第一篇：三菱FX型PLC在電子束焊機(jī)中的應(yīng)用概要

三菱FX型PLC在電子束焊機(jī)中的應(yīng)用

摘要：根據(jù)電子束焊機(jī)的控制系統(tǒng)的要求，提出用三菱公司的FX系列的可編程邏輯控制器對電子束焊機(jī)進(jìn)行數(shù)字量控制和模擬量控制。結(jié)合電子束焊機(jī)焊接工藝需要，分別對控制軟件的作用和軟件構(gòu)成進(jìn)行了說明。關(guān)鍵詞：PLC電子束焊機(jī)（EBW）控制1概論電子束焊接機(jī)是高能束技術(shù)在焊接設(shè)備中。由于電子束焊接具有焊縫成形好，不用焊條，效率高，不易氧化等優(yōu)點(diǎn)而成功地廣泛地應(yīng)用于原子能、國防、汽車、航空航天、電工儀表、冶金等工業(yè)領(lǐng)域

摘要：根據(jù)電子束焊機(jī)的控制系統(tǒng)的要求，提出用三菱公司的FX系列的可編程邏輯控制器對電子束焊機(jī)進(jìn)行數(shù)字量控制和模擬量控制。結(jié)合電子束焊機(jī)焊接工藝需要，分別對控制軟件的作用和軟件構(gòu)成進(jìn)行了說明。關(guān)鍵詞：PLC 電子束焊機(jī)（EBW）控制 1 概論

電子束焊接機(jī)是高能束技術(shù)在焊接設(shè)備中。由于電子束焊接具有焊縫成形好，不用焊條，效率高，不易氧化等優(yōu)點(diǎn)而成功地廣泛地應(yīng)用于原子能、國防、汽車、航空航天、電工儀表、冶金等工業(yè)領(lǐng)域，并隨當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)及其它新技術(shù)的推廣應(yīng)用更進(jìn)一步加速了電子束焊接技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用[1]。電子束焊機(jī)技術(shù)復(fù)雜，主要涉及的專業(yè)技術(shù)有電子光學(xué)、電磁場理論、計(jì)算機(jī)及其控制技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、真空技術(shù)、精密制造技術(shù)、高電壓工程等多種學(xué)科的綜合應(yīng)用。電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)復(fù)雜，既有數(shù)字量控制，也有模擬量控制，同時(shí)還要對一些參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。三菱公司生產(chǎn)的FX系列可編程控制器的功能較好地滿足了其控制系統(tǒng)的要求[2]，較好地實(shí)現(xiàn)了PLC對電子束焊機(jī)的整機(jī)控制。2 電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)的組成 2.1 電子束焊機(jī)的工作過程

電子束焊接機(jī)的工作過程是真空系統(tǒng)完成對電子槍和焊接室的抽真空任務(wù)后（此時(shí)電子槍及焊接室的真空度滿足工作要求），分別加上聚焦電源和偏壓電源，聚焦電源為電子槍建立聚焦磁場，偏壓電源控制和調(diào)節(jié)電子束流的大小。打開閘閥，加上陰極電源后合上高壓，至此焊接機(jī)處于等待焊接狀態(tài)，如果工件及工作臺位置準(zhǔn)備好，按下焊接按鈕設(shè)備開始下束，通過調(diào)節(jié)電子束流給定和工作臺速度大小來實(shí)現(xiàn)對焊接線能量的調(diào)整，以滿足焊接工藝的要求，如果需要對電子束進(jìn)行“攪拌”焊接可以加上掃描電源，電子束被掃描成圓、橢圓、半圓等多種圖形以實(shí)現(xiàn)“攪拌”焊接的作用。零件焊接完成后，按下充氣按扭打開焊接室拿出零件，第一次焊接任務(wù)完成。如果要繼續(xù)焊接其它零件，重復(fù)以上過程。焊接室及電子槍的抽真空可以用手動(dòng)或者自動(dòng)程序完成，手動(dòng)程序時(shí)人工控制有關(guān)泵及閥的操作，各種操作狀態(tài)由人工管理。自動(dòng)程序則由PLC按照程序要求自動(dòng)管理有關(guān)泵及閥門的開啟、真空狀態(tài)、聯(lián)鎖條件等，自動(dòng)完成設(shè)備的抽真空任務(wù)，使之滿足設(shè)備需要的真空度。在抽氣及焊接過程中，如果聯(lián)鎖條件不滿足或者水、氣等故障，PLC則自動(dòng)判斷工作狀態(tài)，使設(shè)備恢復(fù)到有關(guān)的狀態(tài)，或者發(fā)出故障指示供操作人員調(diào)整。2.2 控制系統(tǒng)組成

控制系統(tǒng)組成的原理圖如圖1所示，整機(jī)以PLC為核心分別對設(shè)備各控制系統(tǒng)進(jìn)行模擬和數(shù)字控制，PLC為三菱公司生產(chǎn)的FX2N-128MT可編程的邏輯控制器，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的各種邏輯控制。A/D、D/A單元亦為該公司的特殊模塊，實(shí)現(xiàn)工作臺運(yùn)動(dòng)速度給定的A/D轉(zhuǎn)換和高壓、束流的D/A轉(zhuǎn)換，通過PLC的邏輯運(yùn)算輸出模擬量來控制高壓、束流的給定。各控制系統(tǒng)的原理如下。

高壓控制系統(tǒng)：高壓控制系統(tǒng)由PID調(diào)節(jié)器、高壓電源、反饋環(huán)節(jié)、功率放大等組成，PLC經(jīng)內(nèi)部運(yùn)算和D/A轉(zhuǎn)換輸出模擬信號給PID調(diào)節(jié)器，PID調(diào)節(jié)器在反饋環(huán)節(jié)的閉環(huán)控制作用下控制高壓電源的高壓輸出，以實(shí)現(xiàn)高壓的穩(wěn)定和調(diào)節(jié)以及對高壓的聯(lián)鎖控制。高壓控制系統(tǒng)的主要功能有高壓的梯度上升和下降、焊接過程中的高壓打火保護(hù)、急停、故障顯示等。

束流控制系統(tǒng)：束流控制系統(tǒng)由PID調(diào)節(jié)器、偏壓電源、反饋環(huán)節(jié)、功率放大等組成。PLC經(jīng)內(nèi)部運(yùn)算和D/A轉(zhuǎn)換輸出模擬信號給PID調(diào)節(jié)器，PID調(diào)節(jié)器在反饋環(huán)節(jié)的閉環(huán)控制作用下控制偏壓電源的偏壓輸出，以實(shí)現(xiàn)對電子束流的穩(wěn)定和調(diào)節(jié)以及對焊接工藝控制。束流控制系統(tǒng)的主要功能有束流的梯度上升和下降、束流的大小調(diào)節(jié)、焊接過程中的工藝控制、急停、故障顯示等。聚焦控制系統(tǒng)：聚焦控制系統(tǒng)由聚焦電源、聚焦線圈及PLC的控制指令組成，PLC管理聚焦電源的開啟及與其他控制系統(tǒng)的聯(lián)鎖，保證設(shè)備處于聚焦?fàn)顟B(tài)。陰極加熱電流控制系統(tǒng)：陰極加熱電流控制系統(tǒng)控制陰極加熱電流的大小，保證電子槍的陰極能發(fā)射出足夠的電子數(shù)目。PLC控制陰極電源的開啟和陰極與高壓、真空、閘閥等的聯(lián)鎖。

真空及閥門控制系統(tǒng)：真空及閥門控制系統(tǒng)保證設(shè)備具有正常的真空工作環(huán)境，主要由各種真空泵、閥門等組成。PLC對真空系統(tǒng)的控制分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種功能，手動(dòng)時(shí)PLC根據(jù)輸入條件判斷閥門、泵的正常狀態(tài)，閥門、泵的開啟由人工控制，其開關(guān)動(dòng)作還是由PLC完成。自動(dòng)時(shí)PLC根據(jù)程序要求自動(dòng)完成對設(shè)備的抽真空任務(wù)，泵、閥門、真空度的狀態(tài)判斷和聯(lián)鎖條件均通過PLC軟件來實(shí)現(xiàn)。

工作臺運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)：工作臺運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)由PWM信號發(fā)生器、驅(qū)動(dòng)電源、步進(jìn)電機(jī)、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及夾具組成。工作臺運(yùn)動(dòng)控制分為手動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)的聯(lián)機(jī)控制，手動(dòng)時(shí)PWM信號由PLC產(chǎn)生，具體的工作過程是速度模擬量給定經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換輸入給PLC，PLC通過內(nèi)部功能處理，產(chǎn)生的PWM信號經(jīng)高速信號輸出口Y0、Y1分別送到X、Y軸的驅(qū)動(dòng)電源的接口上，速度大小的調(diào)節(jié)通過改變模擬量給定的大小來實(shí)現(xiàn)，模擬量給定的改變后，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后到PLC內(nèi)部的數(shù)字量亦發(fā)生改變，經(jīng)PLC運(yùn)算后形成的PWM信號頻率亦發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)對工作臺運(yùn)動(dòng)的控制。計(jì)算機(jī)的聯(lián)機(jī)控制時(shí)由計(jì)算機(jī)控制和管理工作臺的各種運(yùn)動(dòng)、焊接過程及焊接工藝。

計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)控制：計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)控制是用來連接PLC和計(jì)算機(jī)之間的指令傳輸，PLC指令通過RS232通訊輸入給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)控制指令通過開關(guān)板和隔離板把計(jì)算機(jī)機(jī)信號輸入給PLC，實(shí)現(xiàn)PLC對計(jì)算機(jī)和焊接過程的實(shí)時(shí)控制。偏轉(zhuǎn)掃描控制系統(tǒng)：由偏轉(zhuǎn)電源和偏轉(zhuǎn)線圈組成，實(shí)現(xiàn)對電子束的偏轉(zhuǎn)和掃描。

測量及故障顯示：用來測量有關(guān)焊接工藝參數(shù)，故障類型顯示，供操作人員調(diào)整和控制。3 軟件構(gòu)成

根據(jù)以上對電子束焊機(jī)的組成及控制原理的分析，電子束焊機(jī)的軟件由以下程序構(gòu)成，其流程圖如圖2所示，各程序的功能如下：

初始化程序：對一些數(shù)據(jù)寄存器及定時(shí)器清零復(fù)位，使設(shè)備處于初始工作狀態(tài)。

高壓控制程序：控制高壓條件的聯(lián)鎖、高壓給定、高壓上升及下降梯度、急停等。

電子束流控制程序：控制電子束流的上升及下降梯度、電子束流的給定輸出等。

檢查程序：供維修人員使用，進(jìn)入此程序后，聯(lián)鎖條件解除，焊接機(jī)完全由人工控制各部件的開啟。

手動(dòng)程序：處于手動(dòng)程序時(shí)，人工操作真空泵及閥門的開關(guān)，使設(shè)備進(jìn)入焊接等待狀態(tài)，此時(shí)各部件之間的聯(lián)鎖通過PLC內(nèi)部軟件設(shè)置，保證設(shè)備和人身安全。

自動(dòng)程序：自動(dòng)條件滿足時(shí)焊接機(jī)進(jìn)入自動(dòng)程序控制狀態(tài)，PLC完全控制真空泵、閥的開啟，使設(shè)備自動(dòng)進(jìn)入等待焊接狀態(tài)。

計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)控制：聯(lián)接計(jì)算機(jī)和PLC之間的指令傳送，使計(jì)算機(jī)能適時(shí)控制工作臺的運(yùn)動(dòng)及焊接工藝控制，進(jìn)入計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)控制程序時(shí)，計(jì)算機(jī)管理焊接程序。

A/D D/A轉(zhuǎn)換程序：實(shí)現(xiàn)A/D、D/A的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)工作臺速度給定的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，供PLC運(yùn)算并變換成一定頻率的PWM信號，控制工作臺的速度。同時(shí)實(shí)現(xiàn)高壓、電子束流的數(shù)字量向模擬量的轉(zhuǎn)換，用以分別控制高壓、束流的大小和上升及下降梯度。故障報(bào)警程序：根據(jù)輸入信號的不同類型顯示不同的故障類別，引起操作人員注意和幫助維修人員修理設(shè)備，確保設(shè)備和人身安全。

停機(jī)程序：執(zhí)行本程序時(shí)，PLC按照設(shè)備所處的工作狀態(tài)依次關(guān)閉有關(guān)部件、電源、真空泵、閥、加熱電爐等。結(jié)束程序：END 4 結(jié)語

電子束焊接機(jī)應(yīng)用PLC控制，并結(jié)合PC機(jī)的通信技術(shù)，設(shè)備功能齊全，工作可靠，操作簡單。PLC同時(shí)還能對工作臺運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，使工作臺驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，控制方便。經(jīng)過電子束焊機(jī)的運(yùn)行，結(jié)果表明PLC控制電子束焊機(jī)的硬、軟件安全可靠，提高了電子束焊機(jī)的自動(dòng)化水平。參考文獻(xiàn)

1.葉漢民.電子束技術(shù)及應(yīng)用簡介.適用技術(shù)市場.2000.1 2.葉漢民.真空電子束焊機(jī)中的PLC控制技術(shù).真空,2000,3

第二篇：三菱PLC在商用制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用

三菱PLC、HMI在商用制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、概述

在商用制冷系統(tǒng)中壓縮機(jī)的控制大都采用機(jī)械式控制，眾所周知，機(jī)械式控制存在著許多不足，如：體積龐大，接線麻煩，不易維護(hù)，同時(shí)控制精度差，致使制冷系統(tǒng)中制冷劑的壓力波動(dòng)太大，造成制冷效果差，冷藏食品解凍受損，給用戶造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

近年來市場上也出現(xiàn)了一些采用單片機(jī)，工控機(jī)控制的控制器。但是，采用單片機(jī)開發(fā)的控制器由于抗干擾能力差，人機(jī)界面不夠友好，操作繁瑣，給用戶帶來了很 多麻煩，所以，也沒有得到普及。而采用工控機(jī)控制的控制器由于大多是國外引進(jìn)的產(chǎn)品，全英文界面，不僅操作繁瑣，而且價(jià)格昂貴，大多數(shù)用戶不能接受。因而 也得不到推廣，本文介紹的控制器正好填補(bǔ)了這一空白。它不僅體積小，接線簡單，人機(jī)界面友好，維護(hù)方便；同時(shí)控制精度高，運(yùn)行可靠，使制冷系統(tǒng)中制冷劑的 壓力波動(dòng)很小，制冷效果好，冷藏品得到了很好的保護(hù)；最近用于冷鏈中廣泛使用的并聯(lián)機(jī)組，對冷量變化的精確調(diào)節(jié)和壓縮機(jī)運(yùn)行壽命的均勻調(diào)節(jié)，非常適合并聯(lián) 機(jī)組的實(shí)際使用情況；并且，價(jià)格適中，因而受到了廣大用戶的普遍歡迎。五年來全國累計(jì)四十多套投入運(yùn)行，運(yùn)行情況良好。

二、系統(tǒng)的控制原理

本控制器主機(jī)采用三菱公司的PLC,型號為：FX2N—48MR,數(shù)據(jù)采集部分采用三菱公司的數(shù)據(jù)采集模塊，型號為：FX2N—4A/D,現(xiàn)場監(jiān)視的人機(jī) 界面采用三菱公司的圖形操作終端，型號為：F940GOT。同時(shí)，由主機(jī)，調(diào)制解調(diào)器，公用電話網(wǎng)，計(jì)算機(jī)，SCADA軟件組成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

系統(tǒng)的工作原理：首先，通過FX2N—4A/D采集系統(tǒng)壓力，電壓，溫度以及設(shè)備的保護(hù)等信號，并對模擬信號進(jìn)行數(shù)字濾波，抗干擾濾波，然后進(jìn)行模擬量的 量化和標(biāo)度變換，與設(shè)定參數(shù)進(jìn)行比較判斷，根據(jù)比較結(jié)果和保護(hù)信號控制壓縮機(jī)的啟動(dòng)與停止。當(dāng)需要開機(jī)時(shí)，首先，根據(jù)所有壓縮機(jī)的開機(jī)時(shí)間，判斷哪一臺壓 縮機(jī)開機(jī)時(shí)間最短，然后，判斷其保護(hù)信號是否正常？如果正常，則開機(jī)，否則判斷下一臺壓縮機(jī)，……直到最后一臺。反之，當(dāng)需要停機(jī)時(shí)，首先根據(jù)所有壓縮機(jī) 的開機(jī)時(shí)間判斷哪一臺壓縮機(jī)開機(jī)時(shí)間最長，然后，輸出停機(jī)控制信號。

正常工作情況下，任何一臺壓縮機(jī)的保護(hù)信號出現(xiàn)故障，主機(jī)一旦檢測到故障信號，立即輸出停機(jī)信號，停止相對應(yīng)的壓縮機(jī)，并發(fā)出報(bào)警信號，告訴值班人員系統(tǒng)出現(xiàn)故障，需要人工監(jiān)視。同時(shí)，主機(jī)一旦檢測到故障的恢復(fù)信號，也會(huì)立即輸出開機(jī)信號，啟動(dòng)相對應(yīng)的壓縮機(jī)。

F940GOT是人機(jī)接口圖形操作終端，通過它可以輸入系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，可以手動(dòng)操作，例如：手動(dòng)啟動(dòng)或停止壓縮機(jī)等等。它可以顯示系統(tǒng)運(yùn)行的各種參數(shù)及系 統(tǒng)運(yùn)行的各種狀態(tài)。另外，壓縮機(jī)的各種保護(hù)信號可以通過主機(jī)的開關(guān)量輸入端輸入PLC作為壓縮機(jī)的開機(jī)條件。安裝了SCADA軟件的計(jì)算機(jī)通過調(diào)制解調(diào) 器，公用電話網(wǎng)與PLC 連接，可以實(shí)時(shí)讀取系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)從而進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。采用本系統(tǒng)可以預(yù)防系統(tǒng)即將出現(xiàn)的故障，并及時(shí)采取補(bǔ)救措施，從而為客戶挽回不必 要的經(jīng)濟(jì)損失。

三、系統(tǒng)的硬件框圖

圖1系統(tǒng)硬件組成輸入部分：輸入部分包括模擬信號輸入和開關(guān)信號輸入兩部分組成。

模擬信號包括：安裝在吸氣集管上的吸氣壓力傳感器（0~200PSIG），和安裝在排氣集管上的排氣壓力傳感器(0~500PSIG)和溫度傳感器。還有監(jiān)視系統(tǒng)供電電壓的電壓傳感器。

開關(guān)信號包括：安裝在壓縮機(jī)上的電子熱保護(hù)（溫度探頭安裝在電機(jī)繞組內(nèi)），安裝在壓縮機(jī)吸氣側(cè)的低壓開關(guān)，安裝在壓縮機(jī)排氣側(cè)的高壓開關(guān)，油位控制器，油 壓差控制器.電子熱保護(hù)根據(jù)安裝在電機(jī)繞組內(nèi)的溫度探頭感知的繞組溫度的高低，發(fā)出一個(gè)開關(guān)信號，當(dāng)溫度高于設(shè)定值時(shí)斷開控制回路，反之則接通控制回路，主要防止因繞 組溫度過高而導(dǎo)致的壓縮機(jī)故障。安裝在壓縮機(jī)吸氣側(cè)的低壓開關(guān)主要用于：當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入機(jī)械后備狀態(tài)時(shí)，根據(jù)吸氣壓力的高低來控制壓縮機(jī)的開/停。安裝在壓縮 機(jī)排氣側(cè)的高壓開關(guān)則用于：當(dāng)排氣壓力超過上限設(shè)定值時(shí)斷開控制回路，停止壓縮機(jī)的運(yùn)行，防止由于排氣壓力過高而造成的壓縮機(jī)故障。油位控制器：當(dāng)壓縮機(jī) 的瑞滑油供應(yīng)不上時(shí)（系統(tǒng)油位低于某一設(shè)定值時(shí)）斷開控制回路，停止壓縮機(jī)的運(yùn)行，可以有效防止壓縮機(jī)因缺油干磨導(dǎo)致的損壞。油壓差控制器.用于監(jiān)測半封 閉壓縮機(jī)高低壓腔油壓差，當(dāng)油壓差太小時(shí)將出現(xiàn)潤滑油供應(yīng)不上，影響壓縮機(jī)的潤滑，將導(dǎo)致壓縮機(jī)干磨。還有監(jiān)視系統(tǒng)供電電源的相序保護(hù)器。

輸出部分：通過中間繼電器控制壓縮機(jī)和報(bào)警。

另外：一方面，主機(jī)通過RS 422接口與觸模屏（圖形操作終端F940GOT）連接，觸模屏作為一種人機(jī)接口，可以通過它進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定，系統(tǒng)運(yùn)行工況的監(jiān)視等等。另一方面，主 機(jī)通過RS 232接口與調(diào)制解調(diào)器連接，通過公用電話網(wǎng)，把系統(tǒng)參數(shù)，系統(tǒng)運(yùn)行工況傳送到遠(yuǎn)方的計(jì)算機(jī)以便于進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)控和遠(yuǎn)程維護(hù)。

四、控制軟件的編制思路

在控制軟件編制之前，首先要搞清楚影響壓縮機(jī)運(yùn)行的各種因素，以及各種因素本身的特性和它們之間的相互關(guān)系，結(jié)合本控制器，影響壓縮機(jī)運(yùn)行的各種因素如下：

系統(tǒng)的吸氣壓力

系統(tǒng)的供電電壓

三相電源的相序保護(hù)

壓縮機(jī)的電子熱保護(hù)

壓縮機(jī)的低壓開關(guān)

壓縮機(jī)的高壓開關(guān)

壓縮機(jī)的油位控制器

壓縮機(jī)的油壓差控制器

正常情況下，在設(shè)備安裝完畢后首先應(yīng)校正三相電源的相序，保證三相電源的相序是正確的；系統(tǒng)的供電電壓應(yīng)處于正常范圍內(nèi)（線電壓為交流380V± 15%）。當(dāng)壓縮機(jī)的電子熱保護(hù)探測到的繞組溫度正常，壓縮機(jī)的排氣壓力低于設(shè)定值，壓縮機(jī)的油位正常，壓縮機(jī)的油壓差控制在必要的范圍內(nèi)，此時(shí)當(dāng)系統(tǒng)的 吸氣壓力高于設(shè)定值時(shí)，壓縮機(jī)即可以開機(jī)運(yùn)行。

在設(shè)備運(yùn)行過程中，三相電源的相序是不變的，當(dāng)系統(tǒng)的供電電壓超出正常范圍（線電壓為交流380V±15%）時(shí)，控制器將發(fā)出電壓故障報(bào)警信號，同時(shí)，將停止所有正在運(yùn)行的壓縮機(jī)，提醒值班人員檢查系統(tǒng)電源供電情況，直到解除故障。

在設(shè)備運(yùn)行過程中，無論壓縮機(jī)的電子熱保護(hù)，壓縮機(jī)的高壓開關(guān)，壓縮機(jī)的油位控制器，壓縮機(jī)的油壓差控制器那一個(gè)出現(xiàn)故障，都可以隨時(shí)停止相應(yīng)的壓縮機(jī)；當(dāng)故障解除后，相應(yīng)的壓縮機(jī)即可根據(jù)控制器的需要隨時(shí)投入運(yùn)行。

壓縮機(jī)的低壓開關(guān)主要用于機(jī)械后備。當(dāng)主控制器故障時(shí)將讓出控制權(quán)，由壓縮機(jī)的低壓開關(guān)控制系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，以保持制冷系統(tǒng)正常工作，避免因主控制器故障而導(dǎo)致整個(gè)制冷系統(tǒng)停止工作。

五、人機(jī)界面的設(shè)計(jì)

人機(jī)界面采用三菱公司的圖形操作終端：F940GOT—LWD。在進(jìn)行人機(jī)界面的畫面設(shè)計(jì)之前應(yīng)該了解系統(tǒng)要監(jiān)視和操作的內(nèi)容，這里我們要監(jiān)視系統(tǒng)的吸氣 壓力，壓縮機(jī)的運(yùn)行狀況（即目前壓縮機(jī)是運(yùn)行狀態(tài)還是停機(jī)狀態(tài)，自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)還是強(qiáng)制運(yùn)行狀態(tài)），系統(tǒng)電源電壓，各臺壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間等等。另外，還要設(shè)計(jì) 運(yùn)行參數(shù)設(shè)置的畫面和手動(dòng)操作的畫面，以及系統(tǒng)故障后的報(bào)警畫面和報(bào)警解除畫面，報(bào)警記錄和運(yùn)行記錄的清除畫面。

在主菜單畫面中，顯示了系統(tǒng)操作的一級菜單，它包括廠商信息，運(yùn)行顯示，運(yùn)行記錄，報(bào)警記錄，參數(shù)設(shè)置，系統(tǒng)維護(hù)等畫面。

在廠商信息畫面中，記錄了本軟件的研發(fā)背景和公司的簡單介紹。

在運(yùn)行顯示畫面中，可以監(jiān)視系統(tǒng)的吸氣壓力，壓縮機(jī)的運(yùn)行工況，系統(tǒng)電源電壓及系統(tǒng)時(shí)間，日期，還可以顯示系統(tǒng)目前是自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)還是強(qiáng)制運(yùn)行狀態(tài)。在運(yùn)行記錄畫面中，記錄了低溫系統(tǒng)和中溫系統(tǒng)中各臺壓縮機(jī)詳細(xì)的運(yùn)行時(shí)間和本記錄開始時(shí)間。本記錄開始時(shí)間以 年，月，日，時(shí)，分，的形式顯示，壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間以 時(shí)，分，的形式顯示。

在報(bào)警記錄畫面中，記錄了報(bào)警的歷史記錄和當(dāng)前正在進(jìn)行的報(bào)警，以及各種報(bào)警的頻率和報(bào)警提示信號，在此畫面中可以解除正在進(jìn)行的報(bào)警的音響信號。在參數(shù)設(shè)置畫面中，可以對系統(tǒng)運(yùn)行的基本參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，它包括調(diào)試階段部報(bào)警的時(shí)間，壓力和電壓報(bào)警的延時(shí)時(shí)間，故障判斷時(shí)間，壓縮機(jī)的開機(jī)間隔時(shí)間；壓縮機(jī)的臺數(shù)，系統(tǒng)壓力設(shè)定點(diǎn)，系統(tǒng)壓力波動(dòng)范圍和壓力上下限報(bào)警設(shè)定值等等。

在系統(tǒng)維護(hù)畫面中，可以對系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行人工干預(yù)（強(qiáng)制操作），可以強(qiáng)制開啟某一臺壓縮機(jī)，或者強(qiáng)制停止某一臺壓縮機(jī)；在系統(tǒng)維護(hù)畫面中，還可以對系統(tǒng)運(yùn)行 記錄和報(bào)警記錄進(jìn)行清除操作。在此畫面中為了防止誤操作，特意設(shè)置了防誤程序。另外，還設(shè)計(jì)了三級密碼，用以限制用戶的越級操作。

由于本軟件采用中文界面，語言簡潔，操作簡單方便，因此受到了廣大用戶的好評。

六、SCADA監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)

監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)有二種方案：一種是通過RS485與主機(jī)連接實(shí)現(xiàn)設(shè)備的當(dāng)?shù)乇O(jiān)控，另一種是通過調(diào)制解調(diào)器（MODEM），公用電話網(wǎng)，調(diào)制解調(diào)器（MODEM）與主機(jī)連接實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。當(dāng)?shù)乇O(jiān)控主要用于用戶的日常監(jiān)控，遠(yuǎn)程監(jiān)控主要用于設(shè)備隱患的預(yù)防和設(shè)備故障的快速定位及修復(fù)。監(jiān)控畫面的 設(shè)計(jì)與人機(jī)界面的設(shè)計(jì)類似。用全中文共控組態(tài)軟件MCGS做開發(fā)平臺。

七、結(jié)束語

本文旨在探討和研究用PLC, 觸模屏，計(jì)算機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通訊和商用制冷系統(tǒng)的監(jiān)視與控制方案，為同類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)提供了一種方便，快捷的工程組態(tài)方案。

參考文獻(xiàn)

[1> 《三菱微型可編程控制器編程手冊》，《操作手冊》。

[2> 《Copeland制冷手冊》

[3> 《可編程控制器應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)方法與技巧》，陳春雨等著，電子工業(yè)出版社。

[4> 《MCGS組態(tài)軟件參考手冊》，《MCGS組態(tài)軟件用戶指南》。

[5> 《監(jiān)控組態(tài)軟件及其應(yīng)用》，馬國華著，清華大學(xué)出版社。

第三篇：以FX2N-32MR 型為例學(xué)習(xí)三菱PLC輸出輸入點(diǎn)接線概要

以FX2N-32MR 型為例學(xué)習(xí)三菱PLC 輸入、輸出點(diǎn)接線

（例一）PLC 輸出點(diǎn)實(shí)際接線圖如下：以FX2N-32MR 型號的三菱PLC 為例

上圖中，COM1 是Y0,Y1,Y2,Y3 的公共端，即當(dāng)Y0、Y1、Y2、Y3 接通時(shí)，分別都與COM 之間導(dǎo)通，同理，COM2 是Y4、Y5、Y6、Y7 的公共端，依次類推。。當(dāng)程序中，得輸出點(diǎn)線圈接通后，對應(yīng)的輸出端子與COM 端導(dǎo)通，外部負(fù)載與電源之間構(gòu)成回路，從而得電工作。

（例二）PLC 輸出點(diǎn)實(shí)際接線圖如下：

（例三）PLC 輸出點(diǎn)實(shí)際接線圖如下：

（例四）PLC 輸出點(diǎn)實(shí)際接線圖如下：

第四篇：PLC在恒壓供水系統(tǒng)中應(yīng)用

PLC在恒壓供水系統(tǒng)中應(yīng)用

引言

在供水系統(tǒng)中，恒壓供水是指在供水網(wǎng)系中用水量發(fā)生變化時(shí)，出口壓力保持不變的供水方式。本文采用計(jì)算機(jī)(PC)、可編程控制器(PLC)、變頻器組成變頻恒壓供水監(jiān)控系統(tǒng)，通過變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)恒壓供水、滿足節(jié)能降耗的要求，而且有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化及遠(yuǎn)程監(jiān)測。用水量變化具有隨機(jī)性，用水高峰時(shí)水壓不足，低谷時(shí)又造成能量浪費(fèi)。變頻恒壓供水系統(tǒng)根據(jù)公共管網(wǎng)的壓力變化，通過PLC和變頻器自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的增減、水泵電機(jī)的運(yùn)行方式及電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)恒壓供水，既防止了能量空耗，又避免出現(xiàn)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)沖擊電流對設(shè)備的影響。

二工作原理

變頻恒壓供水系統(tǒng)采用一臺變頻器拖動(dòng)兩臺大功率電動(dòng)機(jī)，可在變頻和工頻兩種方式下運(yùn)行;一臺低功率的電機(jī)，作為輔助泵電機(jī)。

啟動(dòng)方式:為避免啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流，電機(jī)采用變頻啟動(dòng)方式，從變頻器的輸出端得到逐漸上升的頻率和電壓。啟動(dòng)前變頻器要復(fù)位。

變頻調(diào)速:根據(jù)供水管網(wǎng)流量、壓力變化自動(dòng)控制變頻器輸出頻率，從而調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)和水泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。如設(shè)備的輸出電壓和頻率上升到工頻仍不能滿足供水要求時(shí)，PLC發(fā)出指令1號泵自動(dòng)切換到工頻電源運(yùn)行，待1號泵完全退出變頻運(yùn)行，對變頻器復(fù)位后，2號泵投入變頻運(yùn)行。

多泵切換:根據(jù)恒壓的需要，采取無主次切換，即“先開先?！钡脑瓌t接入和退出。在PLC的程序中，通過設(shè)置變頻泵的工作號和工頻泵的臺數(shù)，由給定頻率是否達(dá)到上限頻率或下限頻率來判斷增泵或減泵。在用水量較小的情況下，采用輔助泵工作。

為了避免一臺泵長期工作，任一泵不能連續(xù)變頻運(yùn)行超過3小時(shí)。當(dāng)工頻泵臺數(shù)為零，有一臺運(yùn)行于變頻狀態(tài)時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，當(dāng)達(dá)到3小時(shí)時(shí)，變頻泵的泵號改變，即切換到另一臺泵上。當(dāng)有泵運(yùn)行于工頻狀態(tài)，或輔助泵啟動(dòng)時(shí)，計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)并清零。

故障處理:能對水位下限，變頻器、PLC故障等報(bào)警。PLC故障，系統(tǒng)從自動(dòng)轉(zhuǎn)入手動(dòng)方式。

三PLC控制電路

系統(tǒng)采用S7-200PLC作下位機(jī)。S7-200PLC硬件系統(tǒng)包含一定數(shù)量的輸入/輸出(I/O)點(diǎn)，同時(shí)還可以擴(kuò)展I/O模塊和各種功能模塊，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，再減低系統(tǒng)成本，我們選用了UniMAT擴(kuò)展模塊接在CPU后面。輸入點(diǎn)為6個(gè)，其中水位上、下限信號分別為I0.0、I0.1。輸出點(diǎn)為10個(gè)，O0.0-O1.0對應(yīng)PLC的輸出端子。對變頻器的復(fù)位是由輸出點(diǎn)O1.0通過一個(gè)中間繼電器KA的觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)控制系統(tǒng)I/O點(diǎn)及地址分配可知，系統(tǒng)共有5個(gè)開關(guān)量輸入點(diǎn)，9個(gè)開關(guān)量輸出點(diǎn);1個(gè)模擬量輸入點(diǎn)和1個(gè)模擬量輸出點(diǎn)?？梢赃x用CPU224PLC(14DI/10DO)，再擴(kuò)展一個(gè)UniMAT模擬量模塊EM235(4AI/1AO)。

四電控程序設(shè)計(jì)

4.1泵站軟件的設(shè)計(jì)分析

(1)由“恒壓”要求出發(fā)的工作組數(shù)量的管理

為了恒定水壓，那么在水壓降低時(shí)，需要升高變頻器的輸出頻率，并且在一臺水泵工作是不能滿足恒壓要求時(shí)，這時(shí)需要啟動(dòng)第二臺。這樣有一個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)來決定是否需要啟動(dòng)新泵即為變頻器的輸出頻率是否達(dá)到所設(shè)定的頻率上限值。這一功能可以通過比較指令來實(shí)現(xiàn)。為了判斷變頻器的工作頻率達(dá)到上限的確定性，應(yīng)濾去偶然因素所引起的頻率波動(dòng)所達(dá)到的頻率上限值的情況，在程序中應(yīng)考慮采取時(shí)間濾波情況。

(2)臺組泵站泵組的管理規(guī)范

由于變頻器泵站希望每一次啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)均為軟啟動(dòng)，有規(guī)定各臺水泵必須交替使用，那么多臺組泵站泵組的投入運(yùn)行需要有一個(gè)管理規(guī)范。在本次設(shè)計(jì)中控制要求中規(guī)定任意的一臺水泵連續(xù)運(yùn)行不得超過3h，因此每次需要啟動(dòng)新泵或切換變頻泵的時(shí)候，以新運(yùn)行泵為變頻是合理的。具體的操作時(shí)，將現(xiàn)運(yùn)行的變頻器從變頻器上切除，并且接上工頻電源加以運(yùn)行，同時(shí)將變頻器復(fù)位并且用于新運(yùn)行泵的啟動(dòng)。除此之外，泵組管理還有一個(gè)問題就是泵的工作循環(huán)控制，在本設(shè)計(jì)中所使用的是用泵號加1的方法來實(shí)現(xiàn)變頻器的循環(huán)控制即3加上1等于0的邏輯，用工頻泵的總數(shù)結(jié)合泵號來實(shí)現(xiàn)工頻泵的輪換工作。

4.2程序的結(jié)構(gòu)及程序功能的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)前面可知，PLC在恒壓供水系統(tǒng)中的功能比較多，由于模擬量單元及PID調(diào)節(jié)都需要編制初始化及中斷程序，本程序可以分為三個(gè)部分:主程序、子程序和中斷程序。

(1)系統(tǒng)的初始化的一些工作放在初始化子程序中完成，這樣可以節(jié)省掃描時(shí)間。利用定時(shí)器中斷功能來實(shí)現(xiàn)PID控制的定時(shí)采樣及輸出控制。初始化子程序流程框圖如圖1。在初始化的子程序中僅僅在上電和故障結(jié)束時(shí)用，其主要的用途為節(jié)省大量的掃描時(shí)間加快整個(gè)程序的運(yùn)行效率，提高了PID中斷的精確度。上電處理的作用是CPU進(jìn)行清除內(nèi)部繼電器，復(fù)位所有的定時(shí)器，檢查I/O單元的連接。

圖1初始化程序

(2)主程序流程圖如圖2。其功能最多，如泵的切換信號的生成、泵組接觸器邏輯控制信號的綜合及報(bào)警處理等等都在主程序中。生活及消防雙恒壓的兩個(gè)恒壓值是采用數(shù)字式方式直接在程序中設(shè)定的。生活供水時(shí)系統(tǒng)設(shè)定為滿量程的70%，消防供水時(shí)系統(tǒng)設(shè)定為滿量程的90%。本系統(tǒng)中的增益和時(shí)間常數(shù)為:增益Kc=0.25，采樣時(shí)間Ts=0.2s，積分時(shí)間Ti=30min。

圖2主控制程序

(3)中斷程序如圖3，其作用主要用于PID的相應(yīng)計(jì)算，在PLC的常閉繼電器SM0.0的作用下工作，它包括:設(shè)定回路輸入及輸出選項(xiàng)、設(shè)定回路參數(shù)、設(shè)定循環(huán)報(bào)警選項(xiàng)、為計(jì)算指定內(nèi)存區(qū)域、指定初始化子程序及中斷程序。

圖3中斷程序

五結(jié)束語

恒壓供水技術(shù)因采用變頻器改變電動(dòng)機(jī)電源頻率，而達(dá)到調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速改變水泵出口壓力，比靠調(diào)節(jié)閥門的控制水泵出口壓力的方式，具有降低管道阻力大大減少截流損失的效能。由于變量泵工作在變頻工況，在其出口流量小于額定流量時(shí)，泵轉(zhuǎn)速降低，減少了軸承的磨損和發(fā)熱，延長泵和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械使用壽命。實(shí)現(xiàn)恒壓自動(dòng)控制，不需要操作人員頻繁操作，降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人力。

水泵電動(dòng)機(jī)采用軟啟動(dòng)方式，按設(shè)定的加速時(shí)間加速，避免電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊，對電網(wǎng)電壓造成波動(dòng)的影響，同時(shí)也避免了電動(dòng)機(jī)突然加速造成泵系統(tǒng)的喘振。

由于變量泵工作在變頻工作狀態(tài)，在其運(yùn)行過程中其轉(zhuǎn)速是由外供水量決定的，故系統(tǒng)在運(yùn)行過程中可節(jié)約可觀的電能，其經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。正因?yàn)榇?，系統(tǒng)具有收回投資快，而長期受益，其產(chǎn)生的社會(huì)效益也是非常巨大。

在實(shí)際應(yīng)用中，采用PLC控制恒壓供水，還能容易地隨時(shí)修改控制程序，以改變各元件的工作時(shí)間和工作狀況，滿足不同情況要求。與繼電器或硬件邏輯電路控制系統(tǒng)相比，PLC控制系統(tǒng)具有更大的靈活性和通用性。

第五篇：PLC在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

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運(yùn)行與應(yīng)用 GM

自控與監(jiān)測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院(河北 071003)韓慶瑤

李巧紅

劉崇倫

【摘 要】 PLC 控制恒壓供水的方法 , PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) , 通過設(shè)計(jì) PID 控制程序 , 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步 , 城市高層建筑的供水問題 日益突出。一方面要求提高供水質(zhì)量 , 不要因?yàn)閴毫Φ?波動(dòng)造成供水障礙;另一方面要求保證供水的可靠性和 安全性。針對這兩方面的要求 , 這就要求一種新的供水 方式 , 這里采用可編程序控制器(PLC)控制的恒壓供 水系統(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù) 運(yùn)算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體 , 易于擴(kuò)充其 功能的原則設(shè)計(jì)。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個(gè) PID 回路的輸出 M 是時(shí)間 t 的函數(shù) , 則 可以看作是比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)三項(xiàng)部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續(xù)量 , 第一項(xiàng)為比例項(xiàng) , 最后一項(xiàng) 為微分項(xiàng) , 中間兩項(xiàng)為積分項(xiàng)。其中 e 是給定值與被控 制變量之差 , 即回路偏差。Kc 為回路的增益。用計(jì)算 機(jī)處理這樣的控制算式 , 即連續(xù)的算式必須周期性地采 樣并進(jìn)行離散化 , 同時(shí)各信號也要離散化 , 公式如下 : M n = Kc(S PnPV n)+ M X + Kc(T s/ T d)(PV nPV n)公式中包含 9 個(gè)用來控制和監(jiān)視 PID 運(yùn)算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時(shí)要構(gòu)成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。

表 1 PID 回路表格式

地址偏移量數(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)控制的功能 , 即一個(gè)具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當(dāng)過程控制中某個(gè)變量出現(xiàn)偏 差時(shí) , PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機(jī)的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運(yùn)算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實(shí)現(xiàn)變得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可編程序控制器 , 其是目前松下電工推出的具有 多種控制功能的新款小型可編程序控制器 , 配備各種功 能模塊 , 具有 PID 調(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

GM 通用機(jī)械 38 過程變量當(dāng)前值 PV n 給定值 S Pn 輸出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法

參數(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實(shí)數(shù) 雙字

給定值 4 實(shí)數(shù) 雙字 I 8 實(shí)數(shù) 雙字 I/ O 12 實(shí)數(shù) I http://004km.cnki.net 1本文由cpzt貢獻(xiàn)

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運(yùn)行與應(yīng)用 GM

自控與監(jiān)測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院(河北 071003)韓慶瑤

李巧紅

劉崇倫

【摘 要】 PLC 控制恒壓供水的方法 , PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) , 通過設(shè)計(jì) PID 控制程序 , 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步 , 城市高層建筑的供水問題 日益突出。一方面要求提高供水質(zhì)量 , 不要因?yàn)閴毫Φ?波動(dòng)造成供水障礙;另一方面要求保證供水的可靠性和 安全性。針對這兩方面的要求 , 這就要求一種新的供水 方式 , 這里采用可編程序控制器(PLC)控制的恒壓供 水系統(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù) 運(yùn)算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體 , 易于擴(kuò)充其 功能的原則設(shè)計(jì)。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個(gè) PID 回路的輸出 M 是時(shí)間 t 的函數(shù) , 則 可以看作是比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)三項(xiàng)部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續(xù)量 , 第一項(xiàng)為比例項(xiàng) , 最后一項(xiàng) 為微分項(xiàng) , 中間兩項(xiàng)為積分項(xiàng)。其中 e 是給定值與被控 制變量之差 , 即回路偏差。Kc 為回路的增益。用計(jì)算 機(jī)處理這樣的控制算式 , 即連續(xù)的算式必須周期性地采 樣并進(jìn)行離散化 , 同時(shí)各信號也要離散化 , 公式如下 : M n = Kc(S PnPV n)+ M X + Kc(T s/ T d)(PV nPV n)公式中包含 9 個(gè)用來控制和監(jiān)視 PID 運(yùn)算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時(shí)要構(gòu)成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。

表 1 PID 回路表格式

地址偏移量數(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)控制的功能 , 即一個(gè)具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當(dāng)過程控制中某個(gè)變量出現(xiàn)偏 差時(shí) , PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機(jī)的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運(yùn)算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實(shí)現(xiàn)變得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可編程序控制器 , 其是目前松下電工推出的具有 多種控制功能的新款小型可編程序控制器 , 配備各種功 能模塊 , 具有 PID 調(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

GM 通用機(jī)械 38 過程變量當(dāng)前值 PV n 給定值 S Pn 輸出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法

參數(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實(shí)數(shù) 雙字

給定值 4 實(shí)數(shù) 雙字 I 8 實(shí)數(shù) 雙字 I/ O 12 實(shí)數(shù) I http://004km.cnki.net 1本文由cpzt貢獻(xiàn)

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運(yùn)行與應(yīng)用 GM

自控與監(jiān)測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院(河北 071003)韓慶瑤

李巧紅

劉崇倫

【摘 要】 PLC 控制恒壓供水的方法 , PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) , 通過設(shè)計(jì) PID 控制程序 , 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步 , 城市高層建筑的供水問題 日益突出。一方面要求提高供水質(zhì)量 , 不要因?yàn)閴毫Φ?波動(dòng)造成供水障礙;另一方面要求保證供水的可靠性和 安全性。針對這兩方面的要求 , 這就要求一種新的供水 方式 , 這里采用可編程序控制器(PLC)控制的恒壓供 水系統(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù) 運(yùn)算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體 , 易于擴(kuò)充其 功能的原則設(shè)計(jì)。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個(gè) PID 回路的輸出 M 是時(shí)間 t 的函數(shù) , 則 可以看作是比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)三項(xiàng)部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續(xù)量 , 第一項(xiàng)為比例項(xiàng) , 最后一項(xiàng) 為微分項(xiàng) , 中間兩項(xiàng)為積分項(xiàng)。其中 e 是給定值與被控 制變量之差 , 即回路偏差。Kc 為回路的增益。用計(jì)算 機(jī)處理這樣的控制算式 , 即連續(xù)的算式必須周期性地采 樣并進(jìn)行離散化 , 同時(shí)各信號也要離散化 , 公式如下 : M n = Kc(S PnPV n)+ M X + Kc(T s/ T d)(PV nPV n)公式中包含 9 個(gè)用來控制和監(jiān)視 PID 運(yùn)算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時(shí)要構(gòu)成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。

表 1 PID 回路表格式

地址偏移量數(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)控制的功能 , 即一個(gè)具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當(dāng)過程控制中某個(gè)變量出現(xiàn)偏 差時(shí) , PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機(jī)的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運(yùn)算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實(shí)現(xiàn)變得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可編程序控制器 , 其是目前松下電工推出的具有 多種控制功能的新款小型可編程序控制器 , 配備各種功 能模塊 , 具有 PID 調(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

GM 通用機(jī)械 38 過程變量當(dāng)前值 PV n 給定值 S Pn 輸出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.reserved.11 PID 算法

參數(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實(shí)數(shù) 雙字

給定值 4 實(shí)數(shù) 雙字 I 8 實(shí)數(shù) 雙字 I/ O 12 實(shí)數(shù) I http://004km.cnki.net 1本文由cpzt貢獻(xiàn)

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運(yùn)行與應(yīng)用 GM

自控與監(jiān)測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院(河北 071003)韓慶瑤

李巧紅

劉崇倫

【摘 要】 PLC 控制恒壓供水的方法 , PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) , 通過設(shè)計(jì) PID 控制程序 , 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步 , 城市高層建筑的供水問題 日益突出。一方面要求提高供水質(zhì)量 , 不要因?yàn)閴毫Φ?波動(dòng)造成供水障礙;另一方面要求保證供水的可靠性和 安全性。針對這兩方面的要求 , 這就要求一種新的供水 方式 , 這里采用可編程序控制器(PLC)控制的恒壓供 水系統(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù) 運(yùn)算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體 , 易于擴(kuò)充其 功能的原則設(shè)計(jì)。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個(gè) PID 回路的輸出 M 是時(shí)間 t 的函數(shù) , 則 可以看作是比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)三項(xiàng)部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續(xù)量 , 第一項(xiàng)為比例項(xiàng) , 最后一項(xiàng) 為微分項(xiàng) , 中間兩項(xiàng)為積分項(xiàng)。其中 e 是給定值與被控 制變量之差 , 即回路偏差。Kc 為回路的增益。用計(jì)算 機(jī)處理這樣的控制算式 , 即連續(xù)的算式必須周期性地采 樣并進(jìn)行離散化 , 同時(shí)各信號也要離散化 , 公式如下 : M n = Kc(S PnPV n)+ M X + Kc(T s/ T d)(PV nPV n)公式中包含 9 個(gè)用來控制和監(jiān)視 PID 運(yùn)算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時(shí)要構(gòu)成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。表 1 PID 回路表格式

地址偏移量數(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)控制的功能 , 即一個(gè)具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當(dāng)過程控制中某個(gè)變量出現(xiàn)偏 差時(shí) , PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機(jī)的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運(yùn)算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實(shí)現(xiàn)變得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可編程序控制器 , 其是目前松下電工推出的具有 多種控制功能的新款小型可編程序控制器 , 配備各種功 能模塊 , 具有 PID 調(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

GM 通用機(jī)械 38 過程變量當(dāng)前值 PV n 給定值 S Pn 輸出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法

參數(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實(shí)數(shù) 雙字

給定值 4 實(shí)數(shù) 雙字 I 8 實(shí)數(shù) 雙字 I/ O 12 實(shí)數(shù) I http://004km.cnki.net 1本文由cpzt貢獻(xiàn)

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運(yùn)行與應(yīng)用 GM

自控與監(jiān)測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院(河北 071003)韓慶瑤

李巧紅

劉崇倫

【摘 要】 PLC 控制恒壓供水的方法 , PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) , 通過設(shè)計(jì) PID 控制程序 , 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步 , 城市高層建筑的供水問題 日益突出。一方面要求提高供水質(zhì)量 , 不要因?yàn)閴毫Φ?波動(dòng)造成供水障礙;另一方面要求保證供水的可靠性和 安全性。針對這兩方面的要求 , 這就要求一種新的供水 方式 , 這里采用可編程序控制器(PLC)控制的恒壓供 水系統(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù) 運(yùn)算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體 , 易于擴(kuò)充其 功能的原則設(shè)計(jì)。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個(gè) PID 回路的輸出 M 是時(shí)間 t 的函數(shù) , 則 可以看作是比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)三項(xiàng)部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續(xù)量 , 第一項(xiàng)為比例項(xiàng) , 最后一項(xiàng) 為微分項(xiàng) , 中間兩項(xiàng)為積分項(xiàng)。其中 e 是給定值與被控 制變量之差 , 即回路偏差。Kc 為回路的增益。用計(jì)算 機(jī)處理這樣的控制算式 , 即連續(xù)的算式必須周期性地采 樣并進(jìn)行離散化 , 同時(shí)各信號也要離散化 , 公式如下 : M n = Kc(S PnPV n)+ M X + Kc(T s/ T d)(PV nPV n)公式中包含 9 個(gè)用來控制和監(jiān)視 PID 運(yùn)算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時(shí)要構(gòu)成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。

表 1 PID 回路表格式

地址偏移量數(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)控制的功能 , 即一個(gè)具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當(dāng)過程控制中某個(gè)變量出現(xiàn)偏 差時(shí) , PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機(jī)的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運(yùn)算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實(shí)現(xiàn)變得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可編程序控制器 , 其是目前松下電工推出的具有 多種控制功能的新款小型可編程序控制器 , 配備各種功 能模塊 , 具有 PID 調(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

GM 通用機(jī)械 38 過程變量當(dāng)前值 PV n 給定值 S Pn 輸出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法

參數(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實(shí)數(shù) 雙字

給定值 4 實(shí)數(shù) 雙字 I 8 實(shí)數(shù) 雙字 I/ O 12 實(shí)數(shù) I http://004km.cnki.net 1本文由cpzt貢獻(xiàn)

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運(yùn)行與應(yīng)用 GM

自控與監(jiān)測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院(河北 071003)韓慶瑤

李巧紅

劉崇倫

【摘 要】 PLC 控制恒壓供水的方法 , PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) , 通過設(shè)計(jì) PID 控制程序 , 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步 , 城市高層建筑的供水問題 日益突出。一方面要求提高供水質(zhì)量 , 不要因?yàn)閴毫Φ?波動(dòng)造成供水障礙;另一方面要求保證供水的可靠性和 安全性。針對這兩方面的要求 , 這就要求一種新的供水 方式 , 這里采用可編程序控制器(PLC)控制的恒壓供 水系統(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù) 運(yùn)算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體 , 易于擴(kuò)充其 功能的原則設(shè)計(jì)。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個(gè) PID 回路的輸出 M 是時(shí)間 t 的函數(shù) , 則 可以看作是比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)三項(xiàng)部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續(xù)量 , 第一項(xiàng)為比例項(xiàng) , 最后一項(xiàng) 為微分項(xiàng) , 中間兩項(xiàng)為積分項(xiàng)。其中 e 是給定值與被控 制變量之差 , 即回路偏差。Kc 為回路的增益。用計(jì)算 機(jī)處理這樣的控制算式 , 即連續(xù)的算式必須周期性地采 樣并進(jìn)行離散化 , 同時(shí)各信號也要離散化 , 公式如下 : M n = Kc(S PnPV n)+ M X + Kc(T s/ T d)(PV nPV n)公式中包含 9 個(gè)用來控制和監(jiān)視 PID 運(yùn)算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時(shí)要構(gòu)成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。

表 1 PID 回路表格式

地址偏移量數(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)控制的功能 , 即一個(gè)具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當(dāng)過程控制中某個(gè)變量出現(xiàn)偏 差時(shí) , PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機(jī)的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運(yùn)算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實(shí)現(xiàn)變得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可編程序控制器 , 其是目前松下電工推出的具有 多種控制功能的新款小型可編程序控制器 , 配備各種功 能模塊 , 具有 PID 調(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

GM 通用機(jī)械 38 過程變量當(dāng)前值 PV n 給定值 S Pn 輸出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法

參數(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實(shí)數(shù) 雙字

給定值 4 實(shí)數(shù) 雙字 I 8 實(shí)數(shù) 雙字 I/ O 12 實(shí)數(shù) I http://004km.cnki.net 1本文由cpzt貢獻(xiàn)

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運(yùn)行與應(yīng)用 GM

自控與監(jiān)測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院(河北 071003)韓慶瑤

李巧紅

劉崇倫

【摘 要】 PLC 控制恒壓供水的方法 , PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) , 通過設(shè)計(jì) PID 控制程序 , 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步 , 城市高層建筑的供水問題 日益突出。一方面要求提高供水質(zhì)量 , 不要因?yàn)閴毫Φ?波動(dòng)造成供水障礙;另一方面要求保證供水的可靠性和 安全性。針對這兩方面的要求 , 這就要求一種新的供水 方式 , 這里采用可編程序控制器(PLC)控制的恒壓供 水系統(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù) 運(yùn)算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體 , 易于擴(kuò)充其 功能的原則設(shè)計(jì)。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個(gè) PID 回路的輸出 M 是時(shí)間 t 的函數(shù) , 則 可以看作是比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)三項(xiàng)部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續(xù)量 , 第一項(xiàng)為比例項(xiàng) , 最后一項(xiàng) 為微分項(xiàng) , 中間兩項(xiàng)為積分項(xiàng)。其中 e 是給定值與被控 制變量之差 , 即回路偏差。Kc 為回路的增益。用計(jì)算 機(jī)處理這樣的控制算式 , 即連續(xù)的算式必須周期性地采 樣并進(jìn)行離散化 , 同時(shí)各信號也要離散化 , 公式如下 : M n = Kc(S PnPV n)+ M X + Kc(T s/ T d)(PV nPV n)公式中包含 9 個(gè)用來控制和監(jiān)視 PID 運(yùn)算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時(shí)要構(gòu)成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。

表 1 PID 回路表格式

地址偏移量數(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)控制的功能 , 即一個(gè)具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當(dāng)過程控制中某個(gè)變量出現(xiàn)偏 差時(shí) , PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機(jī)的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運(yùn)算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實(shí)現(xiàn)變得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可編程序控制器 , 其是目前松下電工推出的具有 多種控制功能的新款小型可編程序控制器 , 配備各種功 能模塊 , 具有 PID 調(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

GM 通用機(jī)械 38 過程變量當(dāng)前值 PV n 給定值 S Pn 輸出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法

參數(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實(shí)數(shù) 雙字

給定值 4 實(shí)數(shù) 雙字 I 8 實(shí)數(shù) 雙字 I/ O 12 實(shí)數(shù) I http://004km.cnki.net 1本文由cpzt貢獻(xiàn)

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運(yùn)行與應(yīng)用 GM

自控與監(jiān)測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院(河北 071003)韓慶瑤

李巧紅

劉崇倫

【摘 要】 PLC 控制恒壓供水的方法 , PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) , 通過設(shè)計(jì) PID 控制程序 , 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步 , 城市高層建筑的供水問題 日益突出。一方面要求提高供水質(zhì)量 , 不要因?yàn)閴毫Φ?波動(dòng)造成供水障礙;另一方面要求保證供水的可靠性和 安全性。針對這兩方面的要求 , 這就要求一種新的供水 方式 , 這里采用可編程序控制器(PLC)控制的恒壓供 水系統(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù) 運(yùn)算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體 , 易于擴(kuò)充其 功能的原則設(shè)計(jì)。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個(gè) PID 回路的輸出 M 是時(shí)間 t 的函數(shù) , 則 可以看作是比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)三項(xiàng)部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續(xù)量 , 第一項(xiàng)為比例項(xiàng) , 最后一項(xiàng) 為微分項(xiàng) , 中間兩項(xiàng)為積分項(xiàng)。其中 e 是給定值與被控 制變量之差 , 即回路偏差。Kc 為回路的增益。用計(jì)算 機(jī)處理這樣的控制算式 , 即連續(xù)的算式必須周期性地采 樣并進(jìn)行離散化 , 同時(shí)各信號也要離散化 , 公式如下 : M n = Kc(S PnPV n)+ M X + Kc(T s/ T d)(PV nPV n)公式中包含 9 個(gè)用來控制和監(jiān)視 PID 運(yùn)算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時(shí)要構(gòu)成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。

表 1 PID 回路表格式

地址偏移量數(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)控制的功能 , 即一個(gè)具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當(dāng)過程控制中某個(gè)變量出現(xiàn)偏 差時(shí) , PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機(jī)的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運(yùn)算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實(shí)現(xiàn)變得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可編程序控制器 , 其是目前松下電工推出的具有 多種控制功能的新款小型可編程序控制器 , 配備各種功 能模塊 , 具有 PID 調(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

GM 通用機(jī)械 38 過程變量當(dāng)前值 PV n 給定值 S Pn 輸出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法

參數(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實(shí)數(shù) 雙字

給定值 4 實(shí)數(shù) 雙字 I 8 實(shí)數(shù) 雙字 I/ O 12 實(shí)數(shù) I http://004km.cnki.net 1本文由cpzt貢獻(xiàn)

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自控與監(jiān)測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院(河北 071003)韓慶瑤

李巧紅

劉崇倫

【摘 要】 PLC 控制恒壓供水的方法 , PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) , 通過設(shè)計(jì) PID 控制程序 , 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言 隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步 , 城市高層建筑的供水問題 日益突出。一方面要求提高供水質(zhì)量 , 不要因?yàn)閴毫Φ?波動(dòng)造成供水障礙;另一方面要求保證供水的可靠性和 安全性。針對這兩方面的要求 , 這就要求一種新的供水 方式 , 這里采用可編程序控制器(PLC)控制的恒壓供 水系統(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù) 運(yùn)算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體 , 易于擴(kuò)充其 功能的原則設(shè)計(jì)。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個(gè) PID 回路的輸出 M 是時(shí)間 t 的函數(shù) , 則 可以看作是比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)三項(xiàng)部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續(xù)量 , 第一項(xiàng)為比例項(xiàng) , 最后一項(xiàng) 為微分項(xiàng) , 中間兩項(xiàng)為積分項(xiàng)。其中 e 是給定值與被控 制變量之差 , 即回路偏差。Kc 為回路的增益。用計(jì)算 機(jī)處理這樣的控制算式 , 即連續(xù)的算式必須周期性地采 樣并進(jìn)行離散化 , 同時(shí)各信號也要離散化 , 公式如下 : M n = Kc(S PnPV n)+ M X + Kc(T s/ T d)(PV nPV n)公式中包含 9 個(gè)用來控制和監(jiān)視 PID 運(yùn)算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時(shí)要構(gòu)成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。

表 1 PID 回路表格式

地址偏移量數(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)控制的功能 , 即一個(gè)具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當(dāng)過程控制中某個(gè)變量出現(xiàn)偏 差時(shí) , PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機(jī)的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運(yùn)算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實(shí)現(xiàn)變得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可編程序控制器 , 其是目前松下電工推出的具有 多種控制功能的新款小型可編程序控制器 , 配備各種功 能模塊 , 具有 PID 調(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

GM 通用機(jī)械 38 過程變量當(dāng)前值 PV n 給定值 S Pn 輸出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法

參數(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實(shí)數(shù) 雙字

給定值 4 實(shí)數(shù) 雙字 I 8 實(shí)數(shù) 雙字 I/ O 12 實(shí)數(shù) I http://004km.cnki.net 1本文由cpzt貢獻(xiàn)

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自控與監(jiān)測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院(河北 071003)韓慶瑤

李巧紅

劉崇倫

【摘 要】 PLC 控制恒壓供水的方法 , PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) , 通過設(shè)計(jì) PID 控制程序 , 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 用 的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步 , 城市高層建筑的供水問題 日益突出。一方面要求提高供水質(zhì)量 , 不要因?yàn)閴毫Φ?波動(dòng)造成供水障礙;另一方面要求保證供水的可靠性和 安全性。針對這兩方面的要求 , 這就要求一種新的供水 方式 , 這里采用可編程序控制器(PLC)控制的恒壓供 水系統(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù) 運(yùn)算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體 , 易于擴(kuò)充其 功能的原則設(shè)計(jì)。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個(gè) PID 回路的輸出 M 是時(shí)間 t 的函數(shù) , 則 可以看作是比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)三項(xiàng)部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續(xù)量 , 第一項(xiàng)為比例項(xiàng) , 最后一項(xiàng) 為微分項(xiàng) , 中間兩項(xiàng)為積分項(xiàng)。其中 e 是給定值與被控 制變量之差 , 即回路偏差。Kc 為回路的增益。用計(jì)算 機(jī)處理這樣的控制算式 , 即連續(xù)的算式必須周期性地采 樣并進(jìn)行離散化 , 同時(shí)各信號也要離散化 , 公式如下 : M n = Kc(S PnPV n)+ M X + Kc(T s/ T d)(PV nPV n)公式中包含 9 個(gè)用來控制和監(jiān)視 PID 運(yùn)算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時(shí)要構(gòu)成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。

表 1 PID 回路表格式

地址偏移量數(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)控制的功能 , 即一個(gè)具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當(dāng)過程控制中某個(gè)變量出現(xiàn)偏 差時(shí) , PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機(jī)的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運(yùn)算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實(shí)現(xiàn)變得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可編程序控制器 , 其是目前松下電工推出的具有 多種控制功能的新款小型可編程序控制器 , 配備各種功 能模塊 , 具有 PID 調(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

GM 通用機(jī)械 38 過程變量當(dāng)前值 PV n 給定值 S Pn 輸出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法

參數(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實(shí)數(shù) 雙字

給定值 4 實(shí)數(shù) 雙字 I 8 實(shí)數(shù) 雙字 I/ O 12 實(shí)數(shù) I http://004km.cnki.net 1本文由cpzt貢獻(xiàn)

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運(yùn)行與應(yīng)用 GM

自控與監(jiān)測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院(河北 071003)韓慶瑤

李巧紅

劉崇倫

【摘 要】 PLC 控制恒壓供水的方法 , PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) , 通過設(shè)計(jì) PID 控制程序 , 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步 , 城市高層建筑的供水問題 日益突出。一方面要求提高供水質(zhì)量 , 不要因?yàn)閴毫Φ?波動(dòng)造成供水障礙;另一方面要求保證供水的可靠性和 安全性。針對這兩方面的要求 , 這就要求一種新的供水 方式 , 這里采用可編程序控制器(PLC)控制的恒壓供 水系統(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù) 運(yùn)算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體 , 易于擴(kuò)充其 功能的原則設(shè)計(jì)。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個(gè) PID 回路的輸出 M 是時(shí)間 t 的函數(shù) , 則 可以看作是比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)三項(xiàng)部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續(xù)量 , 第一項(xiàng)為比例項(xiàng) , 最后一項(xiàng) 為微分項(xiàng) , 中間兩項(xiàng)為積分項(xiàng)。其中 e 是給定值與被控 制變量之差 , 即回路偏差。Kc 為回路的增益。用計(jì)算 機(jī)處理這樣的控制算式 , 即連續(xù)的算式必須周期性地采 樣并進(jìn)行離散化 , 同時(shí)各信號也要離散化 , 公式如下 : M n = Kc(S PnPV n)+ M X + Kc(T s/ T d)(PV nPV n)公式中包含 9 個(gè)用來控制和監(jiān)視 PID 運(yùn)算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時(shí)要構(gòu)成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。

表 1 PID 回路表格式

地址偏移量數(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)控制的功能 , 即一個(gè)具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當(dāng)過程控制中某個(gè)變量出現(xiàn)偏 差時(shí) , PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機(jī)的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運(yùn)算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實(shí)現(xiàn)變得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可編程序控制器 , 其是目前松下電工推出的具有 多種控制功能的新款小型可編程序控制器 , 配備各種功 能模塊 , 具有 PID 調(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

GM 通用機(jī)械 38 過程變量當(dāng)前值 PV n 給定值 S Pn 輸出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法

參數(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實(shí)數(shù) 雙字

給定值 4 實(shí)數(shù) 雙字 I 8 實(shí)數(shù) 雙字 I/ O 12 實(shí)數(shù) I http://004km.cnki.net 1本文由cpzt貢獻(xiàn)

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運(yùn)行與應(yīng)用 GM

自控與監(jiān)測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院(河北 071003)韓慶瑤

李巧紅

劉崇倫

【摘 要】 PLC 控制恒壓供水的方法 , PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) , 通過設(shè)計(jì) PID 控制程序 , 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步 , 城市高層建筑的供水問題 日益突出。一方面要求提高供水質(zhì)量 , 不要因?yàn)閴毫Φ?波動(dòng)造成供水障礙;另一方面要求保證供水的可靠性和 安全性。針對這兩方面的要求 , 這就要求一種新的供水 方式 , 這里采用可編程序控制器(PLC)控制的恒壓供 水系統(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù) 運(yùn)算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體 , 易于擴(kuò)充其 功能的原則設(shè)計(jì)。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個(gè) PID 回路的輸出 M 是時(shí)間 t 的函數(shù) , 則 可以看作是比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)三項(xiàng)部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續(xù)量 , 第一項(xiàng)為比例項(xiàng) , 最后一項(xiàng) 為微分項(xiàng) , 中間兩項(xiàng)為積分項(xiàng)。其中 e 是給定值與被控 制變量之差 , 即回路偏差。Kc 為回路的增益。用計(jì)算 機(jī)處理這樣的控制算式 , 即連續(xù)的算式必須周期性地采 樣并進(jìn)行離散化 , 同時(shí)各信號也要離散化 , 公式如下 : M n = Kc(S PnPV n)+ M X + Kc(T s/ T d)(PV nPV n)公式中包含 9 個(gè)用來控制和監(jiān)視 PID 運(yùn)算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時(shí)要構(gòu)成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。

表 1 PID 回路表格式

地址偏移量數(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)控制的功能 , 即一個(gè)具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當(dāng)過程控制中某個(gè)變量出現(xiàn)偏 差時(shí) , PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機(jī)的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運(yùn)算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實(shí)現(xiàn)變得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可編程序控制器 , 其是目前松下電工推出的具有 多種控制功能的新款小型可編程序控制器 , 配備各種功 能模塊 , 具有 PID 調(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

GM 通用機(jī)械 38 過程變量當(dāng)前值 PV n 給定值 S Pn 輸出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法

參數(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實(shí)數(shù) 雙字

給定值 4 實(shí)數(shù) 雙字 I 8 實(shí)數(shù) 雙字 I/ O 12 實(shí)數(shù) I http://004km.cnki.net 1本文由cpzt貢獻(xiàn)

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運(yùn)行與應(yīng)用 GM

自控與監(jiān)測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院(河北 071003)韓慶瑤

李巧紅

劉崇倫

【摘 要】 PLC 控制恒壓供水的方法 , PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) , 通過設(shè)計(jì) PID 控制程序 , 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步 , 城市高層建筑的供水問題 日益突出。一方面要求提高供水質(zhì)量 , 不要因?yàn)閴毫Φ?波動(dòng)造成供水障礙;另一方面要求保證供水的可靠性和 安全性。針對這兩方面的要求 , 這就要求一種新的供水 方式 , 這里采用可編程序控制器(PLC)控制的恒壓供 水系統(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù) 運(yùn)算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體 , 易于擴(kuò)充其 功能的原則設(shè)計(jì)。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個(gè) PID 回路的輸出 M 是時(shí)間 t 的函數(shù) , 則 可以看作是比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)三項(xiàng)部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續(xù)量 , 第一項(xiàng)為比例項(xiàng) , 最后一項(xiàng) 為微分項(xiàng) , 中間兩項(xiàng)為積分項(xiàng)。其中 e 是給定值與被控 制變量之差 , 即回路偏差。Kc 為回路的增益。用計(jì)算 機(jī)處理這樣的控制算式 , 即連續(xù)的算式必須周期性地采 樣并進(jìn)行離散化 , 同時(shí)各信號也要離散化 , 公式如下 : M n = Kc(S PnPV n)+ M X + Kc(T s/ T d)(PV nPV n)公式中包含 9 個(gè)用來控制和監(jiān)視 PID 運(yùn)算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時(shí)要構(gòu)成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。

表 1 PID 回路表格式

地址偏移量數(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)控制的功能 , 即一個(gè)具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當(dāng)過程控制中某個(gè)變量出現(xiàn)偏 差時(shí) , PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機(jī)的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運(yùn)算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實(shí)現(xiàn)變得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可編程序控制器 , 其是目前松下電工推出的具有 多種控制功能的新款小型可編程序控制器 , 配備各種功 能模塊 , 具有 PID 調(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

GM 通用機(jī)械 38 過程變量當(dāng)前值 PV n 給定值 S Pn 輸出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法

參數(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實(shí)數(shù) 雙字

給定值 4 實(shí)數(shù) 雙字 I 8 實(shí)數(shù) 雙字 I/ O 12 實(shí)數(shù) I http://004km.cnki.net 1