【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)換成實型數(shù)據(jù)。在這次設(shè)計里面，我用了5伏的電壓變送器反相模塊，相對應(yīng)的最大值就變成了32000。另外，由于Pt100鉑熱電阻傳感器因為制造的工藝不同，其測溫范圍也有所不同，本設(shè)計中設(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之間的某個數(shù)值，那么輸出值要用25600減掉測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MATLAB仿真來整定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)點而受到廣大工程技術(shù)人員的歡迎。同時工程整定法中的穩(wěn)定邊界法由于簡單易行而仍在廣泛的使用，但是穩(wěn)態(tài)邊界法在常規(guī)的實驗中還是有其固有的弱點，如在做實驗時必須把控制系統(tǒng)調(diào)到等幅震蕩，這樣就可能會影響實驗設(shè)備受到損壞。此時，我們就想到利用軟件仿真的形式來實現(xiàn)對PID參數(shù)的整定，而MATLAB／Simulink就給我們提供了一個良好的軟件平臺。下面我們在MATLAB／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)的各項系數(shù)，調(diào)節(jié)PID的各個參數(shù)，當Kp=100 、KI= 、KD=50的時候，運行SIMULINK模型，得到仿真曲線圖如圖19所示：圖19 Kp=100 、KI= 、KD=50時的仿真曲線圖從圖19可以看出系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時有比較小穩(wěn)態(tài)誤差，%，在暫態(tài)時最大超調(diào)量比較大，曲線也比較陡峭，這么長的調(diào)整時間要求非常高的控制系統(tǒng)，所以還必須進一步調(diào)整控制參數(shù)，以使得系統(tǒng)工作在最佳的控制狀態(tài)，通過多次試驗，當Kp=50、KI=、KD=50時得到最佳的控制效果如圖20所示 圖20 Kp=50、KI=、KD=50時的仿真曲線圖在不改變參數(shù)的情況下，給系統(tǒng)加一個干擾，如圖21所示： 圖21 PID加擾動的SIMULINK模型運行SIMULINK模型得到相應(yīng)的仿真曲線如圖22所示： 圖22 PID加擾動的仿真曲線根據(jù)圖常規(guī)PID的抗干擾性測試看出，本次試驗得到的參數(shù)還是比較理想的。經(jīng)過常規(guī)PID的抗干擾測試，可以看出系統(tǒng)的響應(yīng)曲線基本沒有太大波動。結(jié)束語：時間流逝的很快，不知不覺我已經(jīng)要結(jié)束在大學的生活了，畢業(yè)設(shè)計是學校給我們的最后一次考試，考查我們在大學四年是是否荒廢，學到了多少東西。我的畢業(yè)設(shè)計是在導(dǎo)師王新江老師的悉心指導(dǎo)下完成的。王老師學識淵博，他治學態(tài)度嚴謹，對待工作一絲不茍，對學生認真負責。在我們畢業(yè)設(shè)計期間遇到的各種問題王老師都會詳細耐心地給我們解答，有時候忙的連吃飯的時間都沒有，我們都非常的敬佩他。跟著王老師做畢業(yè)設(shè)計期間我學到了很多東西，在此謹向王老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意！通過這次畢業(yè)設(shè)計，我對于本專業(yè)的知識有了更深入的了解。以前只是為了通過考試而死記硬背一些課本上的東西，但是在畢業(yè)設(shè)計期間，所有的東西都需要自己動手去做，不懂的地方也要自己去查找資料，王老師也鼓勵我們多了解、學習相關(guān)的軟件、硬件，為以后的工作打基礎(chǔ)。在設(shè)計過程中，我學到了很多東西，并且大大的鍛煉了我的自學能力和動手能力，可以說是受益匪淺。另外，在畢業(yè)設(shè)計期間我也得到了同組其他同學的幫助，在此我表示衷心的感謝！參考文獻：[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，過程控制工程，東南大學：機械工業(yè)出版社2003[3]金以慧，過程控制，北京：清華大學出版社，1993[4]吳堅、趙英凱、黃玉清，計算機控制系統(tǒng)，武漢：武漢理工大學出版社，2002[5]黃中霖，控制系統(tǒng)MATLAB計算及仿真，北京：國防工業(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：國防工業(yè)出版社，1989[8] 胡曉麗 附錄：梯形圖：語句表：ORGANIZATION_BLOCK 主程序:OB1TITLE=程序注釋BEGINNetwork 1 // 網(wǎng)絡(luò)標題// 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 // 加熱時紅燈亮。LD AW= VW200, VW202= Network 6 // 保溫時綠燈亮。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點4，聲光報警,LD A LPSEUS , 1LPPA LPSA T37= LPP= Network 10 // 水位低于他測點1，聲光報警LDN A LPSEUS , 1LPPA LPSA T37= LPP= Network 11 // 水位低于探測點2，加水LDN EUS , 1Network 12 // s水位高于探測點3，停止加水LD EUR , 1Network 13 // f復(fù)位按鈕，按下后停止報警LD A R , 2END_ORGANIZATION_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK SBR_0:SBR0TITLE=子程序注釋BEGINNetwork 1 // 網(wǎng)絡(luò)標題// 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，請在每個掃描周期內(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 PID 中斷程序 PID_EXE。PID 中斷程序會根據(jù) PID 采樣時間被周期性調(diào)用。如需 PID 指令的完整說明，請參見《S7200 系統(tǒng)手冊》。注意：當 PID 位于手動模式時，輸出應(yīng)該通過寫入一個標準化的數(shù)值（ 至 ）至手動輸出參數(shù)來控制，而不是直接改動輸出。這將使 PID 返回至自動模式時保持輸出無擾動。VAR_INPUTPV_I:INT。 // 過程變量輸入：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