。 硬件措施 主要模塊均采用大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路，大量開關(guān)動作由無觸點的電子存儲器完成， I/O 系統(tǒng)設(shè)計有完善的通道保護和信號調(diào)理電路。 B、永久性故障。