【正文】 定值VD104,回路增益VD112，回路采樣時(shí)間VD116，積分時(shí)間VD120，同時(shí)設(shè)定定時(shí)中斷0的時(shí)間（SMB34）間隔為100ms，設(shè)定定時(shí)中斷執(zhí)行PID程序INT_0。關(guān)閉微分作用VD124。在中斷處，將過(guò)程變量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)數(shù)。首先將整數(shù)轉(zhuǎn)換成雙整數(shù)（AIW0→AC0），將雙整數(shù)轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)，而后將數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化（AC0，→AC0），最后將標(biāo)準(zhǔn)化后的值存入回路表（AC0→VD100）。程序運(yùn)行后把輸出值轉(zhuǎn)換成16位的整數(shù)，首先判斷輸出值為單極性且非負(fù)的數(shù)，把輸出值送到累加器（VD108，→AC0），然后標(biāo)準(zhǔn)化累加器中的值，將實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換成雙整數(shù)，再將雙整數(shù)轉(zhuǎn)換成整數(shù)，最后將數(shù)值寫(xiě)入模擬量輸出（AC0→AQW0）。再去控制輸出水泵電機(jī)以控制管道流量維持一定的流速。 PID控制在流量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，選用了含PID調(diào)節(jié)的PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制保證流量系統(tǒng)中的流量恒定。在連續(xù)控制系統(tǒng)中，常采用Proportional(比例)、Integral(積分)、Derivative(微分)控制方式，稱(chēng)之為PID控制。PID控制是連續(xù)控制系統(tǒng)中技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的控制方式。具有理論成熟，算法簡(jiǎn)單，控制效果好，易于為人們熟悉和掌握等優(yōu)點(diǎn)。PID控制器是一種線(xiàn)性控制器，它是對(duì)給定值r(t)和實(shí)際輸出值y(t)之間的偏差e(t)： （）經(jīng)比例(P)、積分(I)和微分(D)運(yùn)算后通過(guò)線(xiàn)性組合構(gòu)成控制量u(t)，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，故稱(chēng)PID控制器。系統(tǒng)由模擬PID控制器和被控對(duì)象組成，其控制系統(tǒng)原理框圖如圖49所示，圖中u(t)為PID調(diào)節(jié)器輸出的調(diào)節(jié)量。比例積分微分給定流量r(t)+e(t)頻率u(t)變頻器水泵電機(jī)變頻流量轉(zhuǎn)速流量變送器—y(t)圖49 PID控制原理框圖PID控制規(guī)律為： （）式中：Kp為比例系數(shù)；Ti為積分時(shí)間常數(shù)；Td為微分時(shí)間常數(shù)。相應(yīng)的傳遞函數(shù)形式： （）PID控制器各環(huán)節(jié)的作用及調(diào)節(jié)規(guī)律如下：(1) 比例環(huán)節(jié)：成比例地反映控制系統(tǒng)偏差信號(hào)的作用，偏差e(t)一旦產(chǎn)生，控制器立即產(chǎn)生控制作用，以減少偏差，但不能徹底消除系統(tǒng)偏差，系統(tǒng)偏差隨比例系數(shù)Kp的增大而減少，比例系數(shù)過(guò)大將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。(2) 積分環(huán)節(jié)：表明控制器的輸出與偏差持續(xù)的時(shí)間有關(guān)。只要偏差存在，控制就要發(fā)生改變，直到系統(tǒng)偏差為零。積分環(huán)節(jié)主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無(wú)差度。積分作用的強(qiáng)弱取決于積分時(shí)間常數(shù)Ti，Ti越大，積分作用越弱，易引起系統(tǒng)超調(diào)量加大，反之則越強(qiáng)，易引起系統(tǒng)振蕩。(3) 微分環(huán)節(jié)：對(duì)偏差信號(hào)的變化趨勢(shì)做出反應(yīng)，并能在偏差信號(hào)變得太大之前，在系統(tǒng)中引入一個(gè)有效的早期修正信號(hào)，從而加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減少調(diào)節(jié)時(shí)間。微分環(huán)節(jié)主要用來(lái)控制被調(diào)量的振蕩，減小超調(diào)量，加快系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。第五章 實(shí)物制作及調(diào)試，組裝設(shè)備并接線(xiàn)，其實(shí)物如圖51所示。圖51 ，并運(yùn)行監(jiān)控。以下是實(shí)驗(yàn)所用的兩組數(shù)據(jù)截圖，也是PID運(yùn)算調(diào)試。圖52 數(shù)據(jù)一圖53 數(shù)據(jù)二圖54 趨勢(shì)圖實(shí)驗(yàn)參數(shù)：回路增益Kc=，回路采樣時(shí)間Ts=，積分時(shí)間Ti=，微分時(shí)間Td=。，觀(guān)察過(guò)程變量VD100和輸出值VD108的變化狀況，總結(jié)如下：過(guò)程變量和輸出值隨給定值的增加而增加，先經(jīng)過(guò)比例調(diào)節(jié)數(shù)值變化較大，再經(jīng)過(guò)2分鐘的積分調(diào)節(jié)數(shù)值變化幅度較小但是再不斷變化，最后過(guò)程變量和輸出值均達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，即實(shí)現(xiàn)流量恒定在給定值。第六章 結(jié)束語(yǔ)本文針對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套基于PLC的變頻恒流供水自動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用變頻器實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)調(diào)速，把水泵電機(jī)控制納入自動(dòng)控制系統(tǒng)。流量變送器采樣管道流量信號(hào)經(jīng)PID處理傳送給變頻器，變頻器根據(jù)流量大小調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，通過(guò)改變水泵性能曲線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)水泵的流量調(diào)節(jié)，保證管道流量恒定。該系統(tǒng)不僅有效地保證了供水系統(tǒng)管道流量恒定，而且具有工作可靠、施工簡(jiǎn)單、節(jié)能效果顯著、全自動(dòng)控制、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。本文主要的工作如下：(1) 由PLC、變頻器實(shí)現(xiàn)生活或工業(yè)用水的恒流控制。系統(tǒng)采用PLC與變頻器相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵電機(jī)的調(diào)速，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的調(diào)節(jié)。(2) 通過(guò)對(duì)控制過(guò)程和原理的分析，利用西門(mén)子STEP7 MicroWIN編程軟件設(shè)計(jì)了一個(gè)用于恒流供水系統(tǒng)的程序，本程序包括主程序，初始化子程序和中斷子程序三部分。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅使我鞏固了對(duì)原有知識(shí)的掌握，還拓寬了我的知識(shí)面。在提高自己的同時(shí)，我也更加清楚的認(rèn)識(shí)到自己的一些不足之處。比如：在硬件設(shè)備之間的連接，I/O端口的分配，地址的分配這幾方面自己起初不是很了解，但經(jīng)過(guò)這半年的自學(xué)，以及向老師、同學(xué)們請(qǐng)教，我對(duì)這些知識(shí)有了更深入的理解。通過(guò)這半年的實(shí)踐和學(xué)習(xí)，我學(xué)到了很多課本中無(wú)法涉及到的知識(shí)，體會(huì)到了工程設(shè)計(jì)的復(fù)雜與困難，也感受到了親自做出成績(jī)的成功與喜悅，這些都為即將畢業(yè)的我打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在以后的學(xué)習(xí)和生活中，我會(huì)不斷的提高、充實(shí)自己，爭(zhēng)取獲得更大的成績(jī)。致 謝首先衷心的感謝我的論文指導(dǎo)老師***老師。在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中得到了張老師的悉心指導(dǎo)。從設(shè)計(jì)的開(kāi)始到論文的定稿，整個(gè)過(guò)程處處凝結(jié)著老師的心血。張老師淵博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)都深深地影響著我，并將成為我以后學(xué)習(xí)和工作的榜樣。在此謹(jǐn)向張老師表示最衷心的感謝。在這半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我還得到了本班同學(xué)的大力幫助，我們一起學(xué)習(xí)，一起探討問(wèn)題、解決問(wèn)題。當(dāng)我遇到困難時(shí)，他們給了我許多好的建議和無(wú)私的幫助。在此，對(duì)所有給予我?guī)椭耐瑢W(xué)表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn)徐國(guó)林主編《PLC應(yīng)用技術(shù)》機(jī)械工業(yè)出版社。2007張如萍等《電氣控制與PLC》校本講義唐育正主編的《自動(dòng)控制原理》中國(guó)電力出版社S7200可編控制器系統(tǒng)手冊(cè) 電子版本S720026