聚合釜溫度控制系統(tǒng)的設計-閱讀頁
2025-07-22 15:31本頁面
【正文】 三、低、中、高三段速度設定 ：按“MODE”鍵，在面板顯示“L00”時候，按上下鍵將顯示改為“L29”時候，按“ENTER”鍵進入，這時面板顯示為低速頻率，然后按“上、下”鍵修改數(shù)值，按“ENTER”確定寫入值。 四、頻率到達幅度 按“MODE”面板顯示“L00”時候，按上下鍵，改為“L58”，再按“ENTER”進入，將顯示數(shù)值改為 ，按 ENTER 確定寫入值。同時它還有一些工具性的功能，例如用戶程序的文檔管理和加密等。程序編輯過程中的語法檢查功能可以提前避免一些語法和數(shù)據(jù)類型方面的錯誤。軟件功能的實現(xiàn)可以在聯(lián)機工作方式（在線方式）下進行，部分功能的實現(xiàn)也可以在離線工作方式下進行。離線方式：有編程軟件的計算機與 PLC 斷開連接，此時能完成大部分基本功能。兩者的主要區(qū)別是：聯(lián)機方式下可直接針對相連的 PLC 進行操作，如上載和下載用戶程序和組態(tài)數(shù)據(jù)等；而離線方式下不直接與 PLC 聯(lián)系，所有程序和參數(shù)都暫時存放在磁盤上，等聯(lián)機后在下載到 PLC 中。PID 控制器問世至今已有近 80 年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。即當我們不完全了解一個系統(tǒng)和被控對象，或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時，最適合用 PID 控制技術(shù)。PID 控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、 積分、微分計算出控制量進行控制的。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。 積分（I）控制：在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項”。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零。 微分（D）控制：在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用， 其變化總是落后于誤差的變化。這就是說，在控制器中僅引入 “比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調(diào)。 PID 算法的數(shù)字化處理為了能讓數(shù)字計算機處理這個控制式，連續(xù)算式必須離散化為周期采樣偏差算式，才能用來計算輸出值，數(shù)字計算機處理的算式如下：Mn =Kc*en +Ki*∑ex+Mintial+Kd*(enen1)輸出=比例項+積分項+微分項其中：Mn 在采樣時刻 n，PID 回路輸出的計算值 Kc PID 回路增益 en 采樣時刻 n 回路的偏差值 en1 回路的偏差值的前一個值本科生課程設計（論文） ex 采樣時刻 x 的回路偏差值 Ki 積分項的比例常數(shù) Mintial 回路輸出的初始值 Kd 微分項的比例常數(shù)從這個公式可以看出，積分項是從第一個采樣周期到當前采樣周期所有誤差項的函數(shù)，微分項是當前采樣和前一次采樣的函數(shù)，比例項是當前采樣的函數(shù)，在數(shù)字計算機中，不保存所有的誤差項，實際上也不必要。作為數(shù)字計算機解決的重復性的結(jié)果，可以得到在任何采樣時刻必須計算的方程的一個簡化算式。其中 Kc 決定輸出對偏差的靈敏度，偏差（e）是給定值（SP）與過程變量值（PV）之差，S7200 解決的求比例項的算式是：MPn=Kc*（SPnPVn）其中：MPn 第 n 采樣時刻比例項的值 Kc 增益本科生課程設計（論文） SPn 第 n 采樣時刻的給定值 PVn 第 n 采樣時刻的過程變量的值積分項值 MI 與偏差和成正比。其中 MIn 可以被調(diào)整或限制，MX 的處置通常在第一次計算輸出以前被設為 Minitial（初值） 。其中采樣時間是重新計算輸出的時間間隔，而積分時間控制積分項在整個輸出結(jié)果中影響的大小。在許多控制系統(tǒng)中，只需要一兩種回路控制類型。如果不想要積分動作（PID 計算中沒有“I”），可以吧積分時間（復本科生課程設計（論文）位）置為無窮大“INF”。如果不想要微分回路，可以把微分時間置為零。本系統(tǒng)設計采用 PID 算法閉環(huán)控制系統(tǒng)程序，優(yōu)點是: PID 算法蘊涵了動態(tài)控制過程中過去、現(xiàn)在、將來的主要信息，而且其配置幾乎最優(yōu)。PID算法簡單明了，各個控制參數(shù)相對較為獨立，參數(shù)的選定較為簡單，形成了完整的設計和參數(shù)調(diào)整方法，很容易為工程技術(shù)人員所掌握。系統(tǒng)輸出信號有：變頻器、報警器。 圖 外部接線圖1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleN umber R evisio nSizeBD ate: 26 D ec201 2 Sh eet of File: D :\EX A MPLES\MyD esig b D raw n B y:C PU 224 L1N1ML+ 2M M1LEM2 31R A A +M L+D A R B B + B R C C + C R D D +變變 變 22 0VSB 1 SB 2AYGJWB本科生課程設計（論文）第 5 章 設計總結(jié)聚合釜作為反應器在化工生產(chǎn)中應用的越來越廣，而其作為反應器有著強非線性、時變性、有噪聲干擾、純滯后、放熱量大等特點，所以其建模與控制都非常的困難。溫度檢測控制不好，將給企業(yè)帶來不可彌補的損失。本次設計采用了一系列一體化變送器對冷卻水的溫度流量分別進行檢測變送，將采集到的溫度、流量信號與設定值進行比較，如果偏離設定值，便進行 PID 調(diào)節(jié)，輸出信號用以調(diào)節(jié)閥的控制，從而恢復聚合釜的正常反應溫度。本科生課程設計（論文）參考文獻[1] 梅麗鳳，鄭海英 .電氣控制與 PLC ：機械工業(yè)出版社，2022: 12[2] 劉華波，西門子 S7200PLC ：機械工業(yè)出版社， 2022:5 [3] 向曉漢等. 西門子 PLC 高級應用實例精講. 北京：機械工業(yè)出版社，2022:14[4] . :126[5] 嚴盈富. 西門子 S7200PLC 入門. 北京:人民郵電出版社. 2022:33[6] 文小玲，曾濤 .高精度溫度檢測系統(tǒng)[J].(8):4650本科生課程設計
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