【正文】 出頻率是否達(dá)到設(shè)定的上限值。為了判斷變頻器工作頻率達(dá)上限值的準(zhǔn)確性,應(yīng)濾去偶然的頻率波動(dòng)起的頻率達(dá)到上限的情況。變頻器控制水泵電機(jī)的每一次啟動(dòng)均為軟啟動(dòng),并規(guī)定各臺(tái)水泵必須交替使用,任一臺(tái)泵連續(xù)變頻運(yùn)行不得超過(guò)3h,因此每次需啟動(dòng)新水泵時(shí),將現(xiàn)行運(yùn)行的水泵從變頻器上切除,并換上工頻電源運(yùn)行,將變頻器復(fù)位并用于新運(yùn)行水泵的啟動(dòng)。三臺(tái)水泵的工作循環(huán)控制是使用水泵號(hào)加1的方法實(shí)現(xiàn)(到3在加1時(shí)等于零),即用水泵的總數(shù)結(jié)合水泵號(hào)實(shí)現(xiàn)水泵的輪換工作。 水位PID控制的邏輯設(shè)計(jì)水位PID控制程序分為3部分，每部分流程圖如下：主程序調(diào)用模塊，如圖62是所示。主程序調(diào)用子程序0，如圖63所示。生活供水時(shí)系統(tǒng)設(shè)定為滿量程的70%，本系統(tǒng)中的增益和時(shí)間常數(shù)為:增益 Kc=，采樣時(shí)間Ts=1s，積分時(shí)間Ti=30min。（3）中斷子程序模塊，如圖64所示。其作用主要用于PID的相應(yīng)計(jì)算，它包括:設(shè)定回路輸入及輸出選項(xiàng)、設(shè)定回路參數(shù)、設(shè)定循環(huán)報(bào)警選項(xiàng)、為計(jì)算指定內(nèi)存區(qū)域、指定初始化子程序及中斷程序。圖61 水位PID控制實(shí)現(xiàn)方式首次掃描●調(diào)用子程序0進(jìn)行啟動(dòng)計(jì)算機(jī)和初始化●條用子程序0初始化定時(shí)中斷主程序結(jié)束主程序開始圖62 主程序調(diào)用模塊啟動(dòng)子程序設(shè)置PID參數(shù)裝入回路設(shè)定值=75%回路增益=裝入回路采樣1S裝入積分時(shí)間30min設(shè)定定時(shí)中斷時(shí)間為100ms子程序0結(jié)束圖63 主程序調(diào)用子程序0啟動(dòng)中斷子程序0定時(shí)中斷計(jì)數(shù)器值加1計(jì)數(shù)器值到達(dá)了嗎運(yùn)行程序與設(shè)定值進(jìn)行比較對(duì)輸出值限制反饋仿真定時(shí)中斷計(jì)數(shù)器清零中斷子程序0結(jié)束是定時(shí)器初值設(shè)定為0圖64 中斷子程序模塊其中，各符號(hào)名說(shuō)明如下： 在第n采樣時(shí)刻，PID回路輸出的計(jì)算值 PID回路增益 在第n采樣時(shí)刻的偏差值 在第n1采樣時(shí)刻的偏差值 積分項(xiàng)的比例常數(shù)MX 積分項(xiàng)的前值KD 微分項(xiàng)的比例常數(shù) 梯形圖編程（見附錄） 控制程序（見附錄） 聯(lián)機(jī)（1） 聯(lián)機(jī)硬件圖（如圖64） 64聯(lián)機(jī)硬件圖（2） 運(yùn)行單擊水泵控制按鈕，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)關(guān)閉出水口，用手動(dòng)控制水泵后的輸入輸出控制液體閥，使水位達(dá)到滿水位的75%，這時(shí)系統(tǒng)裝載PID參數(shù)和連接PID中斷服務(wù)程序。裝入回路設(shè)定值VD104，回路增益VD112，回路采樣時(shí)間VD118，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（PV）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PV存入回路表（AC0→VD100）。，0代表手動(dòng)，1代表自動(dòng)。自動(dòng)方式下將把輸出值Mn轉(zhuǎn)換成16位的整數(shù)，首先判斷Mn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)值寫入模擬量輸出（ACO→AQW0）。再去控制輸入控制液體閥以控制水箱維持一定水位。第7章 結(jié) 論本論文針對(duì)小區(qū)的生活供水要求，設(shè)計(jì)了一套由PLC、PID算法 、液位控制閥、水泵、計(jì)算機(jī)、通信模塊等主要設(shè)備構(gòu)成的水塔水位PID 控制系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)供水方式普遍存在的效率低、可靠性差、自動(dòng)化程度不高等缺點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能、自動(dòng)可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單、管理方便的穩(wěn)定供水。本系統(tǒng)具有以下的特點(diǎn):l)采用了可靠性高、使用簡(jiǎn)單、編程靈活的工控設(shè)備PLC和內(nèi)置PID調(diào)節(jié)模塊的變頻器作為主要控制設(shè)備，在全流量范圍內(nèi)利用變頻泵的連續(xù)調(diào)節(jié)和工頻泵的分級(jí)調(diào)節(jié)相結(jié)合，確保穩(wěn)定供水。2)系統(tǒng)具有完備的故障處理能力，可通過(guò)自動(dòng)工頻運(yùn)行、遠(yuǎn)程手動(dòng)控制和現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制等方式確保供水，具有故障實(shí)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警和遠(yuǎn)程電話自動(dòng)報(bào)警功能，具有故障電機(jī)鎖定功能。3)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)和PLC的有效結(jié)合，具有遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理能力，設(shè)計(jì)合理、先進(jìn)。4)系統(tǒng)采取水塔水位PID 控制系統(tǒng)供水，節(jié)能效果明顯，設(shè)備簡(jiǎn)單。5)用了PID調(diào)節(jié)方式，水壓波動(dòng)小，響應(yīng)快。l)由于時(shí)間關(guān)系，供水監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不夠完善，例如沒(méi)有具體寫出上位機(jī)監(jiān)控軟件程序以及對(duì)具體的監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理。2)現(xiàn)有設(shè)計(jì)研究實(shí)現(xiàn)了供水系統(tǒng)的工況控制、調(diào)節(jié)和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控功能，將來(lái)還可以通過(guò)對(duì)更多現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集與傳輸，如電壓、電流、功率、水位、PID算法、水流量等，通過(guò)開發(fā)上位機(jī)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)具有綜合功能的供水自動(dòng)化控制與管理系統(tǒng)，提高后勤管理能力。 以上這部分工作有待在以后的學(xué)習(xí)與工作中進(jìn)一步完成。本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文致 謝在結(jié)束4年學(xué)習(xí)，即將畢業(yè)之際，用我所學(xué)知識(shí)完成這樣一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，既是為我大學(xué)生涯的一個(gè)收尾，也是對(duì)我四年所學(xué)的一個(gè)肯定。在做這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我也遇到了很多的迷惑和困難，理論知識(shí)向?qū)嶋H操作的轉(zhuǎn)變讓我最初無(wú)所適從，在這個(gè)過(guò)程中，我的指導(dǎo)老師張紅光老師，學(xué)校自動(dòng)化教研室譚飛老師，以及我的同學(xué)們都給了我很多的指導(dǎo)和啟發(fā)，張老師對(duì)整個(gè)課題研究的分析和布局是今天這篇論文成型的基礎(chǔ)，譚老師對(duì)論文格式專業(yè)的要求和細(xì)致的建議使這篇論文在初稿的基礎(chǔ)上脫胎換骨，得以成為今日大家所見的模樣，謹(jǐn)在此誠(chéng)懇的感謝兩位老師，感謝你們對(duì)我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所提供的幫助和指導(dǎo)。當(dāng)然還有很多我的同學(xué)對(duì)我的幫助，在此一并感謝！[1] 夏春茂、應(yīng)用與實(shí)訓(xùn)[M] 52~45[2] [M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，30~36[3] [M].機(jī)械工業(yè)出版社2010 16~19 [4] .[M]北京： 27~30[5] 范永生、[M]。北京：中國(guó)電力出版社2007 92~94[6] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 47~49[7] 周美蘭、周封、[C].北京：科技出版社，2003 73~76[8] [M].北京：中國(guó)電力出版社,2006 101~102[9] [M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007 85~87[10] 陳志新、[M].中國(guó)林業(yè)出版社，2006 93~94[11] [M]. 115~117[12] 鄭鳳翼、[M]. 130~137[13] 李克儉、[J]. 76～79[14] [J]. 16～19[15] 姚勇、李忠勤、[J]. 98[16] 王偉、張晶濤、[C].制動(dòng)化學(xué)報(bào)，，347～350[17]Michel Logic Controllers:Architecture and Application Wiley[M].1990. 263～267[18]. Programmabe Controllers: and Application[M].New York:MC . 149～152[19]. Control of a fourlevel elevator system using a programmable logic controller[J]. International Journal of Electrical Engineering Education,2003 202～204[20] 陳　娟，陳志強(qiáng)，PLC 在水塔水位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].安徽技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào), (4): 348～350附錄S7200CN數(shù)字量輸入技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目DC24V輸入（不包括CPU224XP）DC24V輸入（CPU224XP）輸入類型漏型/源型（IEC類型1）漏型/源型（IEC類型1,~）輸入電壓額定值DC24V，典型值4ma輸入電壓浪涌值35v/邏輯1信號(hào)（最?。〥C15V,~，8mA,其余為DC15V，邏輯0信號(hào)（最大）DC5V,1mA~,8mA,其余為DC5V,1mA輸入延遲~連接2線式接近開關(guān)的允許漏電流最大1mA光隔離AC500V,1min高速計(jì)數(shù)器輸入邏輯1電平DC15~30V:單相20KHZ，兩相10KHZ；DC15~26V：?jiǎn)蜗?0KHZ，兩相20KHZCPU224XP的HSC4和HSC5的輸入邏輯1電平DC4V時(shí)，單相200KHZ，兩相100KHZ電纜長(zhǎng)度非屏蔽300m屏蔽500m，高速計(jì)數(shù)器50mS7200CN數(shù)字量輸出技術(shù)指標(biāo)輸出類型DC24輸出（不包括CPU224XP）DC24V輸出（CPU224XP）繼電器輸出輸入電壓額定值輸出電壓允許范圍DC24V~DC24VDC5~(~)~(~)DC24V或AC250VDC5~30V，AC5~250V浪涌電流最大8A，100ms5A，4s,邏輯1輸出電壓邏輯0輸出電壓DC20V,最大電流時(shí)，10KL+，最大電流時(shí)，10k負(fù)載邏輯1最大輸出電流邏輯0最大漏電流燈負(fù)載接通狀態(tài)電阻每個(gè)公共端的額定電流（電阻負(fù)載）10A5W，6A（電阻負(fù)載）10A5W，2A（電阻負(fù)載）——DC30W/AC200W10A感性箝位電壓L+減DC48V，1W功耗————輸出類型DC24V輸出（不包括CPU224XP）DC24V輸出（CPU224XP）繼電器輸出從關(guān)斷到接通最大延時(shí)從接通到關(guān)斷最大延時(shí)切換最大延時(shí)，其他15s ，其他130s ——，其他15s ，其他130s ——————10ms最高脈沖頻率20kHz()100kHz()1Hz表41 PID指令的回路表偏移地址變量格式類型描述0過(guò)程變量雙字實(shí)數(shù)輸入～4給定值雙字實(shí)數(shù)輸入～8輸出值雙字實(shí)數(shù)輸入/輸出～12增益雙字實(shí)數(shù)輸入比例常數(shù)，可正可負(fù)16采樣時(shí)間雙字實(shí)數(shù)輸入單位為s，必須為正20積分時(shí)間雙字實(shí)數(shù)輸入單位為min，必須為正24微分時(shí)間雙字實(shí)數(shù)輸入單位為min，必須為正28上一次的積分值雙字實(shí)數(shù)輸入/輸出～32上一次過(guò)程變量雙字實(shí)數(shù)輸入/輸出最近一次運(yùn)算的過(guò)程變量值圖33 傳統(tǒng)水塔水位控制梯形圖圖34 傳統(tǒng)水塔水位控制STL表 主程序子程序中斷程序 控制程序