基于plc系統(tǒng)的鍋爐內(nèi)膽水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 ，組態(tài)結(jié)束后，在CPU為‘STOP’模式下點(diǎn)擊，將PLC的硬件組態(tài)下載到PLC中。其余為創(chuàng)建模塊后系統(tǒng)自動(dòng)生成的。 鍋爐內(nèi)膽水溫PID控制梯形圖●編好程序后，鼠標(biāo)點(diǎn)擊將各個(gè)塊的程序下載到PLC中。 圖7中所示的程序在本設(shè)計(jì)中不是重點(diǎn)，鍋爐夾套溫度的采集主要是一個(gè)參考，水循環(huán)通路就是經(jīng)過(guò)夾套來(lái)給內(nèi)膽降溫，當(dāng)夾套溫度高說(shuō)明水循環(huán)中的水溫高了，對(duì)內(nèi)膽的降溫效果變差。 CALL //為1時(shí)手動(dòng)值被設(shè)置為操作值 //為1時(shí)打開比例(P)操作 //為1時(shí)打開微分(D)操作 //操作員手接口輸入的手動(dòng)值 //比例增益輸入 := //控制器輸出量的系數(shù) //控制器輸出超出上限 //控制器輸出值中的積分分量 WinCC是西門子公司開發(fā)的上位機(jī)組態(tài)軟件，通過(guò)WinCC可以與STEP7通訊，對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測(cè)和控制。 在監(jiān)控畫面運(yùn)行時(shí)按下‘手動(dòng)’按鈕，在靜態(tài)文本‘輸出值(OP)’下將出現(xiàn)一個(gè)‘輸入/輸出域’，其對(duì)應(yīng)的過(guò)程變量為‘man’。 則此時(shí)的對(duì)象數(shù)學(xué)模型為: ， 所得曲線如圖13所示。 P調(diào)節(jié)若KP太小，又會(huì)使系統(tǒng)的動(dòng)作緩慢。所得曲線如圖14所示。 PI調(diào)節(jié)(1)因?yàn)閺拈_環(huán)對(duì)象特性中看出，對(duì)象具有一定的積分特性，所以當(dāng)使控制器的TI=500000ms時(shí)，反而使積分作用更強(qiáng)，因此出現(xiàn)了振蕩現(xiàn)象。曲線②為給定值曲線。所得曲線如圖17所示。 PID調(diào)節(jié)(2)℃之內(nèi)。 (1) 水循環(huán)在升溫過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)性能的影響 有水循環(huán)時(shí)的降溫過(guò)程曲線圖23但是，若鍋爐的內(nèi)膽水溫與水循環(huán)通路中的水溫溫差小的話，此時(shí)的降溫效果不明顯，跟自然冷卻差不多。解決的辦法是可以采用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊自適應(yīng)PID控制方法等改進(jìn)后的PID控制算法來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。在原有課題的基礎(chǔ)上，考慮了水循環(huán)通路，很好的解決了鍋爐內(nèi)膽水溫控制系統(tǒng)的冷卻問題，使系統(tǒng)能夠可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行。 無(wú)水循環(huán)時(shí)的降溫過(guò)程曲線4圖22 (2) 水循環(huán)在降溫過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)性能的影響可見無(wú)水循環(huán)時(shí)不是很穩(wěn)定，調(diào)節(jié)時(shí)間增加，且超調(diào)也有所增加為:℃以內(nèi)，有波動(dòng)是因?yàn)镵P取值太大的緣故，使得調(diào)節(jié)器動(dòng)作太靈敏。℃。可見此時(shí)的控制效果很差，系統(tǒng)處于振蕩，且不可能穩(wěn)定。曲線②為給定值曲線。圖17 ，系統(tǒng)能慢慢趨于穩(wěn)定，穩(wěn)態(tài)誤差≤℃。曲線②為給定值曲線。圖14 (2) PI調(diào)節(jié)與分析KP=500時(shí)，控制器輸出再次加大，=℃，但再怎么加大，穩(wěn)態(tài)誤差仍舊存在，不可能完全消除，=℃。圖13 鍋爐內(nèi)膽水溫PID控制和分析用PID控制方式得到PID控制器的參數(shù)初值如下:。 則此時(shí)的對(duì)象數(shù)學(xué)模型為: 建立被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型 組態(tài)界面設(shè)計(jì)完畢，保存并激活WINCC，運(yùn)行工程，可以查看變量曲線的變化，通過(guò)對(duì)PID相應(yīng)控制參數(shù)的設(shè)定，就可以讓測(cè)量值跟蹤設(shè)定值，達(dá)到PID控制的目的，實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上對(duì)控制對(duì)象的監(jiān)控。 _002: NOP Network 2: //控制器輸出超出下限 LMN_PER :=AQ1//擾動(dòng)輸入變量 I_ITLVAL:= TD := := //積分分量初始化接通 //為1時(shí)打開積分(I)操作 //TURE使用外圍設(shè)備輸入的過(guò)程變量接通 COM_RST := Network 1: 啟停PID模塊 ‘夾套溫度采集’梯形圖所對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句表程序: 圖8 (3) PLC編程。 (2) 創(chuàng)建“符號(hào)表”。具體添加的模塊見圖4所示。 設(shè)計(jì)所需要的過(guò)程控制系統(tǒng)為AE2000A型過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置，如圖2所示。 參見圖1，系統(tǒng)控制過(guò)程為:在鍋爐內(nèi)膽溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)中，用Pt100鉑電阻檢測(cè)爐溫，溫度變送器將P
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