【正文】 32 參 考 文 獻 [ 1 ] 廖常初 .FX 系列 PLC 編程及應用 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 20xx． [ 2 ] 廖常初 . PLC 編程及應用 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 20xx． [ 3 ] 王俊杰 .檢測技術與儀表 [M].武漢：武漢理工大學出版社， 20xx． [4 ] 邱關源主編 .電路 [M].高等教育出版社， 1999． [5 ] 王兆安等主編 .電力電子技術 [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：華南理工大學出版社 ,20xx． [10] 張萬奎．模擬電子技術 [M]． 長沙：湖南大學出版社， 20xx． [11] 張克農(nóng)．數(shù)字電子技術基礎 [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)結構圖 附錄 四 PLC 外部接線 附錄五 主電路圖 。當我遇到困難時，他們給了我許多好的建議和無私的幫助。在此謹向 李 老師表示最衷心的感謝。從設計的開始到論文的定稿，整個過程 李老師都一直關心著我 。這次畢業(yè)設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老師 李俊杰 老師。我們每一個人永遠都不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像是在登山，當你登上峰頂時，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。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。從而做到理論與實際的融會貫通，充分的運用自己實習所獲得的知識及經(jīng)驗為畢業(yè)設計增添亮點。在理論與實踐相結合的時候，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。然而實習是不可缺少的一部分。 通過這次畢業(yè)設計，我想說：為完成這次畢業(yè)設計，確實很辛苦。本次設計中我綜合運用了在校內(nèi)外所學習的知識。 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。千萬記住秒針不停的劃圈，我們的思想也應不斷的修正提高。而這次設計也恰好鍛煉了我這一點。于是開始了對其運行要求進行解讀，并著手開始繪制原理圖，同時也積極 查詢 相關 資料 。 指導老師剛開始分配 任務 時，我選擇了做跟 PLC 相關的課題。通過這一個多月的學習，我發(fā)現(xiàn)自己還有好多不足之處。 因此作為二十一世紀的大學來說 掌握 可編程控制器（ PLC）的開發(fā)技術是十分重要的。如下圖： 28 綜上，當液位達到恒液位值時，液位達到上限的關閉水泵讓液位下降，液位達到下限的打開水泵使液位上升，然后再通過 PID 計算，重復上面的過程。 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，當我們選擇自動控制時，我們設定了液位值時，相對應的液位上下限值也隨之產(chǎn)生，同時通過 PID 的計算，當前液位值是高于還是低于設定值，然后把模擬信號傳遞給 PLC， PLC 通過 AD 轉換，把所得的模擬信號轉化成數(shù)字信號進行處理，再轉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 當變頻器的頻率不斷增大直到達到上限頻率時，水泵由變頻啟動運行轉為工頻運行。 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 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定液面值，其 余的全部交由 PLC 來控制執(zhí)行。 PLC 控制程 序由一個主程序、若干子程序構成，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。 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。 (a) 沒有必要再和可編程控制器連接。 （ 4） 能夠簡單設定和其他站點的鏈接 由于連接對象的指定被圖形化而構筑成復雜的系統(tǒng)的情況下也能夠簡單的設定。把開發(fā) 順序程序時反復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。用標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。 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 能夠將 Excel,Word 等作成的說明數(shù)據(jù)進行復制，粘貼，并有效利用。 程序設計 針對該課題地總體設計要求，我們應用的編程軟件是三菱 GX Developer。 （ 4） 觸電可以任意串聯(lián)、并聯(lián)，而且同一觸點可以無限次使用。 （ 2） 觸電不能放在線圈的右邊，即線圈與右母線之間不能有任何觸電。每個梯形圖由多層邏輯行組成。 23 第五章 系統(tǒng)軟件設計 程序設計編 程基本原則與注意問題 程序設計（梯形圖）編程基本原則 （ 1） 梯形圖按自上而下，從左到右的順序排列。 積分環(huán)節(jié) ：主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度，積分作用的強弱取決于積分時間常數(shù) Ti， Ti越大，積分作用越弱，反之則越強。 PID 控制算法及特點 PID控制算法的一般形式 PID控制器根據(jù)日標值 (設定值 )r(t)與反饋值 (測量值 )c(t)構成的控制偏差： e(t)=r(t)c(t) 將偏差的比例 (P)、積分 (I)和微分 (D)通過線性組合構成控制量，對受控對象進行控制。 軟件型，使用離散形式的 PID控制算法在可編程序控制器上做 PID控制器。它比較適用于流量控制、壓力控制、溫度控制等過程量的控制。若有偏差，則通過此功能的控制動作使偏差為零。 硬件接線圖 19 圖 PLC 外部接線圖 20 圖 電控系統(tǒng) 主 電 路圖 21 第四章 PID 控制器的設計 PID控制方式是現(xiàn)代工業(yè)控制中應用的最廣泛的反饋控制力式之一。 由式 (65)可得： ν=E ／ BD，則流體在管道中流過的體積流量和感應電勢成正比。管道由不導磁材料制成，管道內(nèi)表面襯掛絕緣襯里。適當選用測量管中絕緣內(nèi)襯和測量電極的材料，就可以測量各種腐蝕性 (酸、堿、鹽 )液體流量．尤其在測量含有固體顆粒的液體如泥漿、紙漿、礦漿等的流量時，更顯示出其優(yōu)越性 。 電磁流量計的工作原理 電磁流量計是基于電磁感應原理工作的流量測量儀表，用于測量具有一定導電性液體的體積流量。最大流量與最小流量的比值一般為 20： 1 以上，適用的工業(yè)管徑范圍寬，最大可達 3m，輸出信號和被測流量成線性，精確度較高，可測量電導率 ≥1μs/cm 的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿的流體流量。 流量計 電磁流量計 簡介 電磁流量計 是根據(jù)法拉第電磁感應定律進行流量測量的流量計。 固態(tài)結構，無可動 部件 ，高可靠性，使用壽命長。在補償溫度 0 ～ 70 ℃ 范圍內(nèi)，溫度飄移低于 %FS ，在整個允許 工作溫度范圍 內(nèi)低于 0. 18 ３ %FS 。同時，通過導氣不銹鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓腔，再將液面上的大氣壓 Po 與傳感器的負壓腔相連，以抵消傳感器背面的 Po ，使傳感器測得壓力為： ρ . ，顯然通過測取壓力 P ，可以得到液位深度。它是針對化工工業(yè)中強腐蝕性的酸性液體而特制，殼體采用聚四氟乙烯材料制成，采用特種氟膠電纜及專門的密封技術進行電氣連接，既保證了傳感器的水密性、耐腐蝕性，又使得參考壓力腔與環(huán)境壓力相通，從而保證了測量的高精度和高穩(wěn)定性。利用流體靜力學原理測量液位，是壓力 傳感器 的一項重要應用。精巧的結構，簡單 的調(diào)校和靈活的安裝方式為用戶輕松地使用提供了方便。第二類為非接觸式，分為超聲波液位變送器，雷達液位變送器等。 17 液位傳