【正文】 出現(xiàn) “ 本地化顯示 ” 頁面，在 語言欄選擇所需要的語言，然后單擊 “ 下一步 ” ，進(jìn)入 “ 配置鍵盤按鈕 ” 頁面，在列表中列出了 “ 按鍵名稱 ” ，就 是前面說到的 8個(gè)單按鍵和 8個(gè)組合按 鍵， “ 按鍵符號 ” 表示按 鍵和組合按鍵的代號，以便在 PLC程序中可以方便的 查看到； “ 按鍵動作 ” 欄下可以設(shè)置按鍵是 “ 點(diǎn)動 ” 或者 “ 長動 ” ，在對應(yīng)行的 “ 置位 ” 后單擊，出現(xiàn)下拉菜單 “ 置位 /順動觸點(diǎn) ” ， “ 置位 ”就是 “ 長動 ” ， “ 瞬動觸點(diǎn) ” 就是 “ 點(diǎn)動 ” ，根據(jù)實(shí)際控制要求來選擇 “ 點(diǎn)動 ” 還是 “ 長動 ” 。接下來我們就可以 進(jìn)行 “ 用戶菜單 ” 和 “ 報(bào)警 ” 的設(shè)置 。具體這么做，在圖 “實(shí)際壓力” “ 實(shí)際溫度 ” ，在輸入后，單擊 “ 插入 PLC數(shù)據(jù) ” ，出現(xiàn) “ 插入 PLC數(shù)據(jù) ” 頁面 如圖 示。用↑ ,↓鍵移動上下行或翻頁，當(dāng)光標(biāo)落在 “ 溫度設(shè)定 ” 值上時(shí)，再按一下 “ ENTER” 鍵， “ 溫度設(shè)定值 ” 的數(shù)字開始閃爍，表示用戶可以編輯此數(shù)據(jù)了。在完成了 “ 用戶菜單 ” 的設(shè)定后，在 “ 用戶菜單完成 ” 頁面點(diǎn)擊 “ 下一步 ” ，彈出 “ 項(xiàng)目組件 ” 頁面，在這里可以看到 TD400設(shè) 定的相關(guān)信息，這里無需進(jìn)行任何其他操作，直接點(diǎn)擊 “ 完成 ” 彈出對話框 “ 完成配置向?qū)幔?” ，點(diǎn)擊 “ 是 ”即完成 TD400的 所有配置。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。 在微分控制 (D)中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。 PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計(jì)算整定法。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)調(diào)試，最后采用 PI 控制得到較好的壓力控制曲線，其設(shè)定值如下， 回路設(shè)定值 SPn 為 ，回路增益 KC=10，采樣時(shí)間 TS=,積分時(shí)間 TI=2min,關(guān)閉微分作用 TD=0。 PLC 抗干擾能力強(qiáng)，適用于工業(yè)現(xiàn)場的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在供暖、機(jī)械、供水等多個(gè)領(lǐng)域，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮越來越顯著的作用。 最后還要向文中引用到其學(xué)術(shù)論著及研究成果的眾多學(xué)者前輩與同行鳴謝，也感謝將為本文審稿的 老師 提出的寶貴意見將使我受益匪淺 。 老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣。以及通過設(shè)定 PLC 與 TD400 的交互數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn) TD400 對鍋爐壓力控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和對控制參數(shù)的設(shè)置，融合了較先進(jìn)的自動化技術(shù)，具有可靠性高、維護(hù)容易等特點(diǎn)。 在 STEP7Micro/WIN 軟件中狀態(tài)表里的趨勢圖對鍋爐壓力響應(yīng)曲線進(jìn)行查看，趨勢圖的時(shí)間基準(zhǔn)選取為 5 秒。避免較大的誤差出現(xiàn)，微分控制不能消除余差。在積分控制 (I)中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。 圖 TD400監(jiān)控圖 基于 PLC 和 TD400 的鍋爐壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 第五章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)調(diào) 試 采用 PID控制算法的鍋爐壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過對 P、 I、 D三個(gè)參數(shù)的整定，從而改善壓力控制性能，根據(jù)被控過程的特性確定 PID 控制器的比例系數(shù)、積分時(shí)間和微分時(shí)間的大小。一切設(shè)置好后，當(dāng)程序下載到 CPU后，通過按鍵和進(jìn)入 “ 用戶菜單 ” ，可以讀取 PLC輸出的實(shí)際溫度與壓力值，也可以進(jìn)行溫度與壓力設(shè)定。顯示數(shù)據(jù)當(dāng)然只能顯示，不能設(shè)置更改，要想編輯，只需選擇 “ 允許用戶編輯此數(shù)據(jù) ” ，其他操作與 “ 實(shí)際溫度和壓力顯示 ” 操作一樣。 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 TD400定義用戶菜單頁面 在 “ 用戶菜單 ” 里用戶可以實(shí)現(xiàn)變量設(shè)定、參數(shù)修改、數(shù)據(jù)輸出和顯示、定時(shí)功能及報(bào)警設(shè)定等。如果選了第二項(xiàng)，表示用戶可以根據(jù)自己的按鍵功能來設(shè)計(jì)自己喜歡的方式，比如將 F1按鍵改 為 “ 壓力 ” ， F2改為 “ 溫度 ” 等，這 樣就非常直觀。 TD400C 附帶有默認(rèn)組態(tài)并被設(shè)置為以 9600 baud 的波特率進(jìn)行通信。可以使用 Keypad Designer 和 “文本顯示向?qū)?”對 TD400C 進(jìn)行文本顯示消息和其它數(shù)據(jù)的組態(tài)。 TD400 監(jiān)控界面設(shè)計(jì) 為了便于鍋爐溫度及壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過 PLC 與 TD400 的交互數(shù) 據(jù)，實(shí)現(xiàn) TD400對鍋爐壓力控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控以及對控制參數(shù)的設(shè)置， TD400C 通過 TD/CPU 電纜從 S7200 CPU 獲得供電?，F(xiàn)代 PLC已經(jīng)具有強(qiáng)大的通訊能力，可以實(shí)現(xiàn) PLC與 PLC、 PLC與計(jì)算機(jī)、 PLC與其他智能控制設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)通訊。定時(shí)中斷按周期時(shí)間反復(fù)執(zhí)行，周期時(shí)間范圍為 5255ms，增量為 1ms,定時(shí)中斷 0 的時(shí)間周期寫入 SMB34，當(dāng)定時(shí)器溢出時(shí)，定時(shí)中斷事件把控制權(quán)移交給相應(yīng)的中斷程序，通?？捎枚〞r(shí)中斷以固定的時(shí)間間隔去控制模擬量輸入的采樣或去執(zhí)行一 個(gè) PID 回路。 中斷是計(jì)算機(jī)特有的工作方式，指主程序執(zhí)行過程中，中斷主程序的執(zhí)行去執(zhí)行中斷子程序。 表 PID指令地址設(shè)定 地址 名稱 說明 VD200 實(shí)際壓力（ PVn） 必須在 ~ 之間 VD204 回路壓力設(shè)定值 (SPn) 必須在 ~ 之間 VD208 輸出壓力（ Mn） 必須在 ~ 之間 VD212 回路增益（ Kc） 比例常數(shù)，可正可負(fù) VD216 采樣時(shí)間（ Ts） 單位為 s，必須是正數(shù) VD220 積分時(shí)間（ Ti） 單位為 min，必須是正數(shù) VD224 微分時(shí)間（ Td） 單位為 min，必須是正數(shù) PID 運(yùn)算結(jié)束之后，需要把回路輸出值（ 之間的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)數(shù)）經(jīng)過運(yùn)算作為PWM 控制的 脈寬 而控制 PWM 脈沖輸出來對鍋爐進(jìn)行加熱。 ），微分時(shí)間（ 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ）輸出值（ 錯(cuò)誤 !未找到引用源。表中包含了式（ 34）中的 9 個(gè)參數(shù)。 ， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （ 32） 式中， Mn 為在第 n 個(gè)采樣時(shí)刻 PID 回路輸出的計(jì)算值 ， KC 為回路增益； en 為第 n 個(gè)采樣時(shí)刻的回路誤差值； en1 為在第 n1 個(gè)采樣時(shí)刻的誤差值； KI為積分項(xiàng)的比例常數(shù)； Minitial為 PID 回路輸出的初值； KD為微分項(xiàng)的比例常數(shù)。 （ 31） 式中 ， M(t)為 PID 回路的輸出，是時(shí)間的函數(shù)； KC 為 PID 回路的增益，也叫比例常數(shù)； e為回路的誤差，即給定值（ SP）和過程變量（ PV）的差； Minitial 為 PID 回路輸出的初始值。反饋理論的要素包括三個(gè)部分：測 量、比較和執(zhí)行 。 表 內(nèi)存存放地址分配 地址 說明 VD104 爐內(nèi)實(shí)際壓力存放地址 VD112 爐內(nèi)實(shí)際溫度存放地址 VD100 鍋爐設(shè)定壓力存放地址 VD108 鍋爐設(shè)定溫度存放地址 VW300 PWM 脈寬 存放地址 圖 控制程序 1 基于 PLC 和 TD400 的鍋爐壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 圖 控制程序 2 PID 控制編程實(shí)現(xiàn) 編寫 PID 控制程序時(shí)，首先要把過程變量（ PV）轉(zhuǎn)化為 之間的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)數(shù)，轉(zhuǎn)換過程如圖 控制程序。由 輸出，輸出的電 流脈沖信號控制固態(tài)繼電器，從而控制鍋爐內(nèi)蒸汽壓力。 PLC輸出端子為 ，固態(tài)繼電器接 受脈沖信號控制三相加熱管從而實(shí)現(xiàn)鍋爐壓力控制。 通過安裝在壓力罐上的 壓力變送器，把壓力信號變成 4～ 20mA 的標(biāo)準(zhǔn)信號送入 PLC， PLC 通過 PID 程序運(yùn)算后輸出脈沖信號，通過對固態(tài)繼電器的通斷來控制三相加熱管加熱，從而形成壓力過程控制系統(tǒng) 。配置完成通過 TD400 對鍋爐壓力控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，以及對控制參數(shù)的設(shè)置。產(chǎn)品采用進(jìn)口集成電路，將熱電阻的信號放大，并轉(zhuǎn)換成 420mA 的輸出電流，熱電阻測量范圍 0150℃ ，基本誤差 %FS。所以變送器輸出的電壓或電 流隨壓力增大而增大， 由此得出一個(gè)壓力和電壓或電流的關(guān)系式。三相固態(tài)繼電器 MGR3 032 3860Z采用封閉式中型小功率，觸點(diǎn)形式三開三閉， 額定電壓 AC24380（ V），線圈功率 60（ W），額定工作頻率 50（ Hz）。固態(tài)繼電器的輸入端用微小的控制信號，達(dá)到直接驅(qū)動大電流負(fù)載。 20K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間， 6 個(gè)獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)器（ 100KHz）， 2個(gè) 100KHz 的高速脈沖輸出， 2 個(gè) RS485 通訊 /編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。 2． CPU224XP 模塊 S7200系列 PLC提供 5種不同的基本單元（ CPU） ,型號為 CPU22 CPU22 CPU22CPU226及 CPU224XP,不同的型號的 CPU內(nèi)芯片基本相同，實(shí)際安裝的輸入輸出及通信接口數(shù)量不同。 它允許 S7200 連接微小的模擬量信號，電壓輸出范圍 10 至 +10 基于 PLC 和 TD400 的鍋爐壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 V ，電流輸出范圍 0 20mA，設(shè)置使用的是 SW1SW6 共 6 只 DIP 開關(guān)。 EM235是組合模塊，含 4模擬量輸入及 1個(gè)模擬量輸出。 PID 控制器參數(shù)的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應(yīng)曲線法和衰減曲線法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué) 模型，經(jīng)過理論計(jì)算確定控制器參數(shù)。 PID 控制，實(shí)際中也有 PI 和 PD 控制。 在工程實(shí)際中，應(yīng)