【正文】 過大，不利于整個系統(tǒng)的控制。這時去掉積分作用和微分作用，將控制選擇為純比例控制器，構(gòu)成閉環(huán)運行。[S3]+2：輸入濾波常數(shù)，099%。當X0=ON時執(zhí)行PID指令，把PID控制回路的設(shè)定值存放在D100D124這25個數(shù)據(jù)寄存器中，對[S2]的當前值（D1）和（S1）的設(shè)定值（D0）進行比較，通過PID回路處理數(shù)值之間的偏差后計算出一個調(diào)節(jié)值，此調(diào)節(jié)值存入目標操作數(shù)D150中。在實際運用中，這樣做的目的是找到由于積分項前值引起的問題。主回路和副回路結(jié)合有效地抑制環(huán)境的擾動。電動執(zhí)行機構(gòu)的組成框圖。當輸入信號為階躍號時， 所示。參考文獻[1]王樹青編著，《工業(yè)過程控制工程》，化學工業(yè)出版社，北京，2002[2]施仁、劉文江、鄭輯先編著，《自動儀表與過程控制》，電子工業(yè)出版社，北京1995[3]邵裕森編著，《過程控制及儀表》，上海交通大學出版社，上海，1997[4]王永初編著，《自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)工程設(shè)計》，機械工業(yè)出版社，北京，1983年[5]黃俊飲編著，《靜、動態(tài)數(shù)學模型的實用建模過程》，機械工業(yè)出版社，北京，1988[6]金以慧編著，《過程控制》，青華大學出版社，北京，1993年[7]帥克寬等編著，《過程參數(shù)檢測》，中國計量出版社，北京，1990[8]尹宏業(yè)編著，《可編程控制器應(yīng)用》，航天出版社，北京，1998[9]吳麗編著，《電氣控制與PLC實用教程》，黃河水利出版社，河南，2005[10]顧戰(zhàn)松編著，《可編程控制器原理及應(yīng)用》，國防工業(yè)出版社，北京，1996[11]尤田涑編著，《參數(shù)檢測與過程控制》，浙江大學出版社，浙江，1997 論文原創(chuàng)性聲明本人以信譽聲明：所呈交的畢業(yè)論文是在導師的指導下進行的設(shè)計（研究）工作及取得的成果，論文中引用他（她）人的文獻、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨立完成，不包含他人成果及為獲得重慶科技學院或其它教育機構(gòu)的學位或證書而使用其材料。比例調(diào)節(jié)器（a）（b） 比例調(diào)節(jié)器的實驗特性圖000 上水箱液位比例積分調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)首先將來自調(diào)節(jié)器的信號轉(zhuǎn)變成推力或位移，對調(diào)節(jié)機構(gòu)（調(diào)節(jié)閥）根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)的推力或位移，改變調(diào)節(jié)閥的閥芯或閥座間的流通面積，以達到最終調(diào)節(jié)被控介質(zhì)的目的。這個更新了的值用作下一次PID運算的輸入，當計算輸出值超過范圍()，那么積分項前值必須根據(jù)下列公式進行調(diào)整：當計算輸出或當計算輸出其中：是調(diào)整過的偏差的數(shù)值；是在采樣時間n時回路輸出的比例項的數(shù)值；是在采樣時間n時回路輸出的微分項的數(shù)值；是在采樣時間n時回路輸出的數(shù)值；這樣調(diào)整積分前值，一旦輸出回到范圍后，可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)性能。簡化算式是：輸出=比例項+積分項+微分項。 BIT2輸出變化量（增方）超出。[S3]：指定存放控制回路參數(shù)值的首地址，共占用25個數(shù)據(jù)寄存器，其選用范圍為D0D75，各元件存放的參數(shù)如下：[S3]：采樣時間（），取值范圍為132767（ms）。擴充比例度法適用于有自平衡特性的受控對象，是對連續(xù)時間PID控制器參數(shù)整定的臨界比例度法的擴充。 2) 主、副調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律的匹配、選擇 在串級控制系統(tǒng)中，主、副調(diào)節(jié)器的作用是不同的。主要包括如何選取副被控參數(shù)、確定主、副回路的原則等問題。 串級控制隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，對于某些比較復(fù)雜的過程或者生產(chǎn)工藝、經(jīng)濟效益、安全運行、環(huán)境保護等要求更高的場合，單回路控制系統(tǒng)往往不能滿足其需求。而且比例度不僅影響比例部分，也影響積分部分，使總的輸出既具有調(diào)節(jié)及時、克服偏差有力的特點，又具有克服余差的性能。因此，比例+積分（PI）控制器，可以使系統(tǒng)在進入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。同上所述，所示過程的數(shù)學模型為 （210）式中：——過程積分時間常數(shù)， ；T——第一只水箱的時間常數(shù)。由于流出量是不變的，所以貯罐液位或等速上升直至液體溢出，或者等速下降直至液位被抽干。 單容液位過程的傳遞函數(shù)為 （24）式中：——過程的時間常數(shù)，；——過程的放大系數(shù)，； C——過程的容量系數(shù)，或稱過程容量。所以，建立過程的數(shù)學模型，對實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化有著十分重要的意義。 三菱PLC控制系統(tǒng)FX2系列PLC是三菱電機公司1991年繼F、FF2系列之后推出的產(chǎn)品，是目前運行速度最快的小型PLC之一。、主要內(nèi)容、意義為了解決人工控制的控制準度低、控制速度慢、靈敏度低等一系列問題。在本世紀40年代前后，工業(yè)生產(chǎn)大多處于手工操作的狀態(tài)，人們主要是憑經(jīng)驗用人工去控制生產(chǎn)過程。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。本科畢業(yè)論文 基于PLC的液位控制系統(tǒng)設(shè)計摘要本次畢業(yè)設(shè)計的課題是基于PLC的液位控制系統(tǒng)的設(shè)計。 上世紀80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。生產(chǎn)過程中的噶參數(shù)靠人工觀察，生產(chǎn)過程的操作也靠人工去執(zhí)行。從而我們現(xiàn)在就引入了工業(yè)生產(chǎn)的自動化控制。下面我們以小型FX2系列PLC為例介紹PLC的硬件組成。可以這樣說，一個過程控制系統(tǒng)的優(yōu)劣，主要取決于對生產(chǎn)工藝過程的了解和建立過程的數(shù)學模型。被控過程都具有一定貯存物料或能量的能力，其貯存能力的大小，稱為容量或容量系數(shù)。圖27所示過程的微分方程為 （26） 式中：C——貯罐的容量系數(shù)。同理，無自衡多容過程的數(shù)學模型為 （211）當然無自衡多容過程具有純時延時，則其數(shù)學模型為 （212） 3 PID調(diào)節(jié)及串級控制系統(tǒng) PID調(diào)節(jié)的各個環(huán)節(jié)及其調(diào)節(jié)過程（3）微分（D）控制在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。由于它是在比例調(diào)節(jié)（粗調(diào)）的基礎(chǔ)上，有加上一個積分調(diào)節(jié)（細調(diào)），所以又稱再調(diào)調(diào)節(jié)或重定調(diào)節(jié)。為了提高控制品質(zhì)，在單回路控制方案的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了串級控制系統(tǒng)。 （2） 副回路的設(shè)計 由于副回路是隨動系統(tǒng)， 對包含在其中的二次擾動具有很強的抑制能力和自適應(yīng)能力，二次擾動通過主、副回路的調(diào)節(jié)對主被控量的影響很小，因此在選擇副回路時應(yīng)盡可能把被控過程中變化劇烈、頻繁、幅度大的主要擾動包括在副回路中，此外要盡可能包含較多的擾動。主調(diào)節(jié)器是定值控制，副調(diào)節(jié)器是隨動控制。整定步驟：擴充比例度法整定數(shù)字PID控制器參數(shù)的步驟是：（1）預(yù)選擇一個足夠短的采樣周期。[S3]+1：動作方向（ACT），BIT0：0為正動作，1為反動作。 BIT3輸出變化量（減方）超出。其中： 是在采樣時間n時，回路輸出的計算值；是回路增益；是采樣時刻n的回路誤差值；是回路誤差的前一個數(shù)值(在采樣時刻n1)；是積分項的比例常數(shù)；是積分項的前一個數(shù)值(在采樣時刻n1)；是微分項的比例常數(shù)；一、回路輸入的轉(zhuǎn)換和標準化:。然后在每次PID運算結(jié)束之后。上水箱下水箱液位控制系統(tǒng)由于控制過程特性呈現(xiàn)大滯后，外界環(huán)境的擾動較大，要保持上水箱下水箱液位最后都保持設(shè)定值，用簡單的單閉環(huán)反饋控制不能實現(xiàn)很好的控制效果，所以采用串級閉環(huán)反饋系統(tǒng)。來自調(diào)節(jié)器的信號經(jīng)信號轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換信號制式后，與來自執(zhí)行機構(gòu)的位置反饋信號比較，其信號差值輸入到執(zhí)行機構(gòu)，以確定執(zhí)行機構(gòu)作用的方向和大小，其輸出的力或位移控制調(diào)節(jié)閥的動作，改變調(diào)節(jié)閥的流通面積，從而改變被控介質(zhì)的流量。當輸入信號為階躍變化時，才用PI調(diào)節(jié)器的情況。與我一同工作的同志對本設(shè)計（研究）所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 上水箱液位比例積分微分調(diào)節(jié)對上水箱進行比例積分微分調(diào)節(jié)即PID調(diào)節(jié)進行實驗。系統(tǒng)中用到的調(diào)節(jié)閥是QS智能型調(diào)節(jié)閥，所用到的執(zhí)行機構(gòu)為電動執(zhí)行機構(gòu)，輸出為角行程，控制軸轉(zhuǎn)動。這里的擾動主要是水箱的出水閥的擾動，有時是認為的因素，有時是機械的因素，擾動總是不可避免的。用戶可以在執(zhí)行PID指令以前修改回路表中積分項前值。是現(xiàn)實世界數(shù)值的未標準化的或原始的實數(shù)值表達式。該指令可以用中斷、子程序、步進梯形指令和條件跳步指令。BIT2：0為無輸入變化量報警，1為輸出變化量報警有效。 調(diào)節(jié)參數(shù)控制規(guī)律P2PI/PID（2）用選定的使系統(tǒng)工作。主回路一般要求無差，主調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律應(yīng)選取PI或PID控制規(guī)律；副回路要求起控制的快速性，可以有余差，一般情況選取P控制規(guī)律而不引入 I 或 D 控制。 (1) 在設(shè)計中要將主要擾動包括在副回路中。圖 串級控制系統(tǒng)方框圖前一個調(diào)節(jié)器稱為主調(diào)節(jié)器，它所檢測和控制的變量稱主變量（主被控參數(shù)），即工藝控制指標；后一個調(diào)節(jié)器稱為副調(diào)節(jié)器，它所檢測和控制的變量稱副變量（副被控參數(shù)），是為了穩(wěn)定主變量而引入的輔助變量。如果把積分時間放到最大，PI調(diào)節(jié)器就喪失了積分作用，成了一個純比例調(diào)節(jié)器。其原因是由于存在有較