【正文】 .........................................................................13 S7300 介紹 ...................................................................................................................13 S7300 PLC 系統(tǒng)組成 .......................................................................................13 STEP7 的工程建立過程 .....................................................................................14 程序設(shè)計(jì) ...........................................................................................................................15 PLC 程序 ...............................................................................................................15 組態(tài)軟件介紹 ...................................................................................................................16 組態(tài)畫面設(shè)計(jì) ...................................................................................................................17 組態(tài)王簡介 ...........................................................................................................17 組態(tài)王開發(fā) ..........................................................................................................17第四章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 ...........................................................................................................................21 實(shí)驗(yàn)分析 ...........................................................................................................................21 結(jié)論及展望 ....................................................................................................................23 結(jié)論 ......................................................................................................................23 展望 ......................................................................................................................23致謝 ..........................................................................................................................................24參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................................25摘 要過程控制是生產(chǎn)過程自動(dòng)控制的簡稱，這是自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)重要組成分。比之單片機(jī)，它的輸入輸出端更接近現(xiàn)場設(shè)備，不需添加太多的中間部件或需要更多的接口，這樣節(jié)省了用戶時(shí)間和成本。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算數(shù)操作等。此時(shí)的 PLC 為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。從控制規(guī)模上來說，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場合；從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易?？梢灶A(yù)期，隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC 在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量 I/O 模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。 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(shí) ， 控 制 理 論 的 其 它 技 術(shù) 難 以 采 用 時(shí) ， 系 統(tǒng) 控 制 器 的 結(jié) 構(gòu) 和 參數(shù) 必 須 依 靠 經(jīng) 驗(yàn) 和 現(xiàn) 場 調(diào) 試 來 確 定 ， 這 時(shí) 應(yīng) 用 PID 控 制 技 術(shù) 最 為 方 便 。一個(gè)控制系統(tǒng)包括控制器、傳感器、變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、輸入輸出接 口。在這些生產(chǎn)領(lǐng)域里，基本上都是勞動(dòng)強(qiáng)度大或者操作有一定危險(xiǎn)性的工作性質(zhì)，極容易出現(xiàn)操作失誤，引起事故，造成廠家的的損失。第二章 PID 原理 PID 的原理、算法簡介及參數(shù)整定 比例（P） ，積分（I） ，微分（D ）的控制原理（1）比例（P）控制比例控制是一種最簡單的控制方式。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。位置式 PID 控制算法 在模擬過程控制中，PID 控制算式為 ()0()1()()()tDPITdetutKet?????????寫成傳遞函數(shù)形式為 ()()1)PDIUsGKTsE??式中 ——比例系數(shù)；PK ——積分時(shí)間常數(shù)；IT ——微分時(shí)間常數(shù)；D由于計(jì)算機(jī)控制是一種采樣控制，它只能根據(jù)采樣時(shí)刻的偏差值計(jì)算控制量，因此式（）中的積分和微分項(xiàng)不能直接使用，需要進(jìn)行離散化處理。它們都是與采樣周期、比例系數(shù)、積分時(shí)間常數(shù)、微分時(shí)間常數(shù)有關(guān)的系數(shù)?？刂圃隽?)(ku?的確定，僅與最近 k次的采樣值有關(guān)，所以較容易通過加權(quán)處理而獲得比較好的控制效果。積分作用常與另兩種調(diào)節(jié)規(guī)律結(jié)合，組成PI調(diào)節(jié)器或PID調(diào)節(jié)器。 實(shí) 際 應(yīng) 用 中 ， 比 例 度 的 大 小 應(yīng) 視 具 體 情 況 而定 ， 比 例 度 太 小 ， 控 制 作 用 太 弱 ， 不 利 于 系 統(tǒng) 克 服 擾 動(dòng) ， 余 差 太 大 ， 控 制 質(zhì)量 差 ， 也 沒 有 什 么 控 制 作 用 ； 比 例 度 太 大 ， 控 制 作 用 太 強(qiáng) ， 容 易 導(dǎo) 致 系 統(tǒng) 的穩(wěn) 定 性 變 差 ， 引 發(fā) 振 蕩 。 　 　 積 分 控 制 器 的 輸 出 與 輸 入 偏 差 對 時(shí) 間 的 積 分 成 正 比 。 　 　 積 分 控 制 雖 然 能 消 除 余 差 ， 但 它 存 在 著 控 制 不 及 時(shí) 的 缺 點(diǎn) 。 對 于 有 較 大 慣 性 滯 后 的 控 制 系 統(tǒng) ， 要 盡 量 避 免 使 用 。 微 分 時(shí) 間 越 大 ， 微 分 輸 出 維 持 的 時(shí) 間 就越 長 ， 因 此 微 分 作 用 越 強(qiáng) ； 反 之 則 越 弱 。 它 集 三 者 之 長 ： 既 有 比例 作 用 的 及 時(shí) 迅 速 ， 又 有 積 分 作 用 的 消 除 余 差 能 力 ， 還 有 微 分 作 用 的 超 前 控制 功 能 ?，F(xiàn)在一般采用的是臨界比例法。不需要附加任何硬件、軟件和編程，就可以建立一個(gè)MPI（多點(diǎn)接口）網(wǎng)絡(luò)。各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合以用于擴(kuò)展。接口模塊 (IM) ：用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架(CR)和擴(kuò)展機(jī)架 (ER)。FB 可以自己編寫，也可以調(diào)用西門子 S7300 內(nèi)部的 FB，F(xiàn)B41 就是一個(gè)提供連續(xù) PID 控制的函數(shù)。 組態(tài)軟件介紹組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)正以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。 組態(tài)王開發(fā)（1）定義變量對所用到的變量進(jìn)行定義。如圖 37 所示。在這些時(shí)間常數(shù)下，系統(tǒng)的穩(wěn)定性能很好，能夠達(dá)到控制系統(tǒng)穩(wěn)、快、準(zhǔn)的要求，所以說，基于 A3000 的管道流量 PID 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試是成功的。參考文獻(xiàn)[1] PLC 編程及應(yīng)用 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2022[2] S7300 系列 PLC 及應(yīng)用軟件 ：華南理工大學(xué)出版社，2022[3] 組態(tài)王 軟件資料[4] ：中國電力出版社，2022[5] . 北京：中國電力出版社， 2022[6] 基于 S7300PLC 控制系統(tǒng) A3000 實(shí)驗(yàn)和測試培訓(xùn)、北京華昇高科教學(xué)儀器有限公司編制西安郵電大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題 目：容器液位調(diào)節(jié)閥遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 院 系： 自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè)： 自動(dòng)化 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠信聲明書本人聲明：本人所提交的畢業(yè)論文《容器液位調(diào)節(jié)閥遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立研究、寫作的成果，論文中所引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注；對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。2．本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題、解決的思路及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題：液位控制精度、基于 S7300 軟件的程序編寫、熟悉組態(tài)王。第八周至第九周：編寫控制程序，畫組態(tài)畫面。第十一周至第十三周：撰寫論文。通過西門子 PLC 控制器或智能儀表，水位傳感器將檢測到的實(shí)際水位轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，經(jīng)過模擬量輸入模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)并送到 PLC 中進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)。論文作者簽名： 時(shí)間： 年 月 日指導(dǎo)教師簽名： 時(shí)間： 年 月 日西 安 郵 電 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 職稱 講師院（系） 自動(dòng)化學(xué)院 專業(yè) 自動(dòng)化題目 容器液位調(diào)節(jié)閥遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 任務(wù)