【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 OOP Next。 //*************************************************************** 12 L MeasuredValue。 //測(cè)量數(shù)據(jù) 第一個(gè)數(shù)據(jù) T DBD [AR1,P]。 LAR1 BufferAR1。 //把緩沖區(qū)內(nèi)容 地址寄存器 BEU 。 //結(jié)束 END_FUNCTION 從程序本身 可以看出：和梯形圖相比較來(lái)說(shuō)，其本身較為復(fù)雜些，但較為靈活，更能滿足信號(hào)隊(duì)列較長(zhǎng)的要求 [14]。 在本次設(shè)計(jì)中，所需的隊(duì)列較簡(jiǎn)短所以利用的是梯形圖進(jìn)行的隊(duì)列的建立。隊(duì)列操作封裝在 FB1 模塊中。 力控監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 由于此課題中涉及到的監(jiān)控只是出于對(duì)曲線及響應(yīng)時(shí)間上的監(jiān)控，所以操作起來(lái)還是比較簡(jiǎn)單的。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)用的是力控 監(jiān)控組態(tài)軟件，它具有實(shí)時(shí)多任務(wù)、接口開放、使用靈活、運(yùn)行可靠的特點(diǎn)。 首先，利用組態(tài)軟件的圖庫(kù)，使用相應(yīng)的圖形對(duì)象模擬實(shí)際的控制系統(tǒng)和控制設(shè)備。創(chuàng)建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，用數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量 反映控制對(duì)象的各種屬性，變量描述控制對(duì)象的各種屬性。然后建立變量和圖形畫面中的圖形對(duì)象的連接關(guān)系，畫面上的圖形對(duì)象通過(guò)動(dòng)畫的形式模擬實(shí)際控制系統(tǒng)的運(yùn)行。 具體的組態(tài)軟件中實(shí)現(xiàn)的管道儀表流程圖如下方圖 13 所示： 圖 13 組態(tài)軟件中實(shí)現(xiàn)的管道儀表流程圖 IO 設(shè)備組態(tài)如圖 14 所示： 13 圖 14 IO 設(shè)備組態(tài)圖 數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)如圖 15 所示： 圖 15 數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài) 5 設(shè)計(jì)中的設(shè)備介紹 、 設(shè)計(jì) 結(jié)果及問題解決方法 過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置的介紹 實(shí)際對(duì)象即 “孝 ”字號(hào)上加有盤管滯后的系統(tǒng)響應(yīng) 14 關(guān)于 “孝 ”字號(hào)設(shè)備的簡(jiǎn)要 介紹：南陽(yáng)理工學(xué)院 4521 變頻技術(shù)實(shí)驗(yàn)室 “孝 ”字號(hào)實(shí)驗(yàn)臺(tái)由夾套鍋爐、管道、閥門、水箱、 I/O 模塊、工控機(jī)、力控軟件等部件組成。系統(tǒng)中可以測(cè)量和控制的量有流量、水壓、溫度、液位等；具有幾個(gè)可控的參數(shù)：進(jìn)出水閥門的開度、變頻器頻率、加熱絲功率，可以通過(guò)改變它們的控制信號(hào) （ 420mA）對(duì)其進(jìn)行控制。水泵的出水口到單容水箱的進(jìn)水口之間有一段很長(zhǎng)（ 18m左右）的盤管，水流流經(jīng)該管道造成大約 25 秒鐘 的時(shí)延，用來(lái)模擬滯后環(huán)節(jié) [15]。 控制效果： 控制西門子 S7—300 控制閥的開度大小，以此來(lái)調(diào)節(jié)水箱進(jìn)水速度。利用力 控監(jiān)控軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，得到系統(tǒng)的曲線響應(yīng)。如圖 16 所示： 圖 16 系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控響應(yīng) 穩(wěn)態(tài) 曲線圖 響應(yīng)效果分析： 由圖之所反映的信息可得，在實(shí)際對(duì)象的控制中，并未取得一個(gè)好的響應(yīng)曲線。單從理論上講， Smith 預(yù)估控制能克服大滯后的影響。但是由于 Smith 預(yù)估器需要知道被控對(duì)象精確的數(shù)學(xué)模型，而實(shí)際中很難獲得對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，故在應(yīng)用中總存在模型的不匹配。 設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問題及解決方法 問題 1 壓力傳感器輸出濾波 現(xiàn)象：運(yùn)行程序時(shí)，檢測(cè)現(xiàn)象曲線波動(dòng)較大。 思路： ① 懷疑接線有短路或 接觸不良，自 PLC 控制面板開始檢查線路并無(wú)此現(xiàn)象，轉(zhuǎn)至儀表面板后接線端子，也沒有發(fā)現(xiàn)問題。 ② 程序中上下限設(shè)定有問題，復(fù)查后并不超限。 ③ 壓力傳感器出現(xiàn)問題。 15 解決方法：在壓力傳感器中加入電容 104(104=10*10^4=100000PF=)，以產(chǎn)生濾波效果，使得傳送曲線趨于平穩(wěn)。 問題 2 SM334（ PLC 中模擬量模塊）去干擾 現(xiàn)象： A/D 轉(zhuǎn)換輸入出現(xiàn)數(shù)據(jù)跳動(dòng)。 思路： ① 控制程序中 PID 參數(shù)設(shè)定有問題，改變參數(shù)變化 PID 參數(shù)配套，分別置0，未解決。 ② 在控制程序中加入一個(gè) MOVE 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，未解決。 ③ 外設(shè)接線，復(fù)查線路，沒有發(fā)現(xiàn)斷路情況，未解決。 解決方法： SM334 輸入輸出都要接地，去除干擾。 問題 3 補(bǔ)償不穩(wěn)定及解決方法 現(xiàn)象：響應(yīng)結(jié)果出現(xiàn)震蕩（不在允許范圍內(nèi)）。 思路：利用 simulink 仿真，利用 OPC 讀寫操作反推 PID 系統(tǒng)參數(shù)值。 解決方法： 在系統(tǒng)運(yùn)行之后，觀測(cè)到的響應(yīng)曲線正如前章結(jié)果所示，出現(xiàn)震蕩多次調(diào)試仍未解決。遂采用 simulink 仿真，利用 OPC 讀寫操作反推 PID 系統(tǒng)參數(shù)值。 OPC讀寫仿真如圖 17 所示： 圖 17 加入 OPC 讀寫系統(tǒng)仿真圖 把在此 得到的數(shù)據(jù)用于設(shè)定 PLC 程序中的 PID 各參數(shù)，響應(yīng)結(jié)果曲線并未發(fā)生很大好轉(zhuǎn)。但本身的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)正確的?？上抻趯?shí)驗(yàn)硬件器材的精度及我們本身的經(jīng)驗(yàn)，最終響應(yīng)結(jié)果仍有待改進(jìn)。 16 結(jié)束語(yǔ) 時(shí)滯系統(tǒng)控制方法的研究，從 50 年代以來(lái)出現(xiàn)的方法有 Smith 預(yù)估補(bǔ)償控制、最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)矩陣預(yù)報(bào)控制、預(yù)測(cè)控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、魯棒控制、有模糊 Smith 控制、模糊自適應(yīng)控制、模糊 PID 控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制等。其控制方法也已經(jīng)由傳統(tǒng)控制轉(zhuǎn)向智能控制，或者是二者的結(jié)合。 目前針對(duì)純滯后系統(tǒng)所采用的 Smith 控制、 模糊控制、 Fuzzy+Smith 控制，以及預(yù)測(cè)函數(shù)控制等多種先進(jìn)控制技術(shù)。這些控制策略都能實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)滯系統(tǒng)的有效控制為了提高此類液位控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)。而且，對(duì)于具有時(shí)間滯后特征的工業(yè)過(guò)程的控制問題，多年來(lái)一直是控制理論界和控制工程界廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)。 對(duì)于純滯后系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制問題，理論與實(shí)際的空間轉(zhuǎn)換過(guò)程中，就會(huì)存在很多問題。系統(tǒng)設(shè)備的精度、控制數(shù)據(jù)的設(shè)定及配套都是不得不考慮的因素。當(dāng)然，對(duì)于滯后系統(tǒng)的補(bǔ)償方法很多，如何根據(jù)不同的情況選擇相應(yīng)的控制方法也非常重要，這就需要不斷的嘗試、不斷的修正、不斷的努力。 17 參考文獻(xiàn) [1] 孫洪程 翁唯勤 .過(guò)程控制工程設(shè)計(jì) .化學(xué)工業(yè)出版社 . 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