【文章內(nèi)容簡介】 。 模擬信號：420MA/05V/010V重復(fù)精度：%或2mm聲束角：1015176。材質(zhì): 不銹鋼工作電壓:24VDC適用范圍: 液位，物位檢測，料位檢測控制輸出接口:M12航空插頭或直接引線(5芯)傳感器輸出線允許長度：50米外殼材料：1）主體：工程塑料2）傳感頭：工程塑料防護等級: IP67工作溫度：3070℃外型尺寸（mm）：30(直徑)*85(長,不包括插頭)BEF系列超聲波距離傳感器，采用超聲波回波測距原理，運用精確的時差測量技術(shù)，檢測傳感器與目標物之間的距離，采用該公司開發(fā)的小角度，小盲區(qū)超聲波傳感器，具有測量準確，無接觸，防水，防腐蝕，低成本等優(yōu)點，可應(yīng)于液位，物位檢測，特有的液位，料位檢測方式，可保證在液面有泡沫或大的晃動，不易檢測到回波的情況下有穩(wěn)定的輸出。我們選擇HTBEF2503型，供電電壓24VDC。因為超聲波傳感器工作原理決定了這種類型的傳感器不可避免的存在一定測距的盲區(qū),。該型號傳感器有多種測量信號輸出方式，為方便PLC對信號的采集和處理，我們選擇輸出模擬信號0~10V。該傳感器有棕，黑，藍三根引線，使用時棕色接電源（本文由 點夢時刻 傾情奉獻）正極，藍色接電源負極，黑色為信號輸出端。使用方便，接線簡單。閥對流量的控制可以分為兩種： 一種是開關(guān)控制：要么全開、要么全關(guān)，流量要么最大、要么最小，沒有中間狀態(tài)，如普通的電磁直通閥、電磁換向閥、電液換向閥。另一種是連續(xù)控制：閥口可以根據(jù)需要打開任意一個開度，由此控制通過流量的大小，這類閥有手動控制的，如節(jié)流閥，也有電控的，如比例閥、伺服閥。 使用比例閥或伺服閥的有一個巨大的優(yōu)點：以電控方式實現(xiàn)對流量的節(jié)流控制。（本文由 點夢時刻 傾情奉獻）考慮到本設(shè)計系統(tǒng)為伺服PID控制，所以我們選用可連續(xù)控制輸出的比例閥。經(jīng)過篩選我們選擇了臺灣東峰EFBG03125C比例閥。產(chǎn)品主要參數(shù)如下:產(chǎn)品適用范圍：橡膠機械包裝工程，制藥機械，印刷機械，電力控制等領(lǐng)域。公稱直徑：10（mm）適用于大多數(shù)工業(yè)液體介質(zhì)。壓力范圍：10（Mpa） 適用溫度 100（℃） 材質(zhì) ：鑄鋼 壓力環(huán)境 ：常壓 工作溫度 ：常溫 標準： 國標 類型 ：先導(dǎo)式 外形 ：中型 流動方向 ：雙向 比例閥控制信號要求：輸入為4＿20MA或0＿＋10V 根據(jù)輸入通過內(nèi)部放大器驅(qū)動磁鐵按輸入值比例驅(qū)動閥芯到相應(yīng)位置。這里使用010V的模擬量信號控制。給5V信號時閥芯處于中間位置。兩個工作口都無流量輸出。電壓越趨向于0V 2號口（A口）流量越大！ 電壓越趨向于10V 4號口(B口)流量越大。該產(chǎn)品可供應(yīng)驅(qū)動元件所需最低的壓力及流量的入口節(jié)流式節(jié)能閥。該產(chǎn)品可以使油泵的壓力隨時維持大于負載6~9 kgf/cm2的差壓，因而節(jié)省消耗電能。且控制靈敏度高，能滿足工業(yè)即時控制的需要。3控制方案系統(tǒng)由EM235模塊模擬輸入端AIW0獲取超聲波傳感器液位信息（0~10VDC），PLC將采集液位值與設(shè)定值比較，經(jīng)過PID運算，由EM235模擬量輸出端控制比例閥的開啟和關(guān)閉，用以動態(tài)，智能和迅速的（本文由 點夢時刻 傾情奉獻）調(diào)節(jié)液位使其盡快與設(shè)定值吻合。液位傳感器，輸出的是0~10的電壓信號。將超聲波液位傳感器的棕色接電源DC24V正極，藍色接PLC的A，黑色為信號輸出端接PLC的A+。比例電源接24VDC?？刂菩盘柧€接EM235模擬量輸出端。如下圖5所示。圖5 EM235接線示意圖 PID控制分析 PID控制的原理和特點：在實際工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。PID控制器問世至今已有近70年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。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，控制理論的其它技術(shù)難以采用時，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。即當(dāng)我們不完全了解一個系統(tǒng)和被控對象，或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時，最適合用PID控制技術(shù)。PID控制，實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計算出控（本文由 點夢時刻 傾情奉獻）制量進行控制的。比例（P）控制：比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steadystate error）。積分（I）控制：在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。對一個自動控制系統(tǒng),如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)（System with Steadystate Error）。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項”。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零。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。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。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的
變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說，在控制器中僅引入“比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預(yù)測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。 PID控制器的參數(shù)整定PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過理論計算確定控制器參數(shù)。這種方法所得到的計算數(shù)據(jù)未必可以直接用，還必須通過工程實際進行調(diào)整和修改。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗，直接在控制系統(tǒng)的試驗中進行，且方法簡單、易于掌握。PID控制器參數(shù)的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應(yīng)曲線法和衰減法。三種方法各有其特點，其共同點都是通過試驗，然后按照工程經(jīng)驗公式對控制器參數(shù)進行整定。但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù)，都需要在實際運行中進行