【導(dǎo)讀】更可靠的生產(chǎn)保障。制系統(tǒng)的設(shè)計方案，采用PID算法實現(xiàn)液面的自動控制。計人機畫面，通過串行口和可編程控制器通信實現(xiàn)控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控，有在線修改功能，靈活性強。

　　

【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)號編程 用標(biāo)號編程制作可編程控制器程序的話，就不需要認(rèn)識軟元件的號碼而能夠根據(jù)標(biāo)示制作成標(biāo)準(zhǔn)程序。用標(biāo)號編程做成的程序能夠依據(jù)匯編從而作為實際的程序來使用。 ② 功能塊（略稱作 FB） FB 是以提高順序程序的開發(fā)效率為目的而開發(fā)的一種功能。把開發(fā) 順序程序時反復(fù)使用的順序程序回路塊零件化，使得順序程序的開發(fā)變得容易。此外，零件化后，能夠防止將其運用到別的順序程序時的順序輸入錯誤。 （ 4） 能夠簡單設(shè)定和其他站點的鏈接 由于連接對象的指定被圖形化而構(gòu)筑成復(fù)雜的系統(tǒng)的情況下也能夠簡單的設(shè)定。 （ 5） 豐富的調(diào)試功能 ① 由于運用了 梯形圖 邏輯測試功能， 能夠更加簡單的進(jìn)行調(diào)試作業(yè)。 (a) 沒有必要再和可編程控制器連接。 (b) 沒有必要制作條使用的順序程序。 ② 在幫助中有 CPU 錯誤，特殊繼電器 /特殊寄存器的說明，所以對于在線中發(fā)生錯誤，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)生錯誤況時，會顯示是什么原因或是顯示消息，所以數(shù)據(jù)制作的時間能夠大幅度縮短。 PLC 控制程 序由一個主程序、若干子程序構(gòu)成，程序的編制在計算機上完成，編譯后通過 PC/PPI 電纜把程序下載到 PLC，控制任務(wù)的完成，是通過在 RUN 模式下主機循環(huán)掃描并連續(xù)執(zhí)行用戶程序來實現(xiàn)的。 變頻器參數(shù)設(shè)定 =5（操作模式為程序運行模式） =48Hz（上限切換頻率 FU 信號） =10Hz（下限切換頻率 FU2 信號） =5（標(biāo)記為 SU 端子的功能為 FU2 信號） 25 觸摸屏畫面 圖 觸摸屏畫面 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，自動啟動的軟元件為 M1,手動啟動的軟元件為 M2，手動停止的軟元件為 M12，過載報警的軟元件為 Y2。 元器件列表 元器件 符 號 型 號 數(shù) 量 可編程控制器 PLC FX2N48MR001 FX0N3A 2 熔斷器 FU RT18 6A 3 閘刀開關(guān) QS HD11100/18 2 接觸器 KM 2 熱 繼電器 FR 1 液位計 1 變頻器 FRA540 1 水泵 TRW100160(I)A 1 流量計 2 表 元器件列表 26 水泵 水泵 流量m3/h） 揚程 （ 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 來控制執(zhí)行。如果為自動控制，那么就有以下的工作系統(tǒng)控制圖，人通過觸摸屏設(shè)置想要達(dá)到的水位，將模擬信號傳遞給 PLC， PLC 同過內(nèi)部的 AD 轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并且處理，然后再通過 DA 轉(zhuǎn)化成模擬信號傳遞給變頻器，然后水泵電動機變頻啟動，當(dāng)液位達(dá)到液位上限時，碰觸到液位計，液位計將模擬信號傳遞給 PLC， PLC 又將模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號處理后，又轉(zhuǎn)化成模擬信號傳遞觸摸屏顯示出來，同時停止水泵。 工作系統(tǒng)控 制圖 以上就是 PLC 自動控制液面的基本步驟，但是自動控制液面還有幾種情況，下面我們就來一一分析下： 首先，當(dāng)我們選擇自動控制時，我們設(shè)定了液位值時，相對應(yīng)的液位上下限值也隨之產(chǎn)生，同時通過 PID 的計算，當(dāng)前液位值是高于還是低于設(shè)定值，然后把模擬信號傳遞給 PLC， PLC 通過 AD 轉(zhuǎn)換，把所得的模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號進(jìn)行處理，再轉(zhuǎn)化成模擬信號傳遞給變頻器，此時變頻器會出現(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，水泵由變頻啟動運行轉(zhuǎn)為工頻運行。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，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，液位達(dá)到上限的關(guān)閉水泵讓液位下降，液位達(dá)到下限的打開水泵使液位上升，然后再通過 PID 計算，重復(fù)上面的過程。 29 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生 綜合運用所學(xué)知識 ,發(fā)現(xiàn) ,提出 ,分析和解決實際問題 ,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié) ,是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程 .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)今計算機應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說得是無處不在。 因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來說 掌握 可編程控制器（ PLC）的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。 經(jīng)過一個多月的努力終于把畢業(yè)設(shè)計順利完成了。通過這一個多月的學(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)計也讓我進(jìn)一步獲得了獨立自主的學(xué)習(xí)，摸索，思考，動手等多種能力。 指導(dǎo)老師剛開始分配 任務(wù) 時，我選擇了做跟 PLC 相關(guān)的課題。面對這那課題，開始時束手無策！在老師的指點下，我才有點眉目。于是開始了對其運行要求進(jìn)行解讀，并著手開始繪制原理圖，同時也積極 查詢 相關(guān) 資料 。在畢業(yè)設(shè)計中只知道原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，同時要有自己的想法和見解，這是成功的一項非常重要的保證。而這次設(shè)計也恰好鍛煉了我這一點。 時刻保持 奮進(jìn)的頭腦，不斷接受新事物，挑戰(zhàn)新的問題。千萬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)計來說，我不僅用了好幾個學(xué)過的軟件，還接觸了新的軟件。 在整個過程中，我也曾經(jīng)因為遇到困難失落過，也曾為成功的解決棘手問題而熱情高漲。然而遇到困難，我都一直堅持著，尋找各種方法來解決問題，并不停鼓勵自己一定會成功的。本次設(shè)計中我綜合運用了在校內(nèi)外所學(xué)習(xí)的知識。為很好的完成本次設(shè)計，我不斷地從廠里獲取機會并學(xué)習(xí)調(diào)試。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，我想說：為完成這次畢業(yè)設(shè)計，確實很辛苦。因為邊實習(xí)邊做設(shè)計，時 間很緊，人的精力也很有限。然而實習(xí)是不可缺少的一部分。在實習(xí)期間可以把在學(xué)校學(xué)到的知識應(yīng)用到實際當(dāng)中。在理論與實踐相結(jié)合的時候，能夠更快更好的體會到理論的精髓所在，體會到理論與實踐的區(qū)別。從而鞏固自己所學(xué)的知識，增強發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。從而做到理論與實際的融會貫通，充分的運用自己實習(xí)所獲得的知識及經(jīng)驗為畢業(yè)設(shè)計增添亮點。雖然有點苦，但苦中仍有樂，因為在其中我又學(xué)會更多的東西，掌握了更多的知識。以前種種艱辛這時就變成了最甜美的回憶！ 30 于我而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。讓我知道 了學(xué)無止境的道理。我們每一個人永遠(yuǎn)都不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像是在登山，當(dāng)你登上峰頂時，你會發(fā)現(xiàn)對面還有更多而且更高的山峰在等著你的征服。挫折是一份財富， 經(jīng)歷 是一份擁有。這次畢業(yè)設(shè)計必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶 ！ —— 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)計的過程中得到了 李 老師的悉心 指導(dǎo)。從設(shè)計的開始到論文的定稿，整個過程 李老師都一直關(guān)心著我 。 李 老師淵博的學(xué)識，嚴(yán)謹(jǐn) 認(rèn)真的教學(xué) 態(tài)度，務(wù)實的工作作風(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 幾個月 的畢業(yè)設(shè)計的過程中，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)，一起探討問題、解決問題。當(dāng)我遇到困難時，他們給了我許多好的建議和無私的幫助。在此，對所有給予我?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：機械工業(yè)出版社， 20xx． [ 6 ] 劉湘濤等主編 .自動控制原理 [M].北京：電子工業(yè)出版社 ,20xx． [ 7 ] 陳伯時主編 .電力拖動自動控制 系統(tǒng)（第 3 版） [M].北京：機械工業(yè)出版社 , 20xx． [ 8 ] 郭一楠等編．過程控制系統(tǒng) [M].北京： 機械工業(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] 張萬奎．模擬電子技術(shù) [M]． 長沙：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 變頻器液位自動控制系統(tǒng)設(shè)計 [J]. 黑龍江科技信息 , 20xx． [13] 陶美雄 ． 基于 PLC 的液位自動控制系統(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 附錄五 主電路圖