【正文】 種最簡單的控制方式。當(dāng)被控對象 的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時，控制理論的其它技術(shù)難以采用時，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應(yīng)用 PID控制技術(shù)最為方便。也就是， PID參數(shù) Kp， Ki和 Kd可以根據(jù)過程的動態(tài)特性及時整定。在很多情況下，并不一定需要全部三個單元，可以取其中的一到兩個單元，但比例控制單元是必不可少的。 控制算法 控制算法的選擇 PID（比例 積分 微分）控制器作為最早實用化的控制器已有 50多年歷史，現(xiàn)在仍然是應(yīng)用最廣泛的工業(yè)控制器。 ③提高了系統(tǒng)的魯棒性 “魯棒性 ”又稱 “強(qiáng)壯性 ”，系統(tǒng)地控制品質(zhì)對對象特性變化不靈敏，則系統(tǒng)的 “魯棒性 ”越好。 以一階回路為外環(huán)，二階回路為內(nèi)環(huán)設(shè)計串級控制系統(tǒng) 3．串級系統(tǒng)的優(yōu)點 ①改善被控對象的特性 由負(fù)反饋原理可知，副回路不僅能改變副對象的結(jié)構(gòu)，而且還能使副對象的放大系數(shù)減小，頻帶變寬，從而使系統(tǒng)的響應(yīng)速度變快，動態(tài)性能得到改善。 控制方式的選擇 在控制系統(tǒng)中，串級控制系 統(tǒng)對改善控制過程的品質(zhì)極為有效，它改善了單回路系統(tǒng)時間常數(shù)大、容易受到干擾等缺點，因此在生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。考慮原因是，當(dāng)壓力信號中斷時應(yīng)保證設(shè)備和工作人員的安全。這時，宜選用氣開閥更安全些，因為一旦氣源停止供給 ，閥門處于關(guān)閉比閥門處于全開更合適。氣動調(diào)節(jié)閥的氣開或氣關(guān)，通常是通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用和閥態(tài)結(jié)構(gòu)的不同組裝方式實現(xiàn)。氣開型是當(dāng)膜頭上空氣壓力增加時，閥門向增加開度方向動作，當(dāng)達(dá)到輸入氣壓上限時，閥門處于全開狀態(tài)。 系統(tǒng) 采用 氣 泵恒壓供 氣 ，通過安裝在出 壓力罐 上的壓力變送器，把壓力信號變MCGS IPC 工控機(jī) PLC 上位機(jī) 下位機(jī) 徐衛(wèi)東畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 成 4～ 20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號送入 PLC（可編程控制器）， PLC通過 PID程序運(yùn)算后，輸出轉(zhuǎn)速信號送給 電氣轉(zhuǎn)換器 ，由 電氣轉(zhuǎn)換 器控制 閥的開度 ，調(diào)節(jié) 氣壓 ，使 壓力罐內(nèi) 的壓力保持在給定的壓力值上。被控對象調(diào)節(jié)采用線性的理想特征，構(gòu)成的控制系統(tǒng)為線性控制系統(tǒng)。 在眾多生產(chǎn)領(lǐng)域中，經(jīng)常需要對壓力罐等容器中的液位進(jìn)行監(jiān)控，以往常采用傳統(tǒng)的繼電器接觸控制，使用硬連接電器多，可靠性差，自動化程度不高。 MCGS組態(tài)軟件支持多種硬件設(shè)備，實現(xiàn) “設(shè)備無關(guān) ”，用戶不必因外部設(shè)備的局部改動，而影響整個系統(tǒng)。實時性強(qiáng)，有良好的并行處理性能和豐富生動的多媒體畫面。 特別在那些對實時性要求高，對成本敏感，對尺寸敏感的場合，嵌入式 PLC大有可為。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。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， PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。徐衛(wèi)東 畢業(yè)設(shè)計（論文） 目 錄 第一章 緒論 .................................................................................................................................... 1 PLC控制在國內(nèi)外的發(fā)展近況 ....................................................................................... 1 基于 PLC的壓力過程控制系統(tǒng)的發(fā)展前景 .................................................................. 2 ................................................................................................................... 2 設(shè)計目的和要求 .............................................................................................................. 2 第二章 基于 PLC 的壓力過程控制系統(tǒng)方 案 ............................................................................... 4 設(shè)計方案 .......................................................................................................................... 4 設(shè)計方案 .............................................................................................................. 4 控制閥的選擇 ...................................................................................................... 5 控制方式的選擇 .................................................................................................. 6 控制算法 .......................................................................................................................... 7 控制算法的選擇 .................................................................................................. 7 PID 控制的原理和特點 ....................................................................................... 8 PID 控制器的參數(shù)整定 ....................................................................................... 9 第三章 軟件部分的實現(xiàn) ............................................................................................................... 11 MCGS組態(tài)軟件 ................................................................................................................ 11 組態(tài)軟件的介紹 ................................................................................................. 11 國內(nèi)組態(tài)軟件的比較與選擇 ............................................................................. 11 組態(tài)軟件的應(yīng)用 ............................................................................................................ 13 MCGS 軟件編程 ................................................................................................... 13 MCGS 軟件連接設(shè)置 ........................................................................................... 15 FX2N編程軟件的應(yīng)用 ................................................................................................... 21 PLC 編程指令 ..................................................................................................... 21 控制程序的編寫 ................................................................................................ 22 第四章 硬件部分實現(xiàn) .................................................................................................................. 26 PLC特點 ......................................................................................................................... 26 FX2N特殊功能模塊的應(yīng)用 ........................................................................................... 27 FX2N4AD 模擬量轉(zhuǎn)換模塊 ............................................................................... 27 FX2N4DA 模擬特殊模塊 .................................................................................. 32 PLC 與計算機(jī)連接通訊 ..................................................................................... 35 第五章 調(diào)試 .................................................................................................................................. 36 調(diào)試步驟 ........................................................................................................................ 36 調(diào)試結(jié)果與常見故障分析 ............................................................................................. 36 調(diào)試 .................................................................................................................... 36 常見故障分析 .................................................................................................... 36 第六章 結(jié)論 .................................................................................................................................. 38 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................... 39