【正文】 p、T i、Td、T外，還需整定積分分離閾值。Kp、T i、Td、T的整定和前面位置式PID算法的一致，經(jīng)過比較，確定Kp=，超調較小，系統(tǒng)動作靈敏，反應速度也較快；Ti=25s時，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差最小，振蕩次數(shù)也較少；Td=0s，沒有加入微分作用。對于積分分離閾值的整定，為了更好地觀察控制效果，這里將時間軸由原來的10分鐘調整為3分鐘，控制曲線更清晰和直觀。、=、Ti=25s、Td=0s、T=，積分分離閾分別為30Kpa、20Kpa和35Kpa的曲線圖。 積分分離式Kp=、Ti=25s、Td=0s、T=，積分閾為30Kpa時的曲線圖=、Ti=25s、Td=0s、T=，積分閾為20Kpa時的曲線圖=、Ti=25s、Td=0s、T=，積分閾為35Kpa時的曲線圖通過對比，結果表明，積分分離閾=30Kpa時，系統(tǒng)超調量最小，反應也較快，系統(tǒng)穩(wěn)定性更好。因此，積分分離式的最佳參數(shù)為Kp=，Ti=25s，Td=0s，T=，積分閾值=30Kpa，此時控制效果最佳。 積分分離式Kp=，Ti=25s，Td=0s，T=，積分閾值=30Kpa時的最佳曲線系統(tǒng)中加入積分校正以后，會產(chǎn)生過大的超調量，這對某些生產(chǎn)過程是絕對不允許的，引進積分分離算法，既保持了積分的作用，又減小了超調量，使得控制性能有了較大的改善。帶死區(qū)PID算法是在位置式PID算法的基礎上，加入了控制死區(qū)。積分分離算法的參數(shù)整定，除整定Kp、T i、Td、T外，還需整定控制死區(qū)值。Kp、T i、Td、T的整定過程與位置式PID的一樣，經(jīng)過比較，確定Kp=，超調較小，系統(tǒng)動作靈敏，反應速度也較快；Ti=35s時，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差最小，振蕩次數(shù)也較少；Td=0s，沒有加入微分作用。對于控制死區(qū)值的整定，與前面積分分離閾值的整定一樣，為了更好地觀察控制效果，將時間軸調整為3分鐘，使控制曲線更清晰和直觀。、=、Ti=35s、Td=0s、T=，、。通過對比，結果表明，系統(tǒng)穩(wěn)定性較好。因此，帶死區(qū)PID算法的最佳參數(shù)為Kp=，Ti=35s，Td=0s，T=，控制死區(qū)=，此時，可以得到最好的控制效果。 帶死區(qū)式Kp=，Ti=35s，Td=0s，T=，控制死區(qū)= 帶死區(qū)式Kp=，Ti=35s，Td=0s，T=，控制死區(qū)= 帶死區(qū)式Kp=，Ti=35s，Td=0s，T=，控制死區(qū)= 帶死區(qū)式Kp=，Ti=35s，Td=0s，T=，控制死區(qū)=帶死區(qū)PID控制在常規(guī)的位置式PID基礎上加入了控制死區(qū)，這樣可以減少當前值在目標值附近的變動，電動執(zhí)行機構動作不會那么頻繁，從而延長的其使用壽命。帶死區(qū)PID適用于要求控制作用少變動的場合。 調試過程中的問題及其解決辦法① 上位機STEP 7平臺下的工程和PLC通訊失敗，工程無法下載到PLC中。解決辦法：PC計算機與PLC之間采用TCP/IP通訊協(xié)議進行通訊，所以要確保計算機的IP地址和PLC的IP地址再同一個網(wǎng)段才行，檢查兩者的IP設置，并進行修改。② WinCC項目從一臺計算機拷到另一臺計算機上后，無法激活。解決辦法：WinCC項目在建立時，會根據(jù)當前的計算機確定計算機名，兩臺計算機的名稱是不一樣的，所以導致項目不是本地文件，無法激活。需將WinCC項目 的計算機名改成和新PC機一致。③ 項目激活后，實時監(jiān)控界面上連接過程變量的輸入輸出域為灰色，且沒有變化。解決辦法：利用WinCC自帶的工具進行檢測打開開始 WinCC ToolsChannel Diagnosis，查看WinCC項目的通訊情況，若為紅色的叉，則通訊失敗，需重新配置通信參數(shù)。若為綠色的勾，則說明通訊成功，是輸入輸出域連接的變量有問題，確認變量名稱、變量的數(shù)據(jù)類型、地址、變化時間是否正確。④壓力對象的量程為0~80Kpa，但是輸入線性轉換得到的都是0~100的電壓當前值，如何解決量程不一致的問題。解決方案：在數(shù)據(jù)塊中創(chuàng)建一組新的變量，將存入前面創(chuàng)建的一組變量中，在顯示和PID計算時，使用這樣一組變量即可。⑤ 項目激活后，監(jiān)控界面的數(shù)據(jù)沒有變化，一直顯示最初的數(shù)據(jù)。解決方法：a. 打開梯形圖程序監(jiān)視工具，查看程序有無執(zhí)行，相應的變量有無數(shù)據(jù)變化。b. 查看WinCC項目中過程變量的地址是否出錯，其需和STEP 7中的數(shù)據(jù)塊中分配的地址一致，若不一致，需進行修改。c. WinCC項目中，過程畫面編輯過程中，使用了CAction來編輯按鈕等控件的動作。檢查C語言中的變量名稱是否完全正確，可能會出現(xiàn)寫錯、大小寫不一致等情況，這屬于與粗心引起的錯誤，需使其和定義的變量完全一致。 第六章 總結與展望 課題研究總結隨著科學技術的發(fā)展，PLC向著小型化、專用化、大容量、高速度和智能化的方向發(fā)展，性價比不斷提高，廣泛應用于工業(yè)控制領域中。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，改變了工控領域的用戶通過手工或委托第三方編寫HMI應用，開發(fā)時間長，效率低，可靠性差；選擇余地小，不能滿足用戶需求；難與外界進行數(shù)據(jù)交互以及升級和增加功能都受到嚴重的限制的現(xiàn)狀，使用戶可以利用組態(tài)軟件的功能，構建一套最適合自己的應用系統(tǒng)?；赑LC的壓力過程控制系統(tǒng)的設計，利用了PC計算機組態(tài)軟件的強大數(shù)據(jù)處理和圖形表現(xiàn)能力、PLC抗干擾能力強、適用于工業(yè)現(xiàn)場的特點，融合了先進的自動化技術、計算機技術[23]、通訊技術、故障診斷技術和軟件技術，具有可靠性高、維護容易等特點。系統(tǒng)實現(xiàn)了對壓力對象的測量、自動控制和實時監(jiān)控，具有人機交互功能，監(jiān)控軟件界面美觀，操作起來簡單明了，程序使用方便靈活，可移植性較高，實現(xiàn)了課題的要求。以下是對系統(tǒng)的幾點總結。① 系統(tǒng)中控制算法的選擇是影響系統(tǒng)性能的一個關鍵問題。當被控對象的結構和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學模型時，控制理論的其它技術難以采用時，系統(tǒng)控制器的結構和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調試來確定，這時應用PID控制技術最為方便。系統(tǒng)采用PID控制，其結構簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、參數(shù)的整定也方便。系統(tǒng)設計了位置式、增量式、積分分離式、帶死區(qū)式四種PID算法，可以適應被控對象的特性，實現(xiàn)達到很好的控制效果。② PLC采用的算法平均值法進行數(shù)字濾波處理，即對采樣和模擬量/數(shù)字量轉換得到多個數(shù)據(jù)，用算術平均值法求平均值，以此平均值作為模擬量/數(shù)字量轉換的最終結果進行處理。這樣很好地降低或消除了采樣過程中的噪聲影響，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定。③ 系統(tǒng)有良好的人際交互界面，在PC計算機上借助西門子WinCC組態(tài)軟件，編制實時監(jiān)控軟件，用戶可以直接在PC機上實時監(jiān)視并控制壓力對象。系統(tǒng)實時監(jiān)控界面以選項卡的形式構成，從系統(tǒng)首頁進入實時監(jiān)控后，用戶可以輕松點選，進入各個界面。系統(tǒng)介紹界面可以幫助用戶了解和使用該控制系統(tǒng)。④ 系統(tǒng)PLC控制器與PC計算機之間采用的是TCP/IP通訊方式，即PLC的通訊模塊通過雙絞線連接到交換機，PC計算機的網(wǎng)卡也用一根雙絞線連接到交換機，從而PLC控制器和PC計算機可以通過IP協(xié)議進行通訊。這種通訊方式連接簡單，操作方便。 后續(xù)工作展望基于PLC的壓力過程控制系統(tǒng)達到了課題設計的要求，但是由于時間的關系，還存在很多不足的地方?？梢葬槍σ韵聨c對系統(tǒng)進行完善，使其更適應工業(yè)控制現(xiàn)場，在過程控制領域得到更廣泛的應用。① .控制算法進一步優(yōu)化。在控制系統(tǒng)中，串級控制系統(tǒng)對改善控制過程的品質極為有效，它改善了單回路系統(tǒng)時間常數(shù)大、容易受到干擾等缺點，因此在生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應用。系統(tǒng)的被控對象為三個氣罐串聯(lián)而成，采用串級PID控制的方式，對二階對象的控制效果會更好，以實現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)控制。② PLC控制器嵌入壓力對象裝置中。為了更好的適應工業(yè)現(xiàn)場，可以考慮將PLC控制器嵌入壓力對象裝置中，從而開發(fā)和使用起來更為方便，使其廣泛應用在化工、冶煉、機械、供水和供暖氣等多個領域。③ 實現(xiàn)系統(tǒng)遠程實時監(jiān)控功能?？梢钥紤]將PC計算機和PLC控制器掛接在以太網(wǎng)或局域網(wǎng)上，在PC機上，將控制程序遠程下載到PLC控制器中，并遠程調試和運行PLC。這樣，操作人員可以在較遠的地方對系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，系統(tǒng)可以適應惡劣的生產(chǎn)環(huán)境。對于這方面的研究還需考慮遠程通訊的穩(wěn)定性和抗干擾性等問參考文獻[1] 王永華. 現(xiàn)代電氣控制及PLC應用技術（第2版）[M]. 北京：航空航天大學出　　　版社，2008. 98~122.[2] Todd Stauffer. 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