【正文】 控制是最早發(fā)展起來(lái)的控制策略之一，由于其算法簡(jiǎn)單、參數(shù)物理意義明確、理論分析體系完整、魯棒性好和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)過(guò)程控制，尤其在可建立精確數(shù)學(xué)模型的確定性控制系統(tǒng)中，常規(guī)PID控制系統(tǒng)主要由被控對(duì)象和控制器所組成，其系統(tǒng)構(gòu)成圖如下圖。由于采用的是繼電器型PLC，不能直接采用方向開(kāi)關(guān)指令（ARWS），該指令適應(yīng)于晶體管型PLC。程序如下： 液位控制軟件設(shè)計(jì) 液位控制軟件設(shè)計(jì)的基本功能 液位分為七個(gè)位置顯示，水位控制分為兩種控制：自動(dòng)控制和手動(dòng)控制；自動(dòng)控制的效果如下：當(dāng)水箱內(nèi)水所在的每個(gè)水位，通過(guò)外面的二極管的亮暗程度來(lái)表示，同時(shí)，當(dāng)水位在最低水位時(shí)，水泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)工作，直到水泵把水加到最高水位時(shí)，才能自動(dòng)停止加水，即水泵處于關(guān)閉狀態(tài)。Citech提供了類似C語(yǔ)言的腳本語(yǔ)言進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，但與iFix不同的是，Citech的腳本語(yǔ)言并非是面向?qū)ο蟮?，而是類似于C語(yǔ)言，這無(wú)疑為用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)增加了難度。本次設(shè)計(jì)采用的就是組態(tài)王作為界面[16]。 組態(tài)王與I/O設(shè)備組態(tài)王軟件作為一個(gè)開(kāi)放型的通用工業(yè)監(jiān)控軟件，支持與國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的PLC、智能模塊、智能儀表、變頻器、數(shù)據(jù)采集板卡等(如三菱PLC)通過(guò)常規(guī)通訊接口(如串口方式、USB接口方式、以太網(wǎng)、總線、GPRS等)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。組態(tài)軟件也為試驗(yàn)者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗(yàn)者實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。 建立工程 ，進(jìn)入工程管理器中建立一個(gè)“溫度液位控制畫面”的新工程。 通信設(shè)置 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)在工程瀏覽器數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)詞典里建立洗車機(jī)監(jiān)控畫面所需的變量，新建變量名，確定變量類型是內(nèi)存離散或是I/O離散，鏈接設(shè)備為PLC，選擇對(duì)應(yīng)的寄存器。在工具箱中選“按鈕”。其中在液位控制中，由于PLC的輸入端的電流必須在5mA以上，由于通過(guò)水位來(lái)做開(kāi)關(guān)，電流流失的相對(duì)比較多，導(dǎo)致無(wú)輸入信號(hào)輸入，我們把純凈水改為鹽水，增加其導(dǎo)電性，最后調(diào)試成功。信號(hào)電壓與PLC的數(shù)字量多次的測(cè)量， AD模塊溫度調(diào)試表，可與得出信號(hào)電壓與PLC的數(shù)字量是成線性關(guān)系， AD模塊溫度調(diào)試圖。系統(tǒng)采用PID控制，提高了系統(tǒng)的可靠性，達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。在臨近畢業(yè)之際，本人還要借此機(jī)會(huì)向在這四年中給予了本人幫助和指導(dǎo)的所有老師表示由衷的謝意，感謝大家四年來(lái)的辛勤栽培。用戶界面溫度采集模塊繼電器水泵水位控制 圖C1 實(shí)物接線圖42 。本論文設(shè)計(jì)在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇到具體的寫作過(guò)程，無(wú)不凝聚著老師的心血和汗水，在本人的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，老師為本人提供了種種專業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議，沒(méi)有這樣的幫助和關(guān)懷， 本人不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 P調(diào)節(jié)的飛升曲線 PID調(diào)節(jié)飛升曲線7 結(jié) 論通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，使太陽(yáng)能熱水器達(dá)到了系統(tǒng)的各種控制要求，成功完成太陽(yáng)能熱水器的PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先，先寫一段程序，把AD模塊與PLC鏈接起來(lái)，并在電腦是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)探頭不同溫度環(huán)境下，給出的多少電壓與實(shí)時(shí)監(jiān)控中的數(shù)字量進(jìn)行對(duì)比。 運(yùn)行監(jiān)控畫面6 系統(tǒng)調(diào)試 硬件調(diào)試 在硬件調(diào)試中，首先，我們先檢查硬件的基礎(chǔ)元件上的問(wèn)題，與仿真圖相比較，檢查是否出現(xiàn)漏線或元件，是否出現(xiàn)有方向接法的元件接錯(cuò)，硬件上的標(biāo)簽是否貼錯(cuò)等問(wèn)題；其次，檢查是否出現(xiàn)短接現(xiàn)象，用萬(wàn)能表進(jìn)行各個(gè)模塊的檢測(cè)；接著，針對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)試，其中，我們?cè)谡{(diào)試液位七個(gè)位置顯示時(shí)，出現(xiàn)的問(wèn)題是二極管全部亮后一個(gè)個(gè)暗，現(xiàn)象與我們預(yù)期的相反，針對(duì)電路圖進(jìn)行改裝后，效果達(dá)到咯，但是二極管的燈比較暗，通過(guò)計(jì)算，水也是有電阻的，我們把串接在二極管的保護(hù)電阻改小，最終完成效果。打開(kāi)“圖庫(kù)”，點(diǎn)擊選擇“”。 通訊參數(shù) (6)設(shè)置完成。 第四步，編寫命令語(yǔ)言，通過(guò)腳本程序的編寫以完成較復(fù)雜的操作上位控制。尤其考慮三方面問(wèn)題：畫面、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫。 (2)工程瀏覽器是一個(gè)工程開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工具，用于創(chuàng)建監(jiān)控畫面、監(jiān)控的設(shè)備及相關(guān)變臉、動(dòng)畫鏈接、命令語(yǔ)言以及設(shè)定運(yùn)行系統(tǒng)配置等的系統(tǒng)組態(tài)工具。（5）組態(tài)王KingView：由北京亞控科技發(fā)展有限公司開(kāi)發(fā)，該公司成立于1997年。 （2）Citech：悉雅特集團(tuán)（Citect）是世界領(lǐng)先的提供工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)、設(shè)施自動(dòng)化系統(tǒng)、實(shí)時(shí)智能信息和新一代 MES的獨(dú)立供應(yīng)商。若不能滿足，則可以先設(shè)定自動(dòng)調(diào)節(jié)目標(biāo)值，帶自動(dòng)調(diào)節(jié)完成后，再次設(shè)定目標(biāo)值。從PID控制器的數(shù)學(xué)模型，可以看出PID控制器由三個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成，分別為比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)和微分環(huán)節(jié)。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使控制得到了進(jìn)一步的發(fā)展，用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的PID控制，成為計(jì)算機(jī)控制中應(yīng)用最為廣泛的算法，它是將PID控制與計(jì)算機(jī)的邏輯判斷功能結(jié)合起來(lái)，使PID控制更加靈活，從而能滿足工業(yè)生產(chǎn)復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程所提出的各種需求[11]。我親自安裝過(guò)的。 Gx Developer的安裝 要安裝這個(gè)軟件，先要打開(kāi)GX編程軟件MELSOFT\EnvMEL\里的SETUP這個(gè)程序。（以下，略稱作FB） FB是以提高順序程序的開(kāi)發(fā)效率為目的而開(kāi)發(fā)的一種功能。圖 PLC的I/O接線圖4 溫度控制和液位控制的軟件設(shè)計(jì) GX Developer編程軟件 GX Developer是三菱PLC的編程軟件。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，把用戶從這些困境中解脫出來(lái)，可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的應(yīng)用系統(tǒng)。運(yùn)行開(kāi)關(guān)鋰電池編程電纜電源指示燈/運(yùn)行指示燈/電池指示燈/出錯(cuò)指示燈擴(kuò)展端口輸出燈輸出端輸入端輸入燈 PLC的外形 PLC的原理常用的PLC可以等效成三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的電路：輸入部分電路、邏輯部分電路、輸出部分電路[7]。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。PLC主要模塊都使用大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很強(qiáng)的抗干擾能力和很高的可靠性。本設(shè)計(jì)中采用三菱FX2N控制，組態(tài)王界面為控制界面；程序編寫中主要的有針對(duì)PLC的A/D模塊所采集的經(jīng)過(guò)水箱溫度進(jìn)行判斷，通過(guò)PID算法進(jìn)行控制，采取太陽(yáng)能加熱；液位控制通過(guò)硬件不同水位的不同模擬信號(hào)進(jìn)行，進(jìn)行水位控制，再通過(guò)執(zhí)行機(jī)器如水閥、電熱棒輔助加熱。國(guó)外專家預(yù)言，PLC技術(shù)將在工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱（PLC、機(jī)器人和CAC/CAM）種躍居首位。因具有可靠性高、實(shí)時(shí)性好、配置靈活、I/O 模塊豐富、安裝便利的特點(diǎn)，目前在我國(guó)已廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域[1]。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：基于PLC的液位控制系統(tǒng)，能夠控制水位容器的液位高度在某個(gè)允許的溫度誤差里波動(dòng)并維持一開(kāi)始設(shè)定的液位高度。 關(guān)鍵詞：PLC；溫度控制；液位控制；PID；組態(tài)IV Abstract Solar energy is a clean energy,the water heater by the solar is bee more and more popular in our life,it is also most widely used in our country that solar energy utilization,and the industryof develop the solar energy products is bee more logic contronller(PLC),has the characteristics of high degree of automation,good realtime performance,I/O port module is rich,stable operation ,high precision,easy to control,often used in industrial automation. This design is the Mitsubishi Co of Japan basede on PLC(FX2N32MR) solar water temperature design scheme is given and the corresponding processing module,temperature control,analysis scheme,sofeware design,configuration and design scheme of hardware design level control GX D