【導(dǎo)讀】更可靠的生產(chǎn)保障。制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，采用PID算法實(shí)現(xiàn)液面的自動(dòng)控制。計(jì)人機(jī)畫(huà)面，通過(guò)串行口和可編程控制器通信實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有在線(xiàn)修改功能，靈活性強(qiáng)。

　　

【正文】 此外，選擇 FX 系列的情況下，還能變換成 FXGP(DOS),FXGP(WIN)格式的文檔 （ 2） 利用 Windows 的優(yōu)越性，使操作性飛躍上升 能夠?qū)?Excel,Word 等作成的說(shuō)明數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制，粘貼，并有效利用。 （ 3） 程序的標(biāo)準(zhǔn)化 ① 標(biāo)號(hào)編程 用標(biāo)號(hào)編程制作可編程控制器程序的話(huà)，就不需要認(rèn)識(shí)軟元件的號(hào)碼而能夠根據(jù)標(biāo)示制作成標(biāo)準(zhǔn)程序。用標(biāo)號(hào)編程做成的程序能夠依據(jù)匯編從而作為實(shí)際的程序來(lái)使用。 ② 功能塊（略稱(chēng)作 FB） FB 是以提高順序程序的開(kāi)發(fā)效率為目的而開(kāi)發(fā)的一種功能。把開(kāi)發(fā) 順序程序時(shí)反復(fù)使用的順序程序回路塊零件化，使得順序程序的開(kāi)發(fā)變得容易。此外，零件化后，能夠防止將其運(yùn)用到別的順序程序時(shí)的順序輸入錯(cuò)誤。 （ 4） 能夠簡(jiǎn)單設(shè)定和其他站點(diǎn)的鏈接 由于連接對(duì)象的指定被圖形化而構(gòu)筑成復(fù)雜的系統(tǒng)的情況下也能夠簡(jiǎn)單的設(shè)定。 （ 5） 豐富的調(diào)試功能 ① 由于運(yùn)用了 梯形圖 邏輯測(cè)試功能， 能夠更加簡(jiǎn)單的進(jìn)行調(diào)試作業(yè)。 (a) 沒(méi)有必要再和可編程控制器連接。 (b) 沒(méi)有必要制作條使用的順序程序。 ② 在幫助中有 CPU 錯(cuò)誤，特殊繼電器 /特殊寄存器的說(shuō)明，所以對(duì)于在線(xiàn)中發(fā)生錯(cuò)誤，或者是程序制作中想知道特殊繼電器 /特殊寄存器的內(nèi)容的情況下提供非常大的便利。 ③ 數(shù)據(jù)制作中發(fā)生錯(cuò)誤況時(shí)，會(huì)顯示是什么原因或是顯示消息，所以數(shù)據(jù)制作的時(shí)間能夠大幅度縮短。 PLC 控制程 序由一個(gè)主程序、若干子程序構(gòu)成，程序的編制在計(jì)算機(jī)上完成，編譯后通過(guò) PC/PPI 電纜把程序下載到 PLC，控制任務(wù)的完成，是通過(guò)在 RUN 模式下主機(jī)循環(huán)掃描并連續(xù)執(zhí)行用戶(hù)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 變頻器參數(shù)設(shè)定 =5（操作模式為程序運(yùn)行模式） =48Hz（上限切換頻率 FU 信號(hào)） =10Hz（下限切換頻率 FU2 信號(hào)） =5（標(biāo)記為 SU 端子的功能為 FU2 信號(hào)） 25 觸摸屏畫(huà)面 圖 觸摸屏畫(huà)面 其中液位顯示的軟 元件為 D14，液位上限設(shè)定的軟元件為 D11，自動(dòng)啟動(dòng)的軟元件為 M1,手動(dòng)啟動(dòng)的軟元件為 M2，手動(dòng)停止的軟元件為 M12，過(guò)載報(bào)警的軟元件為 Y2。 元器件列表 元器件 符 號(hào) 型 號(hào) 數(shù) 量 可編程控制器 PLC FX2N48MR001 FX0N3A 2 熔斷器 FU RT18 6A 3 閘刀開(kāi)關(guān) QS HD11100/18 2 接觸器 KM 2 熱 繼電器 FR 1 液位計(jì) 1 變頻器 FRA540 1 水泵 TRW100160(I)A 1 流量計(jì) 2 表 元器件列表 26 水泵 水泵 流量m3/h） 揚(yáng)程 （ m） 轉(zhuǎn)速（ r/min 功率（ kw） 吸入口徑（ mm） 排除口徑（ mm） TPW100160(I)A 32 2900 3 50 50 表 水泵列表 變頻器 變頻器 功率范圍（ KW） 調(diào)速比 數(shù)字輸入頻率（ Hz) 模擬輸入頻率（ Hz) 輸出頻率（ Hz) 電流輸入選擇（ mADC) FRA540X系列 1:120 表 變頻器列表 27 第 六 章 PLC 如何控制液面 自動(dòng)控制液面 顧名思義就是全程只需要人為的設(shè)定液面值，其 余的全部交由 PLC 來(lái)控制執(zhí)行。如果為自動(dòng)控制，那么就有以下的工作系統(tǒng)控制圖，人通過(guò)觸摸屏設(shè)置想要達(dá)到的水位，將模擬信號(hào)傳遞給 PLC， PLC 同過(guò)內(nèi)部的 AD 轉(zhuǎn)換，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并且處理，然后再通過(guò) DA 轉(zhuǎn)化成模擬信號(hào)傳遞給變頻器，然后水泵電動(dòng)機(jī)變頻啟動(dòng)，當(dāng)液位達(dá)到液位上限時(shí)，碰觸到液位計(jì)，液位計(jì)將模擬信號(hào)傳遞給 PLC， PLC 又將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)處理后，又轉(zhuǎn)化成模擬信號(hào)傳遞觸摸屏顯示出來(lái)，同時(shí)停止水泵。 工作系統(tǒng)控 制圖 以上就是 PLC 自動(dòng)控制液面的基本步驟，但是自動(dòng)控制液面還有幾種情況，下面我們就來(lái)一一分析下： 首先，當(dāng)我們選擇自動(dòng)控制時(shí)，我們?cè)O(shè)定了液位值時(shí)，相對(duì)應(yīng)的液位上下限值也隨之產(chǎn)生，同時(shí)通過(guò) PID 的計(jì)算，當(dāng)前液位值是高于還是低于設(shè)定值，然后把模擬信號(hào)傳遞給 PLC， PLC 通過(guò) AD 轉(zhuǎn)換，把所得的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，再轉(zhuǎn)化成模擬信號(hào)傳遞給變頻器，此時(shí)變頻器會(huì)出現(xiàn)兩種情況： 情況一：變頻器的頻率不斷增大 當(dāng)變頻器的頻率不斷增大直到達(dá)到上限頻率時(shí)，水泵由變頻啟動(dòng)運(yùn)行轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行。如下圖： 情況二：變頻器 的頻率不斷減小 當(dāng)變頻器的頻率不斷減小直到達(dá)到下限頻率時(shí)，水泵就直接停止關(guān)閉。如下圖： 28 綜上，當(dāng)液位達(dá)到恒液位值時(shí)，液位達(dá)到上限的關(guān)閉水泵讓液位下降，液位達(dá)到下限的打開(kāi)水泵使液位上升，然后再通過(guò) PID 計(jì)算，重復(fù)上面的過(guò)程。 29 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生 綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí) ,發(fā)現(xiàn) ,提出 ,分析和解決實(shí)際問(wèn)題 ,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié) ,是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程 .隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，可編程控制器（ PLC）已經(jīng) 成為 當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在。 因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來(lái)說(shuō) 掌握 可編程控制器（ PLC）的開(kāi)發(fā)技術(shù)是十分重要的。 經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的努力終于把畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成了。通過(guò)這一個(gè)多月的學(xué)習(xí)，我發(fā)現(xiàn)自己還有好多不足之處。然而這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)也讓我進(jìn)一步獲得了獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)，摸索，思考，動(dòng)手等多種能力。 指導(dǎo)老師剛開(kāi)始分配 任務(wù) 時(shí)，我選擇了做跟 PLC 相關(guān)的課題。面對(duì)這那課題，開(kāi)始時(shí)束手無(wú)策！在老師的指點(diǎn)下，我才有點(diǎn)眉目。于是開(kāi)始了對(duì)其運(yùn)行要求進(jìn)行解讀，并著手開(kāi)始繪制原理圖，同時(shí)也積極 查詢(xún) 相關(guān) 資料 。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中只知道原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，同時(shí)要有自己的想法和見(jiàn)解，這是成功的一項(xiàng)非常重要的保證。而這次設(shè)計(jì)也恰好鍛煉了我這一點(diǎn)。 時(shí)刻保持 奮進(jìn)的頭腦，不斷接受新事物，挑戰(zhàn)新的問(wèn)題。千萬(wàn)記住秒針不停的劃圈，我們的思想也應(yīng)不斷的修正提高。拿這次畢業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，我不僅用了好幾個(gè)學(xué)過(guò)的軟件，還接觸了新的軟件。 在整個(gè)過(guò)程中，我也曾經(jīng)因?yàn)橛龅嚼щy失落過(guò)，也曾為成功的解決棘手問(wèn)題而熱情高漲。然而遇到困難，我都一直堅(jiān)持著，尋找各種方法來(lái)解決問(wèn)題，并不停鼓勵(lì)自己一定會(huì)成功的。本次設(shè)計(jì)中我綜合運(yùn)用了在校內(nèi)外所學(xué)習(xí)的知識(shí)。為很好的完成本次設(shè)計(jì)，我不斷地從廠(chǎng)里獲取機(jī)會(huì)并學(xué)習(xí)調(diào)試。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我想說(shuō)：為完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，確實(shí)很辛苦。因?yàn)檫厡?shí)習(xí)邊做設(shè)計(jì)，時(shí) 間很緊，人的精力也很有限。然而實(shí)習(xí)是不可缺少的一部分。在實(shí)習(xí)期間可以把在學(xué)校學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中。在理論與實(shí)踐相結(jié)合的時(shí)候，能夠更快更好的體會(huì)到理論的精髓所在，體會(huì)到理論與實(shí)踐的區(qū)別。從而鞏固自己所學(xué)的知識(shí)，增強(qiáng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。從而做到理論與實(shí)際的融會(huì)貫通，充分的運(yùn)用自己實(shí)習(xí)所獲得的知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)為畢業(yè)設(shè)計(jì)增添亮點(diǎn)。雖然有點(diǎn)苦，但苦中仍有樂(lè)，因?yàn)樵谄渲形矣謱W(xué)會(huì)更多的東西，掌握了更多的知識(shí)。以前種種艱辛這時(shí)就變成了最甜美的回憶！ 30 于我而言，知識(shí)上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。讓我知道 了學(xué)無(wú)止境的道理。我們每一個(gè)人永遠(yuǎn)都不能滿(mǎn)足于現(xiàn)有的成就，人生就像是在登山，當(dāng)你登上峰頂時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)面還有更多而且更高的山峰在等著你的征服。挫折是一份財(cái)富， 經(jīng)歷 是一份擁有。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回憶 ！ —— 張鵬 31 致 謝 首先衷心的感謝我的論文指導(dǎo)老師 李俊杰 老師。在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中得到了 李 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 李老師都一直關(guān)心著我 。 李 老師淵博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn) 認(rèn)真的教學(xué) 態(tài)度，務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)都深深地 感染 著我，并將成為我以后學(xué)習(xí)和工作的榜樣。在此謹(jǐn)向 李 老師表示最衷心的感謝。 在這 幾個(gè)月 的畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我還得到了 同 組同學(xué) 楊俊 、 自己 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。 32 參 考 文 獻(xiàn) [ 1 ] 廖常初 .FX 系列 PLC 編程及應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx． [ 2 ] 廖常初 . PLC 編程及應(yīng)用 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 20xx． [ 3 ] 王俊杰 .檢測(cè)技術(shù)與儀表 [M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社， 20xx． [4 ] 邱關(guān)源主編 .電路 [M].高等教育出版社， 1999． [5 ] 王兆安等主編 .電力電子技術(shù) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx． [ 6 ] 劉湘濤等主編 .自動(dòng)控制原理 [M].北京：電子工業(yè)出版社 ,20xx． [ 7 ] 陳伯時(shí)主編 .電力拖動(dòng)自動(dòng)控制 系統(tǒng)（第 3 版） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 , 20xx． [ 8 ] 郭一楠等編．過(guò)程控制系統(tǒng) [M].北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx． [ 9 ] 陳立定、吳玉香編．電氣控制與可編程控制器 [M].廣州：華南理工大學(xué)出版社 ,20xx． [10] 張萬(wàn)奎．模擬電子技術(shù) [M]． 長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社， 20xx． [11] 張克農(nóng)．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]．北京：高等教育出版社， 20xx． [12] 曲明 . PLC 變頻器液位自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]. 黑龍江科技信息 , 20xx． [13] 陶美雄 ． 基于 PLC 的液位自動(dòng)控制系統(tǒng) [J]． 江西冶金 , 20xx． [14] The adaptive control simulation of Electrohydraulic Proportional system[A]． Proceedings of 20xx International Conference on Computer,Mechatronics, Control and Electronic Engineering (CMCE 20xx) Volume 3[C], 20xx． [15] Research and design of coal seam water infusion control system[A]． Proceedings of the 20xx International Conference on Computational Intelligence and Natural Computing(Volume 1)[C], 20xx． 33 附錄 一 程序流程圖 34 附錄 二 程序 35 36 37 38 附錄 三 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 附錄 四 PLC 外部接線(xiàn) 附錄五 主電路圖