【正文】 擴(kuò)展機(jī)架配置及所有模塊數(shù)據(jù)傳到控制器通訊窗口中。為了消除兩者之間由于運(yùn)行方式不同而造成的這種差異，PLC 在程序運(yùn)行方式、輸入輸出操作、特殊功能模塊等方面作了特別的考慮。模擬量模塊將輸入電流或輸入電壓轉(zhuǎn)變成內(nèi)在的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，向 PLC CPU提供所得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。RX3i 廣泛的診斷機(jī)制和帶電插拔能力增加了機(jī)器循環(huán)次數(shù)，減少了停機(jī)時(shí)間，用戶能存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，減少外圍硬件花費(fèi)。 GE PACSystems RX3i 基本模塊背板RX3i 背板（機(jī)架）采用通用的 PCI 總線，分為 12 槽和 16 槽兩種尺寸用于滿足用戶不同的應(yīng)用需要。此外，系統(tǒng)還提供多種網(wǎng)絡(luò)接口模塊。 PAC 是一種多功能控制器平臺(tái)，它包含多種可按照用戶意愿組合、搭配和實(shí)施的技術(shù)和產(chǎn)品，PLC 性能的實(shí)現(xiàn)主要依賴于專用硬件，應(yīng)用程序的執(zhí)行依靠專用硬件芯片實(shí)現(xiàn)，硬件的非通用性會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的功能前景和開放性受到限制，由于是專用操作系統(tǒng)，實(shí)時(shí)可靠性和功能都無法與通用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)相比，這樣導(dǎo)致了 PLC 整體性能的專用性和封閉性。因?yàn)橹挥辛私饬?IFIX 的工作原理，才能設(shè)計(jì)好合理的監(jiān)控界面。PID 閉環(huán)控制是控制系統(tǒng)中應(yīng)用很廣泛的一種控制算法，對大部分控制對象都有良好的控制效果，組態(tài)軟件 iFix 因其簡單易用的特點(diǎn)，在控制界面的設(shè)計(jì)中得到廣泛的應(yīng)用。 研究意義及發(fā)展方向水箱液位控制系統(tǒng)是設(shè)計(jì)和開發(fā)液位控制策略的一個(gè)開放式平臺(tái)，具有觀察直觀、測量容易、組態(tài)靈活，可實(shí)施各種相異的控制方案，國內(nèi)外許多學(xué)者和技術(shù)人員基于該類裝置做出了重要的研究報(bào)告，以驗(yàn)證重要的理論成果和指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。有些過程可能涉及好幾種設(shè)備，而在有些設(shè)備內(nèi)部可能包括幾個(gè)過程。其中液位控制技術(shù)在國民生活、生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，如民用水塔供水，精餾塔液位控制，鍋爐氣泡液位控制等。本論文分三部分。在簡要介紹了 PACSystems RX3i 系列 PLC 的硬件模塊、工作原理和梯形圖等基礎(chǔ)知識(shí)上，給出了 PACSystems RX3i 梯形圖編程和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的組態(tài)，最后通過現(xiàn)場總線（以太網(wǎng)總線）將現(xiàn)場設(shè)備和節(jié)點(diǎn)連接。液位控制的精確度與精度都直接或間接影響著生產(chǎn)、生活的質(zhì)量與安全。過程控制被控對象的內(nèi)在機(jī)理較為復(fù)雜，有簡單過程，又存在嚴(yán)重非線性的過程，有多變量過程，有些被控對象的特性隨時(shí)間或工作條件而變化。然而，目前我國這類控制實(shí)驗(yàn)裝置主要用于高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)，存在著實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)誤差較大、實(shí)驗(yàn)對象過于單一等不足。本論文介紹了基于可編程控制器 GE PACSystems RX3i 和 IFIX 組態(tài)軟件的液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。第 4 章介紹基于 GE PAC RX3i 的液位系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。PAC 設(shè)計(jì)了一個(gè)通用、軟件形式的控制引擎用于應(yīng)用程序的執(zhí)行。? PACSystems 便攜控制引擎在不同的平臺(tái)上都能提供出色的性能，使 OEM 和最終用戶都能從眾多的應(yīng)用選擇方案中找到最適合他們需要的控制系統(tǒng)硬件——所有需要都在一個(gè)單一、緊湊而且高度集成的組件中。它支持帶電插拔以減少停機(jī)時(shí)間。RX3i 支持多種 IEC 語言和 C 語言，使用戶編程更靈活。對于差分模擬輸入，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)是在電壓 IN+和 IN之間的差值。 CPU 掃描在收到編程器，其他設(shè)備，或 CPU 上的運(yùn)行/停止轉(zhuǎn)換開關(guān)發(fā)出的停止命令前，CPU 內(nèi)的應(yīng)用程序重復(fù)執(zhí)行。輸入掃描：輸入掃描過程中，CPU 從 Genius 總線控制器和輸入模塊讀取輸入數(shù)據(jù)。執(zhí)行的窗口條目如下： ■ 重新配置擴(kuò)展機(jī)架和獨(dú)立模塊。通訊窗口時(shí)間可以設(shè)定為 0~255 毫秒，缺省值為 255 毫秒。要了解梯形圖必須理解軟繼電器的概念。對于“雙線圈輸出”，有些 PLC 將其視為語法錯(cuò)誤，絕對不允許；有些 PLC 則將前面的輸出視為無效，只有最后一次輸出有效；而有些 PLC，在含有跳轉(zhuǎn)指令或步進(jìn)指令的梯形圖中允許雙線圈輸出。PME 提供統(tǒng)一的用戶界面、拖放的編輯功能，及支持項(xiàng)目需要的多目標(biāo)組件的編輯功能。 I/O 驅(qū)動(dòng)器：iFix 和 PLC 之間的接口稱為 I/O 驅(qū)動(dòng)器。5）選擇創(chuàng)建新工程項(xiàng)目，恢復(fù)整個(gè)文件。過程數(shù)據(jù)庫由標(biāo)簽（塊）組成。圖中，為給定值， 為系統(tǒng)的實(shí)際輸出值，實(shí)際輸出值與給定值比較形成控制偏差)(tr)(ty，即e 41trt??作為控制器的輸入； 作為被控對象的輸入和控制器的輸出。DT 數(shù)字 PID 控制算法隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，微機(jī)開始進(jìn)入控制領(lǐng)域，為控制帶來了革新技術(shù)，人們將模擬 PID 控制規(guī)律引入到數(shù)字計(jì)算機(jī)中，對模擬 PID 控制規(guī)律進(jìn)行離散化，就可以用軟件來實(shí)現(xiàn) PID 控制，成為數(shù)字 PID 控制?？紤]到所使用設(shè)備為實(shí)驗(yàn)室整體設(shè)備。 圖 47 模擬量輸入?yún)?shù)配置 圖 48 模擬量輸出參數(shù)配置 軟件設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際情況，分配 I/O 地址，如表。在 PME中進(jìn)行硬件配置如圖 44 所示。 位置式 PID 控制算法計(jì)算機(jī)控制與傳統(tǒng)的模擬量控制不同，它是采用一種采樣控制，只能根據(jù)采樣時(shí)刻的偏差值進(jìn)行計(jì)算控制。偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即產(chǎn)生作用，使控制量向偏差減小的方向變化，控制效果的強(qiáng)弱由比例常數(shù) 決定。也可以構(gòu)成數(shù)據(jù)鏈，以完成特定的功能。詳細(xì)配置后面基于具體工程再介紹。SAC：掃描、報(bào)警、及控制。打開安裝Machine Edition。(7) 有幾個(gè)串聯(lián)電路相并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將串聯(lián)觸點(diǎn)多的回路放在上方，如圖23a 所示。該存儲(chǔ)單元如果為“1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對應(yīng)軟繼電器的線圈“ 通電 ”，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。自 檢中包括對 CPU 操作系統(tǒng)軟件的檢測。在分配給這個(gè)窗口的時(shí)間內(nèi)，需要的話重新配置模塊。應(yīng)用程序執(zhí)行：CPU 執(zhí)行程序邏輯時(shí)，總是從第 1 條指令開始，執(zhí)行到最后一條指令終止。這個(gè)序列稱為掃描。一對差分輸入的雙方都參照一個(gè)公共的電壓（COM） 。每個(gè)電源模塊具有自動(dòng)電壓適應(yīng)功能。背板高速 PCI 總線速度為 27MHZ,使得復(fù)雜 I/O 的數(shù)據(jù)吞吐率更大，簡單 I/O 的串行總線讀寫更快，優(yōu)化了系統(tǒng)的投資和性能。? 大容量的電源，支持多個(gè)裝置的額外功率或多余要求，支持多電源功率負(fù)載共擔(dān)或冗余功能。 均為 PШ/PM 處理器。因此對于用戶來說，同樣的應(yīng)用程序不需修改即可下載到不同PAC 硬件系統(tǒng)中，用戶只需根據(jù)系統(tǒng)功能需求和投資預(yù)算選擇不同性能 PAC 平臺(tái)。第 5 章介紹基于 IFIX 液位監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其中包括 IFIX 節(jié)點(diǎn)與 GE PAC RX3i 的通訊、液位控制液位系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試過程。實(shí)驗(yàn)證明，液位控制系統(tǒng)效果比較令人滿意，具有一定的工程實(shí)用價(jià)值。GE PACSystems 提供第一代可編程自動(dòng)化控制系統(tǒng)，為多個(gè)硬件平臺(tái)提供一個(gè)控制引擎和一個(gè)開發(fā)環(huán)境，與其他 PLC 相比具有更強(qiáng)的處理速度和通信速度。這種方法通過測量被控對象的階躍響應(yīng)曲線，近似確定被控對象的數(shù)學(xué)模型，研究被控對象的動(dòng)態(tài)特性。 過程控制液位自動(dòng)控制是通過控制投料閥來控制液位的高低，當(dāng)傳感器檢測到液位設(shè)定值時(shí)，閥門關(guān)閉，防止物料溢出；當(dāng)檢測液位低于設(shè)定值時(shí)，閥門打開，使液位上升，從而達(dá)到控制液位的目的。關(guān)鍵詞：液位控制； PACSystems RX3i； 實(shí)時(shí)監(jiān)控； 以太網(wǎng)AbstractThe level control is one of the mon industrial process control, it is widely used in cooling towers, boilers, highrise buildings, water tanks, tanks, industrial chemical tank level measurement of the pressure vessel. With the advances in technology, production control accuracy requirements are high, so to improve the performance of the liquid level control system is very important. The PAC system is following a new generation of PLC, DCS control system, a bination of puter technology, automatic control technology and munication technology, a new, multifunction controller platform, widely used in industrial control field. Therefore imperative that we study the design of the PAC the RX3i level control system. This design uses the PACSystems RX3i controller tank level device control system design. The master control object for laboratory equipment of the Water Level PACSystems RX3i series IC695CPU310 module, using the Ether munication, the PME software system hardware configuration, design and debugging of various modules of the ladder to achieve a any level of a high degree of manual / automatic adjustment. IFIX software system RMON RMON interface design, the level of data collection, processing, output processing, the liquid level in the realtime monitoring, automatic / manual bumpless switching, alarm display and other functions. This thesis is divided into three parts. Briefly introduced the PACSystems RX3i Series PLC basic knowledge of the hardware module, working principle and ladder given PACSystems RX3i ladder programming and laboratory equipment configuration, and finally through the field bus (Ether bus) field devices and node connections. Level control system design. Keywords: level control。主控器采用 PACSystems RX3i 系列的 IC695CPU310 模塊，控制對象為實(shí)驗(yàn)室的水箱液位設(shè)備，采用以太網(wǎng)進(jìn)行通訊，用 PME 軟件完成了系統(tǒng)硬件配置，各個(gè)模塊的的梯形圖設(shè)計(jì)與調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了任意液位高度的手動(dòng)/ 自動(dòng)調(diào)節(jié)。過程控制從應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)至今經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜、從低級到高級的過程。過程控制的被控對象設(shè)計(jì)的范圍很廣?？刂破?執(zhí)行機(jī)構(gòu) 被控對象測量變送器——設(shè)定值PID 控制器變送器 水箱液位傳感器——設(shè)定值異常報(bào)警功能 在異常狀況下可以實(shí)現(xiàn)音響報(bào)警，分別為高高報(bào)警、高報(bào)警、低報(bào)警、低低報(bào)警。再加上控制器技術(shù)可編程控制器的功能日益完善，其小型化、價(jià)格低、可靠性高，在現(xiàn)代工業(yè)中的作用更加突出。第 3 章對組態(tài)軟件 iFix 進(jìn)行了介紹。、模塊化體系結(jié)構(gòu)——設(shè)計(jì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范必須是實(shí)現(xiàn)開放、模塊化、可結(jié)合的。PACSystem 的特點(diǎn)： 系統(tǒng)是繼 PLC、DCS 之后的新一代控制系統(tǒng)。背板總線支持帶電插拔功能，減少系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。? 真正的實(shí)時(shí)多任務(wù)控制系統(tǒng)。這個(gè)強(qiáng)大的CPU 依靠 300M Hz 的處理器和 10M bytes 的用戶內(nèi)存能輕松地完成各種復(fù)雜的應(yīng)用。輸出電流有、1A、2A、4A、8A 等。但在運(yùn)行方式上，PLC 的軟件邏輯也與繼電器控制系統(tǒng)的硬件邏輯存在根本性的差別。包括更新%S 位，確定定時(shí)器的最新值，確定掃描模式(停止或者運(yùn)行)以及檢測擴(kuò)展機(jī)架?？刂破魍ㄓ嵈翱冢喊遄由系囊蕴W(wǎng)和串行端口服務(wù)。這意味著所有智能模塊中當(dāng)前未完成的請求在每個(gè)掃描過程中都要處理。內(nèi)部橫豎線把一個(gè)個(gè)梯形圖符號指令連成一個(gè)指令組，這個(gè)指令組一般總是從裝載（LD）指令開始，必要時(shí)再繼以若干個(gè)輸入指令（含 LD指令） ，以建立邏輯條件。(3) 梯形圖中的觸點(diǎn)可以任意串聯(lián)或并聯(lián)，但繼電器線圈只能并聯(lián)而不能串聯(lián)。 編程環(huán)境 Proficy Machine Edition 簡介Proficy Machine Edition(簡稱 PME)是 GE 公司提供的 Windows 的應(yīng)用軟件。生