【正文】 圖17 輸出控制程序圖輸出量和PID控制的輸入是一樣的，也要被從整型轉(zhuǎn)換成實(shí)型數(shù)據(jù)。在這次設(shè)計(jì)里面，我用了5伏的電壓變送器反相模塊，相對(duì)應(yīng)的最大值就變成了32000。另外，由于Pt100鉑熱電阻傳感器因?yàn)橹圃斓墓に嚥煌?，其測(cè)溫范圍也有所不同，本設(shè)計(jì)中設(shè)定的最大量程為100攝氏度。PLC的模擬輸入/輸出最大位是32000，但由于我使用的200PLC的模擬量模塊的量程是420mA，因此最大值要減去6400的差值。如果輸出是0~100之間的某個(gè)數(shù)值，那么輸出值要用25600減掉測(cè)定值才能夠跟反向調(diào)壓模塊相適應(yīng)，輸出值由模擬輸出端A1W0輸出。、 通過(guò)MATLAB仿真來(lái)整定PID控制器的參數(shù)在PID參數(shù)整定中，工程整定法因其固有的優(yōu)點(diǎn)而受到廣大工程技術(shù)人員的歡迎。同時(shí)工程整定法中的穩(wěn)定邊界法由于簡(jiǎn)單易行而仍在廣泛的使用，但是穩(wěn)態(tài)邊界法在常規(guī)的實(shí)驗(yàn)中還是有其固有的弱點(diǎn)，如在做實(shí)驗(yàn)時(shí)必須把控制系統(tǒng)調(diào)到等幅震蕩，這樣就可能會(huì)影響實(shí)驗(yàn)設(shè)備受到損壞。此時(shí)，我們就想到利用軟件仿真的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)PID參數(shù)的整定，而MATLAB／Simulink就給我們提供了一個(gè)良好的軟件平臺(tái)。下面我們?cè)贛ATLAB／Simulink仿真環(huán)境下整定水箱溫度PID控制參數(shù)。1)常規(guī)的PID參數(shù)整定根據(jù)PID控制模型，利用 SIMULINK 靈活的非線性設(shè)計(jì)功能，可建立倒SIMULINK模型如圖18所示： 圖18 PID控制的SIMULINK模型根據(jù)傳遞函數(shù)的各項(xiàng)系數(shù)，調(diào)節(jié)PID的各個(gè)參數(shù)，當(dāng)Kp=100 、KI= 、KD=50的時(shí)候，運(yùn)行SIMULINK模型，得到仿真曲線圖如圖19所示：圖19 Kp=100 、KI= 、KD=50時(shí)的仿真曲線圖從圖19可以看出系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時(shí)有比較小穩(wěn)態(tài)誤差，%，在暫態(tài)時(shí)最大超調(diào)量比較大，曲線也比較陡峭，這么長(zhǎng)的調(diào)整時(shí)間要求非常高的控制系統(tǒng)，所以還必須進(jìn)一步調(diào)整控制參數(shù)，以使得系統(tǒng)工作在最佳的控制狀態(tài)，通過(guò)多次試驗(yàn)，當(dāng)Kp=50、KI=、KD=50時(shí)得到最佳的控制效果如圖20所示 圖20 Kp=50、KI=、KD=50時(shí)的仿真曲線圖在不改變參數(shù)的情況下，給系統(tǒng)加一個(gè)干擾，如圖21所示： 圖21 PID加擾動(dòng)的SIMULINK模型運(yùn)行SIMULINK模型得到相應(yīng)的仿真曲線如圖22所示： 圖22 PID加擾動(dòng)的仿真曲線根據(jù)圖常規(guī)PID的抗干擾性測(cè)試看出，本次試驗(yàn)得到的參數(shù)還是比較理想的。經(jīng)過(guò)常規(guī)PID的抗干擾測(cè)試，可以看出系統(tǒng)的響應(yīng)曲線基本沒(méi)有太大波動(dòng)。結(jié)束語(yǔ)：時(shí)間流逝的很快，不知不覺(jué)我已經(jīng)要結(jié)束在大學(xué)的生活了，畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)校給我們的最后一次考試，考查我們?cè)诖髮W(xué)四年是是否荒廢，學(xué)到了多少東西。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在導(dǎo)師王新江老師的悉心指導(dǎo)下完成的。王老師學(xué)識(shí)淵博，他治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)待工作一絲不茍，對(duì)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)。在我們畢業(yè)設(shè)計(jì)期間遇到的各種問(wèn)題王老師都會(huì)詳細(xì)耐心地給我們解答，有時(shí)候忙的連吃飯的時(shí)間都沒(méi)有，我們都非常的敬佩他。跟著王老師做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間我學(xué)到了很多東西，在此謹(jǐn)向王老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意！通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)于本專業(yè)的知識(shí)有了更深入的了解。以前只是為了通過(guò)考試而死記硬背一些課本上的東西，但是在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，所有的東西都需要自己動(dòng)手去做，不懂的地方也要自己去查找資料，王老師也鼓勵(lì)我們多了解、學(xué)習(xí)相關(guān)的軟件、硬件，為以后的工作打基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我學(xué)到了很多東西，并且大大的鍛煉了我的自學(xué)能力和動(dòng)手能力，可以說(shuō)是受益匪淺。另外，在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間我也得到了同組其他同學(xué)的幫助，在此我表示衷心的感謝！參考文獻(xiàn)：[1]畢效輝、于春梅、北京：北京工業(yè)出版社 2006。[2]邵裕森、戴先中，過(guò)程控制工程，東南大學(xué)：機(jī)械工業(yè)出版社2003[3]金以慧，過(guò)程控制，北京：清華大學(xué)出版社，1993[4]吳堅(jiān)、趙英凱、黃玉清，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2002[5]黃中霖，控制系統(tǒng)MATLAB計(jì)算及仿真，北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2001[6]沈輝，精通SIMULINK系統(tǒng)仿真與控制，北京：北京大學(xué)出版社，[7]郭戍生、古天翔、陸玉新、張世箕，電子儀器原理，北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1989[8] 胡曉麗 附錄：梯形圖：語(yǔ)句表：ORGANIZATION_BLOCK 主程序:OB1TITLE=程序注釋BEGINNetwork 1 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題// 網(wǎng)絡(luò)注釋LD O AN = Network 2 LD MOVR , VD500Network 3 LD CALL SBR1, AIW0, VD500, AQW0Network 4 LD MOVW AIW0, VW200MOVW 18688, VW202Network 5 // 加熱時(shí)紅燈亮。LD AW= VW200, VW202= Network 6 // 保溫時(shí)綠燈亮。LD AW VW200, VW202= Network 7 // 閃爍電路LDN T38TON T37, 10Network 8 LD T37TON T38, 10Network 9 // 熱水器水位高于探測(cè)點(diǎn)4，聲光報(bào)警,LD A LPSEUS , 1LPPA LPSA T37= LPP= Network 10 // 水位低于他測(cè)點(diǎn)1，聲光報(bào)警LDN A LPSEUS , 1LPPA LPSA T37= LPP= Network 11 // 水位低于探測(cè)點(diǎn)2，加水LDN EUS , 1Network 12 // s水位高于探測(cè)點(diǎn)3，停止加水LD EUR , 1Network 13 // f復(fù)位按鈕，按下后停止報(bào)警LD A R , 2END_ORGANIZATION_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK SBR_0:SBR0TITLE=子程序注釋BEGINNetwork 1 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題// 網(wǎng)絡(luò)注釋END_SUBROUTINE_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK PID0_INIT:SBR1TITLE=此 POU 由 S7200 指令向?qū)У?PID 功能創(chuàng)建。// 要在用戶程序中使用此配置，請(qǐng)?jiān)诿總€(gè)掃描周期內(nèi)使用 在主程序塊中調(diào)用此子程序。此代碼配置 PID 0。在 DB1 中可以找到從 VB0 開(kāi)始的 PID 回路變量表。此子程序初始化 PID 控制邏輯使用的變量，并啟動(dòng) PID 中斷程序 PID_EXE。PID 中斷程序會(huì)根據(jù) PID 采樣時(shí)間被周期性調(diào)用。如需 PID 指令的完整說(shuō)明，請(qǐng)參見(jiàn)《S7200 系統(tǒng)手冊(cè)》。注意：當(dāng) PID 位于手動(dòng)模式時(shí)，輸出應(yīng)該通過(guò)寫(xiě)入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)值（ 至 ）至手動(dòng)輸出參數(shù)來(lái)控制，而不是直接改動(dòng)輸出。這將使 PID 返回至自動(dòng)模式時(shí)保持輸出無(wú)擾動(dòng)。VAR_INPUTPV_I:INT。 // 過(guò)程變量輸入：范圍從 6400 至 32000Setpoint_R:REAL。 // 給定值輸入：范圍從 至 END_VARVAR_OUTPUTOutput:INT。 // PID 輸出：范圍從 6400 至 32000END_VARVARTmp_DI:DWORD。Tmp_R:REAL。END_VARBEGINNetwork 1 // This POU is passwordprotected against editing and viewing.END_SUBROUTINE_BLOCKINTERRUPT_BLOCK INT_0:INT0TITLE=中斷程序注釋BEGINNetwork 1 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題// 網(wǎng)絡(luò)注釋END_INTERRUPT_BLOCKINTERRUPT_BLOCK PID_EXE:INT1TITLE=此 POU 由 S7200 指令向?qū)У?PID 功能創(chuàng)建。// 此中斷程序執(zhí)行 PID 定時(shí)中斷。此中斷子程序已附加在子程序PID0_INIT內(nèi)。BEGINNetwork 1 // This POU is passwordprotected against editing and viewing.END_INTERRUPT_BLOCK