基于plc的流量控制系統(tǒng)方案(存儲(chǔ)版)
【正文】 icroMaster440變頻器的輸出功率為 ~90KW，適用于要求高、功率大的. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手場(chǎng)合，恰好其輸出信號(hào)能作為75KW的水泵電機(jī)的輸入信號(hào)。本設(shè)計(jì)的要求為：電機(jī)額定, 額定轉(zhuǎn)速為2800r/min 。流量表測(cè)量范圍 0—，精度；轉(zhuǎn)換器輸出 4~20mA 電流信號(hào)，送給與 CPU224 連接模擬量模塊 EM235，作為 PID 調(diào)節(jié)的反饋電信號(hào)。系統(tǒng)初始化的一些工作放在初始化子程序中完成，這樣可以節(jié)省掃描時(shí)間。以下為故障控制程序：圖 故障控制程序 PID 初始化及程序分析在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱 PID 控制，又稱 PID 調(diào)節(jié)。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會(huì)出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。此次設(shè)計(jì)主要就是實(shí)現(xiàn)比例控制，所以比例環(huán)節(jié)是必不可少的，而積分調(diào)節(jié)的作用：是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高無差度。比如：在硬件設(shè)備之間的連接，I/O 端口的分配，地址的分配這幾方面自己不是很了解，通過查找相關(guān)書籍，向老師、同學(xué)們請(qǐng)教，我對(duì)這些知識(shí)有了更深入的理解；對(duì)三菱中模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊以及 PID 模塊的不熟悉，通過在網(wǎng)上查詢相關(guān)資料解決了我在這方面的疑惑。不奮斗就是每天都很容易，可一年一年越來越難。是狼就要練好牙，是羊就要練好腿。該系統(tǒng)不僅有效地保證了管道流量恒定，而且工作可靠。圖 PID 初始化在 PID 調(diào)節(jié)中，程序固然重要，但是程序里的 PID 參數(shù)更重要，沒有PID 參數(shù)就不可能準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)該有的功能。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn) 態(tài)誤差。 比例(P)控制 比例控制是一種最簡單的控制方式。當(dāng) PLC 執(zhí)行用戶程序時(shí)，M8000 為 ON，停止監(jiān)視時(shí)，M8000 為OFF；M8002 為初始化脈沖，僅在可編程控制器運(yùn)行開始的瞬間接通一個(gè)掃描周期，M8002 的常開觸點(diǎn)常用于某些元件的復(fù)位和清零，也可作為啟動(dòng)條件。PLC 控制程序由一個(gè)主程序、若干子程序構(gòu)成，程序的編制在計(jì)算機(jī)上完成，編譯后通過 PC/PPI 電纜把程序下載到 PLC，控制任務(wù)的完成，是通過在 RUN 模式下主機(jī)循環(huán)掃描并連續(xù)執(zhí)行用戶程序來實(shí)現(xiàn)的。 流量變送器用于檢測(cè)管道中的水流量，常裝設(shè)在泵站的出水口，流量傳感器和流量轉(zhuǎn)換器是將水管中的水流量變化轉(zhuǎn)變?yōu)?4~20mA 的模擬量信號(hào)，作為模擬輸入模塊(A/D 模塊)的輸入，在選擇時(shí)，為了防止傳輸過程中的干擾與損耗，我們采用 4~20mA 輸出流量轉(zhuǎn)換器。水泵電機(jī)的選型基本原則，一是要確保平穩(wěn)運(yùn)行；二是要經(jīng)常處于高效區(qū)運(yùn)行，以求取得較好的節(jié)能效果。它采用模塊化結(jié)構(gòu)，組態(tài)靈活，有多種完善的變頻器和電動(dòng)機(jī)保護(hù)功能，有內(nèi)置的RS485/232C接口和用于簡單過程控制的PI閉環(huán)控制器，可以根據(jù)用戶的特殊需要對(duì)I/O端子進(jìn)行功能自定義。當(dāng)使用變頻調(diào)速時(shí)，如果流量要求減小，通過降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。如 所示?？赏耆m應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。是具有模擬量I/O 和強(qiáng)大控制能力的新型CPU。13K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。CPU 222：本機(jī)集成8 輸入/6 輸出共14 個(gè)數(shù)字量I/O 點(diǎn)。CPU 222/224/224XP/226 ：可方便地用數(shù)字量和模擬量擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展。 （2）CPU單元設(shè)計(jì) 集成的24V 負(fù)載電源：可直接連接到傳感器和變送器（執(zhí)行器），CPU 221，222 具有180mA 輸出，CPU 224，CPU 224XP，CPU 226 分別輸出280，400mA。 水流量系統(tǒng)控制流程水流量系統(tǒng)控制流程如下: (l) 系統(tǒng)通電，按照接收到有效的自控系統(tǒng)啟動(dòng)信號(hào)后，首先啟動(dòng)變頻器拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作，根據(jù)流量變送器測(cè)得的管道實(shí)際流量和設(shè)定流量的偏差調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，控制水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)輸出流量達(dá)到設(shè)定值，轉(zhuǎn)速才穩(wěn)定到某一定值，這期間水泵電機(jī)工作在調(diào)速運(yùn)行狀態(tài)。此信號(hào)是模擬信號(hào)，讀入 PLC 時(shí)，需進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。具有良好的通信接口，可以方便地與其他的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通用性強(qiáng)；由于 PLC 產(chǎn)品的系列化和模塊化，用戶可靈活組成各種規(guī)模和要求不同控制系統(tǒng)。本文采用 PLC 對(duì)流量進(jìn)行控制，通過合理的設(shè)計(jì)，提高流量控制水平，進(jìn)而改善流量運(yùn)行的穩(wěn)定性，使其更加精確。加上PLC 通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。關(guān)鍵詞：PLC ；自動(dòng)控制；流量控制. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手目 錄第 1 章 緒論 ..........................................................1第 2 章 課程設(shè)計(jì)的方案 ................................................2 概述 .........................................................2 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu) .............................................2 控制方案比較和確定 .............................................................................2 流量控制系統(tǒng)的組成及原理圖 .............................................................3 水流量系統(tǒng)控制流程 .............................................................................4第 3 章 硬件設(shè)計(jì) ......................................................6 PLC S7200 介紹 ...............................................6 主機(jī) CPU224...................................................7 變頻器的選擇 .................................................9 水泵電機(jī)的選擇 ...............................................9 流量變送器的選擇 ............................................10第 4 章 軟件設(shè)計(jì) .....................................................11 PLC 程序設(shè)計(jì) ...........................
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