基于plc系統(tǒng)的鍋爐內(nèi)膽水溫控制系統(tǒng)設計(完整版)
【正文】 t100輸出的微弱電壓信號轉(zhuǎn)換為標準量程的電壓信號，然后送給PLC的模擬量輸入模塊，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后得到與溫度成比例的數(shù)字量，CPU將它與溫度給定值比較，并按PID控制算法對誤差值進行運算，將運算結(jié)果(數(shù)字量)送給PLC的模擬量輸出模塊，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后變?yōu)殡娏餍盘枺脕砜刂迫嗫煽毓枰葡嗾{(diào)壓裝置的導通角大小，通過它控制電加熱管兩端的電壓，實現(xiàn)對溫度的閉環(huán)控制。 (3) 模擬量輸入模塊 PLC控制柜的組成首先啟動WinCC，建立一個單用戶項目——添加通訊驅(qū)動程序——選擇通道單元——輸入邏輯連接名，確定與S7—300端口的通訊連接。然后在驅(qū)動程序連接下建立結(jié)構(gòu)類型和元素，給過程變量分配一個在PLC中的對應地址（地址類型與通訊對象相關），給除二進制變量外的過程變量和內(nèi)部變量設定上限值和下限值（當過程值超出上限值和下限值的范圍時，數(shù)值將變?yōu)榛疑⑶也豢梢栽賹ζ溥M行任何處理）。 (4) 模擬量輸出模塊圖1圖2圖4如圖圖6所示，其中用符號“AI1”定義為‘鍋爐水溫信號’的采樣通道,在模擬量輸入模塊中的地址為‘IW2’。 符號表之一圖6使用STEP7編程軟件中的LAD形式(即梯形圖形式)編程。 (4) 程序設計祥解 網(wǎng)絡2(‘Network2’)主要作用是將對應的浮點數(shù)格式的數(shù)據(jù)進行標準化，公式為:MD32中的數(shù)據(jù)=MD24中的數(shù)據(jù)*(100/27648)。 A //當為TURE時，初始化 P_SEL INT_HOLD:= D_SEL //浮點格式的過程變量輸入 //死區(qū)寬度 //控制器輸出的下限值 //輸入過程變量的偏移量 LMN LMN_P := //控制器輸出值中的微分分量 //格式化的過程變量值輸出 模擬量輸出清零 _002 3 (1) 從圖10中的特性曲線一得:τ=22s，T=。 (3) 分析:從以上兩組數(shù)據(jù)可以看出控制器輸出的大小，也即加在電加熱管兩端的電壓大小對延遲時間的影響較大，其余參數(shù)影響不是很大，從而可知當電加熱管兩端的電壓加大時，控制對象的延遲時間減小，且加溫速度也增加，最后的穩(wěn)定值c(∞)也相應的增加。 (1) P調(diào)節(jié)與分析在監(jiān)控畫面中，將控制器設為‘自動’模式，且‘比例作用開關’設置為‘1’、‘積分作用開關’設置為‘0’、‘微分作用開關’設置為‘0’，此時就成了P調(diào)節(jié)器。所以KP不能太小，也不能太大。 在監(jiān)控畫面中，將控制器設為‘自動’模式，且‘比例作用開關’設為‘1’、‘積分作用開關’設為‘1’、‘微分作用開關’設為‘0’，此時就成了PI調(diào)節(jié)器。曲線③為控制器的輸出值曲線。調(diào)節(jié)時間稍微長了點，這是因為微分作用沒加，相當于0，而微分太小會使超調(diào)量增加，調(diào)節(jié)時間也增長。 ℃，設定值設為40℃，:KP=，TI=33000ms，TD=7400ms。曲線③為控制器的輸出值曲線。而且超調(diào)量也減小為:調(diào)節(jié)時間短，超調(diào)量為: 有水循環(huán)時:內(nèi)膽水溫從50℃降到36℃，即在水溫穩(wěn)定在50℃時，將控制器的設定值設為36℃，則控制器輸出為0，電加熱管停止加熱。 結(jié)束語由于常規(guī)PID控制沒有自整定功能，故不具有自適應性，所以各參數(shù)的整定不是唯一的，隨著周邊環(huán)境的溫度變化等干擾因素，其參數(shù)會有一定的偏移。所以在上節(jié)中的‘鍋爐內(nèi)膽水溫PID控制和分析’中所有實驗都已加入水循環(huán)?！娼档?6℃總共所需時間為:。圖21 PID參數(shù)整定表 所以通過擴充響應曲線法整定的參數(shù)只能作為初步的參考值，而要想獲得良好的控制效果，還需要反復修改控制參數(shù)，使用試湊法才能使系統(tǒng)達到相對最佳的控制效果。穩(wěn)定時有小幅波動，但能控制在177。 ℃，設定值設為40℃，KP=，TI=999999ms，TD=20000ms。其中曲線①即為水溫測量值曲線。 ，比TI=9999
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