【正文】 系統(tǒng)具有優(yōu)勢之后，再滲透 PLC 市場，和利時已于 2021 年開始推廣 PLC ，現(xiàn)在在國內(nèi)已經(jīng)有一定知名度，浙大中控從最近開始推廣 PLC，杭州還有浙大中自生產(chǎn) PLC。 模糊控制 模糊控制 又稱 模糊 邏輯 控制 ，是從屬于智能控制的范疇的一種以模糊集合論、模糊語言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種非線性的計算機數(shù)字控制技術(shù)。 基于 PLC 的串級控制系統(tǒng)設(shè)計（論文題目） 6 畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù) 在工業(yè)控制系統(tǒng)中，由于被控對象的動態(tài)特性或工藝操作條件等原因，對控制系統(tǒng)提出了一些特殊的要求，這是需要在 PID控制的基礎(chǔ)上，構(gòu)成多回路控制系統(tǒng)，串級控制在工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用。 由于副回路的作用，串級控制系統(tǒng)中含有兩個時間常數(shù)，根據(jù)控制理論中的錯開原理，如果一個控制系統(tǒng)中含有多個時間常數(shù)，只要這些時間常數(shù)彼此之間的差別越大，系統(tǒng)越穩(wěn)定。因此，串級控制的主回路通常采用 PI控制，在某寧波大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 些容量滯后較大的控制系統(tǒng)，則可采用 PID 控制。 SIMATIC S7200 系列 PLC 適用于各種工業(yè)控制過程，適用于工業(yè)控制過程中的檢測自動化，監(jiān)測自動化 ，以及控制的自動化。為了保持 PLC停電時可以維持 H50 ，常用大容量電容作為 PLC 數(shù)據(jù)保持的后備電源。它的輸入信號可以是不同量程度電壓或電流。 V 2LTQ 2Q 1手動設(shè)定液位控制水箱hV 1 圖 34 單容水箱系統(tǒng)示意圖 該一階單容上水箱特性測試采用階躍響應(yīng)測試法，即系統(tǒng)在開環(huán)條件下運行，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，通過調(diào)節(jié)電動閥，手動改變對象的輸入信號（階躍信號），同時記錄上水箱的 階躍響應(yīng)曲線，然后根據(jù)階躍響應(yīng)曲線擁圖解法確定對象模型中各參數(shù)。式中的 K 、 1T 和 2T 由實驗求得的階躍響應(yīng)曲線上求出。 寧波大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 4 PLC 串級控制系統(tǒng)的設(shè)計 串級控制系統(tǒng)設(shè)計概述 串級控制系統(tǒng)是一個雙回路控制系統(tǒng)，如圖 41，是把兩個控制器串聯(lián)起來，通過它們的協(xié)調(diào)工作，使被控量保持為給定值。在使用幾伏的電源電壓時，橋路輸出信號幅度可達(dá)幾百毫伏。這樣做雖使電機效率降低，但大大提高了執(zhí)行器的工作可靠性。當(dāng)硅膜片上下兩側(cè) 出現(xiàn)壓差時，膜片內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，使擴散電阻的阻值發(fā)生變化。 基于 PLC 的串級控制系統(tǒng)設(shè)計（論文題目） 22 在工業(yè)過程中，簡歷被控對象的數(shù)學(xué)模型具有重大意義： ⑴ 有助于被控對象控制器的參數(shù)整定。當(dāng)輸入量有一個階躍增加 1Q? 時，被控量變化的反應(yīng)曲線如圖 32所示的 2h? 曲線。 50mV，177。當(dāng)數(shù)據(jù)從 RS485傳送到 RS232口時， PG/PC 電纜處于變?yōu)榻邮諣顟B(tài)。輸入輸出單元由輸入模塊、輸出模塊和功能模塊構(gòu)成，是 PLC與現(xiàn)場輸入輸出設(shè)備或其他外部設(shè)備之間的連接部件。 ⑷ 串級控制具有一定的自適應(yīng)能力，可以減小副回路內(nèi)非線性環(huán)節(jié)對控制系統(tǒng)影響。 串級控制系統(tǒng)設(shè)計 串級控制系統(tǒng)是工業(yè)上常用的一種控制方法，但是，要充分發(fā)揮串級控制系統(tǒng)的優(yōu)點，串級控制系統(tǒng)的設(shè)計就顯得尤為重要。主回路是定值控制系統(tǒng)，對主控制器的輸出而言，副回路是隨動控制系統(tǒng)，對進入副回路的擾動而言主，副回路是定值控制系統(tǒng)。把主要擾動 信號 包含在副回路中，提高副回路對系統(tǒng)的控制能力，可以減小純滯后對主被控量的影響 ，改善控制系統(tǒng)的控制 性能 。單回路控制系統(tǒng)有 4 個基本環(huán)節(jié)組成，分別為：被控對象、測量變送裝置、控制器、控制閥，是一個簡單的 PID 控制。 PLC進入中國時最初是成套設(shè)備引 進應(yīng)用，由于 PLC 價格昂貴，引進的 PLC 主要用于冶金、電力、自動化生產(chǎn)線等大 型 設(shè)備 ， 在引進國外 PLC 產(chǎn)品的過程中，我國相關(guān)單位消化、吸收 PLC 的關(guān)鍵技術(shù)，試圖對 PLC 進行國產(chǎn)化?！? PLC 的發(fā)展現(xiàn)狀 1969 年，第一臺可編程邏輯控制器 PDP14 由 美國數(shù)字設(shè)備公司研制出 ， 并 在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程邏輯控制器，稱 Programmable，是世界上公認(rèn)的第一臺 PLC。Cascade Control. 基于 PLC 的串級控制系統(tǒng)設(shè)計（論文題目） IV 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................................ II Abstract .........................................................................................................................................III 目 錄 ...........................................................................................................................................IV 1 緒論 ............................................................................................................................................ 1 PLC的產(chǎn)生、定義及現(xiàn)狀 .................................................................................................. 1 PLC的產(chǎn)生 .............................................................................................................. 1 PLC的定義 .............................................................................................................. 1 PLC的發(fā)展現(xiàn)狀 ....................................................................................................... 2 過程控制常用的控制算法 .................................................................................................. 3 單回路控制 .............................................................................................................. 4 多回路控制 .............................................................................................................. 4 純滯后控制 .............................................................................................................. 4 模型預(yù)測控制 .......................................................................................................... 4 模糊控制 ................................................................................................................. 4 串級控制的工業(yè)應(yīng)用 ......................................................................................................... 5 用于克服被控過程較大的容量滯后 ........................................................................... 5 用于克服被控過程的純滯后 ..................................................................................... 5 用于抑制變化劇烈幅度較大的擾動 ........................................................................... 5 用于克服被控過程的非線性 ..................................................................................... 5 畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù) ......................................................................................................... 6 2 串級控制介紹 .............................................................................................................................. 7 串級控制的意義 ................................................................................................................ 7 串級控制相對于其他控制方法的優(yōu)勢 ................................................................................ 7 串級控制系統(tǒng)設(shè)計 ............................................................................................................ 8 副回路的選擇 .......................................................................................................... 8 主、副控制器設(shè)計 ................................................................................................... 8 本章小結(jié) .......................................................................................................................... 9 3 S7200 微型 PLC222 和控制對象介紹 ..........................................................................................10 西門子 PLC 控制系統(tǒng) .......................................................................................................10 CPU模塊 ................................................................................................................10 模擬量輸入輸出模塊 ............................................................................................... 11 電源模塊 ................................................................................................................ 11 編程軟件 ...........