【正文】 入端則接入B接口。在進行接線時應注意以下幾點。使用高質(zhì)量的24V DC傳感器電源，以保證無噪聲及穩(wěn)定運行。注意輸入、輸出信號的類型不同，采用不同的接入方式。57一200擴展單元安裝時在主機的右邊依次排列，并從模塊O開始編號。而在主機的變量存儲區(qū)V區(qū)存放處理產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)。(2)設(shè)置模塊檢測子程序。(5)處理后模擬量的輸出工作。生活供水時系統(tǒng)設(shè)定值為滿量程的70%,消防供水時系統(tǒng)設(shè)定值為滿量程的90。為了判斷變頻器工作頻率達上限值的準確性,應濾去偶然的頻率波動起的頻率達到上限的情況。 水位PID控制的邏輯設(shè)計水位PID控制程序分為3部分，每部分流程圖如下：主程序調(diào)用模塊，如圖62是所示。其作用主要用于PID的相應計算，它包括:設(shè)定回路輸入及輸出選項、設(shè)定回路參數(shù)、設(shè)定循環(huán)報警選項、為計算指定內(nèi)存區(qū)域、指定初始化子程序及中斷程序。在中斷處，將過程變量（PV）轉(zhuǎn)換為標準化的實數(shù)。再去控制輸入控制液體閥以控制水箱維持一定水位。3)系統(tǒng)實現(xiàn)了計算機和PLC的有效結(jié)合，具有遠程監(jiān)控與管理能力，設(shè)計合理、先進。2)現(xiàn)有設(shè)計研究實現(xiàn)了供水系統(tǒng)的工況控制、調(diào)節(jié)和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控功能，將來還可以通過對更多現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與傳輸，如電壓、電流、功率、水位、PID算法、水流量等，通過開發(fā)上位機的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)具有綜合功能的供水自動化控制與管理系統(tǒng)，提高后勤管理能力。當然還有很多我的同學對我的幫助，在此一并感謝！[1] 夏春茂、應用與實訓[M] 52~45[2] [M].北京：國防工業(yè)出版社，30~36[3] [M].機械工業(yè)出版社2010 16~19 [4] .[M]北京： 27~30[5] 范永生、[M]。本科畢業(yè)（設(shè)計）論文致 謝在結(jié)束4年學習，即將畢業(yè)之際，用我所學知識完成這樣一個畢業(yè)設(shè)計，既是為我大學生涯的一個收尾，也是對我四年所學的一個肯定。5)用了PID調(diào)節(jié)方式，水壓波動小，響應快。本系統(tǒng)具有以下的特點:l)采用了可靠性高、使用簡單、編程靈活的工控設(shè)備PLC和內(nèi)置PID調(diào)節(jié)模塊的變頻器作為主要控制設(shè)備，在全流量范圍內(nèi)利用變頻泵的連續(xù)調(diào)節(jié)和工頻泵的分級調(diào)節(jié)相結(jié)合，確保穩(wěn)定供水。，0代表手動，1代表自動。裝入回路設(shè)定值VD104，回路增益VD112，回路采樣時間VD118，積分時間VD120，同時設(shè)定定時中斷0的時間（SMB34）間隔100ms,設(shè)定定時中斷執(zhí)行PID程序INT_0。生活供水時系統(tǒng)設(shè)定為滿量程的70%，本系統(tǒng)中的增益和時間常數(shù)為:增益 Kc=，采樣時間Ts=1s，積分時間Ti=30min。h,因此每次需啟動新水泵時,將現(xiàn)行運行的水泵從變頻器上切除,并換上工頻電源運行,將變頻器復位并用于新運行水泵的啟動。 為了恒定供水,在水壓降落時要升高變頻器的輸出頻率,當變頻器達到上限頻率且一臺水泵還不能滿足恒壓要求時,則把變頻運行的水泵切換到工頻上運行,同時需要變頻啟動第二臺或第三臺水泵,直到滿足供水要求。s、積分時間ti=30在程序設(shè)計時充分考慮到負載均衡性原則,采取“先入先出”的排隊策略,執(zhí)行變頻方式輪值,確保各水泵使用率基本均衡。(3)設(shè)置子程序完成采樣及相關(guān)的計算工作。[19] EM235的工作程序編制EM235的工作程序編制一般包含以下內(nèi)容:(1) 設(shè)置初始化子程序。(4)為了在主機中進行輸入模擬量轉(zhuǎn)換后數(shù)字數(shù)據(jù)的處理及為了輸出需要在模擬量單元中轉(zhuǎn)換為模擬量的數(shù)字量，要在主機中安排一定的存儲單元。接線還應注意傳感器的線路盡可能的短，且應使用屏蔽雙絞線，要保證24Voc傳感器電源無噪聲、穩(wěn)定可靠。必要時進行校準工作。敷設(shè)線路時應使用電纜槽，避免將導線彎成銳角。下部端子為一路模擬量輸出的3個接線端子MO、VO、IO，其中MO為數(shù)字接地接口，VO為電壓輸出接口，IO為電流輸出接口。為電壓輸入時，如A口所示，電壓正極接入A+端，負極接入A端，RA端懸空。圖51為CPU226外部電路連接圖。13KB程序和數(shù)據(jù)存儲空間。其中CPU22X型PLC有CPU22CPU22CPU224和CPU226四種基本型號。較強的功能使其無論在獨立運動中，還是連成網(wǎng)絡皆能完成各種控制任務。它采用超高電容保護內(nèi)存數(shù)據(jù)，省去了鋰電池，系統(tǒng)雖小卻可以處理模擬量（12 點模擬輸入/4點模擬輸出）。如果PID指令中的算術(shù)運算發(fā)生錯誤，（溢出或非法數(shù)值）被置1，并將終止PID指令的執(zhí)行。編譯時如果指令指定的回路表起始地址或回路號超出范圍，CUP將產(chǎn)生編譯錯誤（范圍錯誤），引起編譯失敗。用手動控制液體閥，使水位達到滿水位的75%，然后打開出水口，同時輸入控制液體閥從手動方式切換到自動方式。圖43 PLC閉環(huán)控制系統(tǒng)方框在許多控制器系統(tǒng)內(nèi)，可能只需要P、I、D中的一種或兩種控制器類型。 — 積分系數(shù)。圖中為給定值，為反饋量，c(t)為系統(tǒng)的輸入量，PID控制器的輸入輸出關(guān)系式為：式中， — 控制器的輸出，為輸出的初始值， = — 誤差信號， — 比例系數(shù)， — 積分時間常數(shù)， — 微分時間常數(shù)。(3) 用自編的程序?qū)崿F(xiàn)PID閉環(huán)控制有的PLC沒有PID過程控制模塊和PID控制用的功能指令，有時雖然可以使用PID控制指令，但希望采用某種改進的PID控制算法。在PLC控制系統(tǒng)中，經(jīng)常采用模擬量輸入/輸出模塊實現(xiàn)模擬量的數(shù)字化處理，本系統(tǒng)選擇S720O系列EM235模擬量模塊，對管網(wǎng)壓力信號進行采樣，并通過變頻器調(diào)整液壓閥輸入與輸出。（2）有較強的靈活性和適應性。有人稱贊它是控制領(lǐng)域的常青樹是不無道理的。在變頻恒壓供水自動控制系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)和應用實踐中，經(jīng)常采用PID控制器、軟件PID以及變頻器內(nèi)置PID來實現(xiàn)系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)功能，三種方法各具優(yōu)缺點，本設(shè)計選用PID算法的PLC實現(xiàn)方法。41 閉環(huán)控制系統(tǒng)作為閉環(huán)控制的重要特征，采用了“誤差”的概念，即:在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，利用給定輸入sP(t)與實際輸出c(t)經(jīng)過測量裝置裝置轉(zhuǎn)換后的反饋量Pv(t)之間的差值e(t)作為控制量，來實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。PID控制算法一般由【比例項+積分項+微分項】組成。打開F1手閥使上水箱放水，液位下降。手動控制采用交流接觸器。 水位閉環(huán)控制系統(tǒng)圖35 供水系統(tǒng)控制原理圖MM2—水泵 Y0Y3—液位開關(guān) F1—手閥 F2—電磁閥 為了精確的實現(xiàn)對水位的控制，必須建立閉環(huán)控制系統(tǒng)。 可行性分析 此方案采用純硬件電路設(shè)計，避免了軟件程序設(shè)計中的不穩(wěn)定因素，提高了實際運用中的可靠性?！? ⑤當水位處于E點之上，指示燈B、C、D、E全滅，水泵不工作，報警電路開始溢出報警，即上限報警。圖34水塔水位控制器外觀圖①當水位處于B點之下，指示燈B、C、D、E全亮，報警電路開始報警，即下限報警。當水位低于C點并到達B點時就報警，采取手動啟動水泵，如圖（d）。[11] 設(shè)計分析圖33設(shè)計分析示意圖“水塔水位自動控制系統(tǒng)”的控制對象為水泵，容器為水塔或儲液罐。在傳統(tǒng)的水塔、水箱供水的基礎(chǔ)上，加入了PLC及液壓變送器等器件．利用PLC和組態(tài)軟件來實現(xiàn)水塔水位的控制．提供了一種實用的水塔水位控制方案。當S1為OFF，且水塔水位低于水塔低位水位界時，S3為ON，水泵M運轉(zhuǎn)抽水。 （7） 累加器AC 累加器是用來暫存數(shù)據(jù)的寄存器，它可以用來存放運算數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和結(jié)果。每個定時器可提供無數(shù)對常開和常閉觸點供編程使用?？梢源娣艛?shù)據(jù)運算的中間運算結(jié)果或設(shè)置參數(shù)，在進行數(shù)據(jù)處理時，變量存儲器會被經(jīng)常使用。2. 編程元件 （1） 輸入映像寄存器I（輸入繼電器） 輸入映像寄存器的工作原理：輸入繼電器是PLC用來接收用戶設(shè)備輸入信號的接口。因此，可以方便地構(gòu)成“集中管理，分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。它能進行自述運算數(shù)據(jù)比較，數(shù)據(jù)傳送，數(shù)制轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)顯示和打印，數(shù)據(jù)通信等功能。（5）PID控制 PLC具有PID控制功能。它為用戶提供幾十個甚至上千個計數(shù)器，其計數(shù)設(shè)定值的設(shè)定方式同計時器計時時間設(shè)定值一樣。如圖23所示PLC的掃描工作過程。微機一般采用等待命令的工作方式，如常見的鍵盤掃描方式或I/O掃描方式，若有鍵按下或I/O變化，則轉(zhuǎn)入相應的子程序，若無則繼續(xù)掃描等待。 編程器它的作用是供用戶進行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。模擬量輸出模塊將中央處理器的二進制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成標準量程的電壓或電流輸出信號，提供給執(zhí)行機構(gòu)。模擬量輸入模塊A/D轉(zhuǎn)換后的二進制數(shù)字量，經(jīng)光電耦合器和輸出鎖存器宇PLC的1/0總線掛接。數(shù)字量輸入模塊帶有廣電耦合電路，其目的是把PLC與外部電路隔離起來，以提高PLC的抗干擾能力。由于這些信號電平各式各樣，而可編程控制器CPU所處理的信息只能是標準電平，所以輸入模塊還需將這些信號轉(zhuǎn)換成PLC能夠接受和處理的數(shù)字信號。次程序由使用者通過編程器輸入到PLC機的RAM存貯器中，以便于用戶隨時修改。（2）系統(tǒng)軟設(shè)備存儲區(qū) ：I/O映象區(qū)區(qū)以外，系統(tǒng)RAM存儲區(qū)還包括PLC內(nèi)部各類軟設(shè)備（邏輯線圈、計時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等）存儲區(qū)。[5]（1）I/O映象區(qū)：PLC投入運行后，輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，輸出刷新階段才將輸出狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應外設(shè)。包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲器內(nèi)容)。存放應用軟件存儲器稱為用戶程序存儲器。等所有用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)數(shù)據(jù)傳送到相應輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。[1] PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同，中央處理單元(CPU)，如下圖21所示。并擴大了存儲器的容量，是各種邏輯線圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使PLC的應用范圍得以擴大。美國，日本，德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為PLC的中央處理單元（CPU）。在軟件編程上采用廣大電器工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式—梯形圖。這是的PLC多少由電繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時等。PLC進入九十年代后，工業(yè)控制領(lǐng)域幾乎全被PLC占領(lǐng)。這樣，工作人員不必在變成上發(fā)費大量地精力，只需集中精力區(qū)考慮如何操作并發(fā)揮改裝置地功能即可，輸入、輸出電平與市電接口，市控制系統(tǒng)可方便地在需要地地方運行。通用汽車公司為適合汽車型號的不斷翻新，滿足用戶對產(chǎn)品多樣性的需求，公開對外招標，要求制造一種新的工業(yè)控制裝置，取代傳統(tǒng)的繼電器—接觸器控制。繼電器—接觸器控制已經(jīng)有傷百年的歷史，它是一種弱電信號控制強電信號的電磁開關(guān)，具有結(jié)構(gòu)簡單、電路直觀、價格低廉、容易操作、易于維修的有優(yōu)點。因此，無論是單機還是多機控制、是流水線控制還是過程控制，都可以采用可編程控制器，推廣和普及可編程控制器的使用技術(shù)，對提高我國工業(yè)自動化生產(chǎn)及生產(chǎn)效率都有十分重要的意義。水位PID控制系統(tǒng)集PLC控制技術(shù)、PID技術(shù)、電子電力技術(shù)、微電子技術(shù)和計算機技術(shù)、測試技術(shù)