PLC控制的恒壓供水系統(tǒng).doc

x畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文plc控制的恒壓供水系統(tǒng)the constant pressure water supply based on plc control學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師： 信息工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計本 院 自動化 系 黃道義所提論文plc控制的恒壓供水系統(tǒng)the constant pressure water supply based on plc control符合本科畢業(yè)設(shè)計論文要求、業(yè)經(jīng)本委員會評審認可。答辯組成員：指導(dǎo)教師：院答辯委員會主任：教授plc控制的恒壓供水系統(tǒng) 摘 要本文主要針對當(dāng)前供水系統(tǒng)中存在的自動化程度不高、能耗嚴重、可靠性低的缺點加以研究，開發(fā)出一種新型的并在這三個方面都有所提高的plc控制的恒壓供水系統(tǒng)。全文共分為五章。第一章闡明了恒壓供水系統(tǒng)的應(yīng)用背景、選題意義及主要研究內(nèi)容。第二章對本系統(tǒng)的總體方案進行了介紹，其中包括系統(tǒng)的工藝要求，系統(tǒng)的組成和基本工作原理以及主要元器件的選型。第三章著重寫控制系統(tǒng)的軟硬件部分的基本原理。第四章介紹了系統(tǒng)的開發(fā)工作，對plc程序做了詳細描述并介紹了過程控制中占據(jù)重要地位的pid調(diào)節(jié)原理及參數(shù)設(shè)置依據(jù)，方法。第五章是項目調(diào)試和小結(jié)部分，給出了調(diào)試結(jié)果。本論文綜合運用了可編程控制器（plc）、變頻器、傳感器等現(xiàn)代工業(yè)控制常用的控制部件及其相關(guān)程序設(shè)計方法。所做的研究對同類系統(tǒng)的研究和開發(fā)具有一定的參考價值。關(guān)鍵詞：可編程序控制器 變頻器 pidthe constant pressure water supply based on plc control abstractin the thesis, the disadvantages and problems need to be resolved of current supporting water system are briefly analyzed, and a new system, which has great advance in automation, reliability and saving energy, is studied and described.this thesis consists of five chapterschapter one clarifies the application background and significance of the supporting water system and main contents of research. chapter two introduces the overall project of the new autocontrol system, including craft demand, constitution, work principle and the selection of the main electrical deviceschapter three emphasizes the principle of the software and hardware part in control system. chapter four, we analyze the exploitation of control system, specifying on plc programmer and introduces the principle, parameter installation of pid control. the last chapter is the conclusion of the whole research and presents some debug result.the research collectively utilized some modern control devices, such as plc, frequency conversion device, sensor, and their program control method, all of these are of some reference value to the study of relative control system. key words： plc frequency conversion pid目 錄中文摘要i英文摘要ii目錄iii第一章 緒論1-11.1 課題的意義及應(yīng)用背景1.2 本文研究的內(nèi)容第二章 恒壓供水原理及工藝2-12.1 任務(wù)2.2 工藝要求2.3 系統(tǒng)的組成和基本工作原理2.4 主要元器件選型第三章 軟硬件的基本原理介紹3-13.1 plc可編程控制器3.1.1 可編程控制器的特點3.1.2 可編程控制器的工作原理3.2 變頻器的原理與特性3.2.1 變頻器簡介3.2.2 變頻與變壓(vvvf)原理3.2.3 變頻調(diào)速的基本原理3.2.4 變頻調(diào)速的升速和啟動3.2.5 變頻調(diào)速的降速和制動3.2.6 變頻后的電動機的機械特性3.2.7 水泵類平方律負載的機械特性3.2.8 v/f控制的概念3.2.9 矢量控制的概述3.2.10 atv38的特性3.3 壓力傳感器簡介第四章 系統(tǒng)開發(fā)4-14.1 plc應(yīng)用的開發(fā)步驟4.2 pid調(diào)節(jié)4.2.1 pid調(diào)節(jié)原理4.2.2 pid參數(shù)設(shè)置4.2.3 pid設(shè)定值的調(diào)整4.3 plc程序4.3.1 基本步驟4.3.2 指令術(shù)語4.3.3 基本梯形圖4.3.4 基本術(shù)語4.3.5 定時器的使用4.3.6 程序中使用的繼電器4.3.7 程序流程4.3.8 plc的運行和模擬調(diào)試第五章 現(xiàn)場調(diào)試和小結(jié)5-15.1 硬件功能性測試5.1 系統(tǒng)總體調(diào)試5.3 小結(jié)致謝參考文獻第一章 緒論1.1 課題的意義及應(yīng)用背景在我國，節(jié)電節(jié)水的潛力非常大。據(jù)有關(guān)國際組織發(fā)表的資料顯示:中國的單位國民經(jīng)濟總產(chǎn)值所消耗的電是美國、德國等的4倍左右，消耗的水是他們的2倍左右。我國的大量用電設(shè)備中，風(fēng)機和泵類電機的耗電量占全國發(fā)電量的50%左右,若推廣新型電機調(diào)速技術(shù),可節(jié)電40%左右,即可以節(jié)約全國發(fā)電量的1/5.由于我國人均占有水、電資源相對于別國又少很多,因此,在我國一方面水電供應(yīng)緊張,而另一方面,水電的浪費又十分驚人.節(jié)電節(jié)水,不僅潛力巨大,而且意義深遠近十年來，變頻技術(shù)的應(yīng)用在我國有很大的發(fā)展，并取得了良好的效果?？梢哉f，變頻技術(shù)已為大多數(shù)用戶所接受。但是，不能不指出，我國在變頻技術(shù)的應(yīng)用方面，與發(fā)達國家的水平尚有很大差距。目前，我國在用的交流電動機使用變頻調(diào)速運行的僅6%左右，而工業(yè)發(fā)達國家已達60% 70%；日本在風(fēng)機、水泵上變頻調(diào)速的采用率已達10%，而我國還不足0.01%；在日本，空調(diào)器的70%采用了變頻調(diào)速，而我國才剛剛起步。從這個現(xiàn)實出發(fā)，變頻技術(shù)尚有很大的發(fā)展空間，我們應(yīng)該鍥而不舍地做好推廣應(yīng)用工作。變頻控制技術(shù)的進步不僅僅是異步電動機結(jié)構(gòu)簡單、堅固、易于維護等優(yōu)點，更主要的是采用變頻調(diào)速技術(shù)的異步電動機的機械特性達到了直流電動機調(diào)壓調(diào)速的特性。由于計算機技術(shù)的介入，使得變頻器具有豐富的功能和方便好用的特點，因此人們才有可能按照實際要求，自行構(gòu)成一個適用和可靠的調(diào)速系統(tǒng)。變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備以其節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點，使我國供水行業(yè)的技術(shù)裝備水平從90年代初開始經(jīng)歷了一次飛躍。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)水泵電機無級調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最先進、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。在實際應(yīng)用中得到了很大的發(fā)展。隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻器的功能也越來越強。充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，對合理設(shè)計變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備，降低成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量等方面有著非常重要的意義。變頻恒壓供水控制系統(tǒng)主要有：(1)帶pid回路調(diào)節(jié)器和/或可編程序控制器(plc)的控制系統(tǒng)在該系統(tǒng)中，變頻器的作用是為電動機提供可變頻率的電源，實現(xiàn)電動機的無級調(diào)速，從而使管網(wǎng)水壓可控。傳感器的任務(wù)是檢測管網(wǎng)水壓；壓力設(shè)定單元為系統(tǒng)提供滿足用戶需要的水壓期望值；壓力設(shè)定信號和壓力反饋信號輸入可編程控制器后，經(jīng)可編程控制器內(nèi)部pid控制程序的計算，輸給變頻器一個轉(zhuǎn)速控制信號。還有一種辦法是將壓力設(shè)定信號和壓力反饋信號送入pid回路調(diào)節(jié)器，由后者進行運算后，輸給變頻器一個轉(zhuǎn)速控制信號。由于變頻器的轉(zhuǎn)速控制信號是由可編程控制器或pid回路調(diào)節(jié)器給出的，所以對可編程控制器來講，既要有模擬量輸入接口，又要有模擬量輸出接口。由于帶模擬量輸入/輸出接口的可編程控制器價格很高，這無形中就增加了供水設(shè)備的成本。若采用帶有模擬量輸入/數(shù)字量輸出的可編程控制器，則要在可編程控制器的數(shù)字量輸出口端另接一塊pwm調(diào)制板，將可編程控制器輸出的數(shù)字量信號轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量。這樣，可編程控制器的成本沒有降低，還增加了連線和附加設(shè)備，降低了整套設(shè)備的可靠性。如果采用一個開關(guān)量輸入/輸出的可編程控制器和一個pid回路調(diào)節(jié)器，其成本也和帶模擬量輸入/輸出的可編程控制器差不多。所以，在變頻調(diào)速恒壓給水控制設(shè)備中，pid控制信號的產(chǎn)生和輸出就成為降低給水設(shè)備成本的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。(2)新型變頻調(diào)速供水設(shè)備針對傳統(tǒng)的變頻調(diào)供水設(shè)備的不足之處，國內(nèi)外不少生產(chǎn)廠家近年來紛紛推出了一系列新產(chǎn)品，如華為的td2100，施耐德公司的altivar58泵切換卡，sanken的samco-i系列，abb公司的acs600、acs400系列，富士公司的g11s/p11s系列等。這些產(chǎn)品將pid調(diào)節(jié)器以及簡易可編程控制器的功能都綜合進變頻器內(nèi)，形成了帶有各種應(yīng)用宏的新型變頻器。由于pid運算在變頻器內(nèi)部，這就省去了對可編程控制器存儲容量的要求和對pid算法的編程，而且pid參數(shù)的在線調(diào)試非常容易，這不僅降低了生產(chǎn)成本，而且大大提高了生產(chǎn)效率。由于變頻器內(nèi)部自帶的pid調(diào)節(jié)器采用了優(yōu)化算法，所以使水壓的調(diào)節(jié)十分平滑、穩(wěn)定。同時，為了保證水壓反饋信號值的準確、不失值，可對該信號設(shè)置濾波時間常數(shù)，同時還可對反饋信號進行換算，使系統(tǒng)的調(diào)試非常簡單、方便。這類變頻器的價格僅比通用變頻器略高一點，但功能卻強很多，所以采用帶有內(nèi)置pid功能的變頻器生產(chǎn)出的恒壓供水設(shè)備，降低了設(shè)備成本，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省了安裝調(diào)試時間。在滿足工藝要求的情況下應(yīng)優(yōu)先采用。(3)供水專用變頻器供水專用變頻器是將普通變頻器和plc控制器集成在一起，是集供水管控一體化的系統(tǒng)，內(nèi)置供水專用pid調(diào)節(jié)器，只需加一只壓力傳感器，即可方便地組成供水閉環(huán)控制系統(tǒng)。傳感器反饋的水壓信號直接送入變頻器自帶的pid調(diào)節(jié)器輸入口，而壓力設(shè)定既可使用變頻器的鍵盤設(shè)定，也可采用一只電位器以模擬量的形式送入。每日可設(shè)定多段壓力運行，以適應(yīng)供水壓力的需要。也可設(shè)定指定日供水壓力。面板可以直接顯示壓力反饋值(mpa)。系統(tǒng)供水有兩種基本運行方式：變頻泵固定方式和變頻泵循環(huán)方式。變頻泵固定方式最多可以控制7臺泵，可選擇“先開先關(guān)”和“先開后關(guān)”(適用泵容量不同場合)兩種水泵關(guān)閉順序；變頻泵循環(huán)方式最多可以控制4臺泵，系統(tǒng)以“先開先關(guān)”的順序關(guān)泵。 供水系統(tǒng)采用變頻供水技術(shù)可改善供水水質(zhì)，且自動化程度高，又是國家節(jié)能推廣技術(shù)，但若選擇使用不當(dāng)，又會造成電能浪費，因此設(shè)計人員在方案確定之前應(yīng)根據(jù)用水性質(zhì)、用水特點、用水規(guī)模、設(shè)備投資等因素綜合考慮，在保證可靠供水前提下，充分發(fā)揮變頻調(diào)速的節(jié)能潛力1.2 本文研究的內(nèi)容 本文介紹以可編程控制器(plc)為控制核心，atv38系列變頻器為執(zhí)行元件，采用pid算法控制水泵電機轉(zhuǎn)速，即可調(diào)節(jié)出口管網(wǎng)壓力，使之達到用戶期望的恒定壓力。其中主要內(nèi)容包括恒壓供水原理，plc原理，變頻調(diào)速原理，通過設(shè)置幾個主要器件i/o參數(shù)，實現(xiàn)plc，變頻器，壓力傳感器之間的通訊、控制功能。第二章 恒壓供水原理及工藝2.1 任務(wù) 用plc，變頻器，壓力傳感器及低壓部件組成plc控制變頻調(diào)速恒壓供水自動控制系統(tǒng)，并使系統(tǒng)達到工藝要求的性能指標。2.2 工藝要求出口管網(wǎng)壓力：恒定在400kpa（4公斤）左右，可調(diào)水泵運行時間：24h長期運行2.3 系統(tǒng)的組成和基本工作原理系統(tǒng)由水泵機組、變頻柜、壓力儀表、管路系統(tǒng)等構(gòu)成。變頻柜由變頻器，plc低壓電器等構(gòu)成。系統(tǒng)控制75kw水泵3臺， 系統(tǒng)控制組成框圖如下：其工作情況如下： 1臺泵供水不足時，該泵倒為工頻運行，變頻柜啟動第2 臺泵，若流量還不夠，第2臺泵倒為工頻運行，變頻柜再啟動第3臺泵。若用水量減少，按啟泵順序依次停止工頻泵，直到最后1臺泵變頻恒壓2.4 主要元器件選型plc：cpm1a-40cdr-a（歐姆龍）變頻器：atv38(施耐德) 壓力傳感器：yyb-es（錢江儀器儀表廠）其他低壓配件選擇施耐德品牌為主第三章 軟硬件的基本原理介紹3.1 plc可編程控制器(cpm1a-40cdr-a)1969年，在美國出現(xiàn)第一臺可編程序邏輯控制器（programmable logic controllerplc）以來，經(jīng)過30多年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)成為一種最重要、高可靠性、應(yīng)用場合最多的工業(yè)控制微型計算機。它應(yīng)用大規(guī)模集成電路、微型機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展成果，逐步形成具有多種優(yōu)點和微型、小型、中型、大型、超大型等各種規(guī)格的plc系列產(chǎn)品，應(yīng)用于從繼電器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計算機之間的許多過程控制領(lǐng)域?？删幊绦蚩刂破饕押蛿?shù)控技術(shù)及工業(yè)機器人并列為工業(yè)自動化的三大支柱。初期的plc只是用于邏輯控制場合，代替繼電器控制系統(tǒng)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，plc以微處理器為核心，適用于開關(guān)量、模擬量和數(shù)字量的控制，它已進入過程控制和位置控制等場合的控制領(lǐng)域。目前，可編程序控制器既保留了原來可編程序邏輯控制器的所有優(yōu)點，又吸收和發(fā)展了其他控制裝置的優(yōu)點，包括計算機控制系統(tǒng)、過程儀表控制系統(tǒng)、集散系統(tǒng)、分散系統(tǒng)等。在許多場合，可編程序控制器可以構(gòu)成各種綜合控制系統(tǒng)，列如構(gòu)成邏輯控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)、圖形工作站等等。3.1.1 可編程控制器的特點1可靠性高。由于可靠性是用戶選用的首位依據(jù)，因此，每個plc生產(chǎn)廠都將可靠性作為第一指標而加以研制，以單片機為核心，在硬件和軟件上采取大量的抗干擾措施，使plc的平均無故障時間達到30萬小時以上，使用壽命更長。2控制功能強。plc具有邏輯判斷、計數(shù)、定時、步進、跳轉(zhuǎn)、移位、記憶、四則運算和數(shù)據(jù)傳送等功能，可以實現(xiàn)順序控制、邏輯控制、位置控制和過程控制等。3編程方便，易于使用。plc采用與繼電器電路相似的梯形圖編程，比較直觀，易懂易編，深受電氣技術(shù)人員和電工的歡迎，容易推廣應(yīng)用。plc可取代原繼電器控制系統(tǒng)，有利于對老設(shè)備的技術(shù)改造。4使用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，抗干擾能力強。5具有各種接口，與外部設(shè)備連接非常方便。6采用積木式結(jié)構(gòu)或模塊式結(jié)構(gòu)，具有較大的靈活性和可擴展性，擴展靈活方便。7維修方便。plc上有i/o指示燈（led），哪個i/o元件有故障，一目了然。8可根據(jù)生產(chǎn)工藝要求或運行情況，隨時對程序進行在線修改，不用更改硬接線，靈活性大，適應(yīng)性強。3.1.2 可編程控制器的工作原理一、plc的等效工作電路plc是一種微機控制系統(tǒng)，其工作原理也與微機相同，但在應(yīng)用時，可不必用計算機的概念去做深入的了解，只需將它看成是由普通的繼電器、定時器、計數(shù)器、移位器等組成的裝置，從而把plc等效成輸入、輸出和內(nèi)部控制電路三部分，如下圖所示。1輸入部分這部分的作用是接受被控設(shè)備的信息或操作命令等外部輸入信息。輸入接線端是plc與外部的開關(guān)、按鈕、傳感器轉(zhuǎn)換信號等連接的端口。每個端子可等效為一個內(nèi)部繼電器線圈，線圈號即輸入接點號，這個線圈由接收到的輸入端的外部信號來驅(qū)動，其驅(qū)動電源可由plc的電源部件提供(如直流24v)，也可由獨立的交流電源(如交流110v)供給。每個輸入繼電器可以有無窮多個內(nèi)部觸點(動合、動斷形式均可)(這里使用的是計算機的“copy”概念)，供設(shè)計plc的內(nèi)部控制電路(即編制plc控制程序)時使用。2內(nèi)部控制電路這部分的作用是運算和處理由輸入部分得到的信息，并判斷應(yīng)產(chǎn)生哪些輸出。內(nèi)部控制電路實際上也就是用戶根據(jù)控制要求編制的程序。plc程序一般用梯形圖形式表示。而梯形圖是從繼電器控制的電氣原理圖演變而來的，pic程序中的動合、動斷觸點、線圈等概念均與繼電器控制電路相同。在plc內(nèi)部還設(shè)有定時器、計數(shù)器、移位器、保持器、內(nèi)部輔助繼電器等，繼電器控制系統(tǒng)沒有的器件，它們的線圈及動合、動斷觸點只能在plc內(nèi)部控制電路中使用，而不能與外部電路相連。3輸出部分 這部分的作用是驅(qū)動外部負載。在plc內(nèi)部，有若干能與外部設(shè)備直接相連的輸出繼電器(有繼電器、雙向硅、晶體管三種形式)，它也有無限多軟件實現(xiàn)的動合、動斷觸點，可在plc內(nèi)部控制電路中使用；但對應(yīng)每一個輸出端只有一個硬件的動合觸點與之相連，用以驅(qū)動需要操作的外部負載；如圖23所示。外部負載的驅(qū)動電源接在輸出公共端(com)上。 總之，在使用plc時，可以把輸入端等效為一個繼電器線圈，其相應(yīng)的繼電器接點(動合或動斷)可在內(nèi)部控制電路中使用，而輸出端又以等效為內(nèi)部輸出繼電器的一個動合觸點，驅(qū)動外部設(shè)備。 二、plc的工作過程 plc一般采用循環(huán)掃描方式工作。當(dāng)plc加電后，首先進行初始化處理，包括清除io及內(nèi)部輔助繼電器、復(fù)位所有定時器、檢查i/o單元的連接等。開始運行之后，串行地執(zhí)行存貯器中的程序，這個過程可以分為如下四個階段。 1公共處理階段這部分在每次循環(huán)開始都要被執(zhí)行，包括復(fù)位系統(tǒng)定時器、檢查程序存貯器、檢查io總線、檢查掃描時間等。如出現(xiàn)異常情況，則通過自診斷給出故障信號，或自行進行相應(yīng)的處理，這將有助于及時發(fā)現(xiàn)或提前預(yù)報系統(tǒng)的故障，提高系統(tǒng)的可靠性。這部分時間是固定的，對p型機來說，為1.26ms。 2執(zhí)行外圍設(shè)備命令階段 當(dāng)有簡易編程器、圖形編程器、打印機等外部設(shè)備與plc相連時，則plc在每次循環(huán)時，都將執(zhí)行來自外部設(shè)備的命令。 3程序執(zhí)行階段 在這個階段，cpu將指令逐條調(diào)出并執(zhí)行，即按程序?qū)λ械臄?shù)據(jù)(輸入和輸出的狀態(tài))進行處理，包括邏輯、算術(shù)運算，再將結(jié)果送到輸出狀態(tài)寄存器。 4輸入、輸出更新階段 plc的cpu在每個掃描周期進行一次輸入來進行輸出更新。cpu對各個輸入端進行掃描，并將輸入端的狀態(tài)送到輸入狀態(tài)寄存器中；同時，把輸出狀態(tài)寄存器的狀態(tài)通過輸出部件轉(zhuǎn)換成外部設(shè)備能接受的電壓或電流信號，以驅(qū)動被控設(shè)備。這種對輸入、輸出狀態(tài)的集中處理過程，稱為批處理，這是plc工作的重要特點。 上圖進一步說明了上述plc內(nèi)部工作過程。plc工作時，上述過程周而復(fù)始，稱為掃描周期。三、plc的掃描時間 plc完成一個掃描周期所需要的時間，稱為掃描周期時間，簡稱掃描時間。掃描時間地長短取決于系統(tǒng)的配置、io通道數(shù)、程序中使用的指令及外圍設(shè)備的連接等，循環(huán)中每個階段所需的時間加在一起就是掃描時間。各部分時間計算如下： (1)公共處理時間t1。對p型機來說，這部分時間是固定的，即:tl1.26ms (2)輸入，輸出更新時間t2。因為plc的輸入通道數(shù)一般來說總是大于輸出通道數(shù)，因此，在計算這部分時間時，可以輸入通道數(shù)為準，即認為在輸入更新時間內(nèi)，輸出一定會更新完畢。這部分時間可按下式計算：t20.29十0.07n(ms) 其中n為輸入通道數(shù)減1。需要注意的是，若輸出通道數(shù)大于輸入通道數(shù)，則n應(yīng)取輸出通道數(shù)減1。 (3)程序執(zhí)行時間t3。這部分時間取決于在用戶程序中使用的指令的類型和條數(shù)。把程序中使用的所有指今的執(zhí)行時間加在一起，就等于t3。(4)執(zhí)行外設(shè)命令所需時間t4。當(dāng)有外部設(shè)備與plc相連時，其處理時間可按下述方法確定。首先，把上面算出的三個時間相加，再乘以0.05，即:t4(t1十t2十t3)0.05 當(dāng)t41時，則t41ms；當(dāng)t41時，則以0.5ms為單位，進行四舍五入。例如，當(dāng)t4=1.65ms時，則t41.5ms；若t41.8ms時，則取t42ms。 注意：當(dāng)沒有外設(shè)與plc相連時t40ms。 將上面四部分時間算出后相加，即為掃描時間t，即 tt1十t2十t3十t4 在plc內(nèi)部，系統(tǒng)定時器（俗稱“看門狗”）一般在上電時設(shè)為130ms，當(dāng)掃描時間超過130ms時，cpu將停止工作。但是，既使掃描時間沒有超過130ms，也可能對系統(tǒng)操作產(chǎn)生不良影響；掃描時間大于10ms時，高速定時器timh會出現(xiàn)故障；當(dāng)掃描時間超過100ms時，普通定時器及0.1時鐘脈沖發(fā)生器將會出錯，并且報警。 四、plc的i/o響應(yīng)時間 用plc設(shè)計一個控制系統(tǒng)時必須知道有了一個輸入信號后plc經(jīng)過多長時間才能有一個對應(yīng)的輸出信號，否則，就不能正確并精確地解決系統(tǒng)各部件之間的配合問題。從plc的工作過程可知當(dāng)plc工作在程序執(zhí)行階段時，既使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，即輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容發(fā)生變化，cpu執(zhí)行的輸入信號也不會變化，而要到下個周期的輸入、輸出更新階段，才能有效。同理，暫存在輸出狀態(tài)寄存器中的輸出信號，也要等到下個掃描周期的輸入、輸出更新階段，才能集中輸出給輸出部件。從plc收到一個輸入信號到plc向輸出端輸出一個控制信號所需的時間，就是plc的io響應(yīng)時間。響應(yīng)時間是可變的，例如，在一個掃描周期的io更新階段開始前瞬間收到一個輸入信號，則在本周期內(nèi)該信號就起作用了，這個響應(yīng)時間最短，它是輸入延遲時間、個掃描周期時間、輸出延遲時間三者之和，如下圖所示。如果在一個掃描周期的io更新階段剛過就收到一個輸入信號，則該信號在本周期內(nèi)不能起作用，必須等到下一個掃描周期才能起作用，這時響應(yīng)時間最長，它等于輸入延遲時間、二個掃描周期時間與輸出延遲時間三者之和，如下圖所示。 3.2 變頻器的原理與特性(atv38)3.2.1變頻器簡介變頻器的功能是將頻率固定的(通常為50hz)的交流電變換成頻率連續(xù)可調(diào)的三相交流電源。變頻器的輸入端接至頻率固定的三相交流電，輸出端輸出的是頻率在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的三相交流電。變頻器主要分為間接變頻和直接變頻兩大類，而間接變頻又根據(jù)中間直流環(huán)節(jié)的主要儲能元件的不同可分為電壓型和電流型。電壓型變頻器主回路由相控整流器，中間直流環(huán)節(jié)和逆變器三個部分組成。相控整流器將交流電壓整流為可控的直流電壓，經(jīng)濾波由電容cd輸出直流電壓vd,逆變器將直流ud變換成頻率可調(diào)的交流電源供給電機進行變頻調(diào)速。由于中間直流環(huán)節(jié)是cd低阻抗輸出相當(dāng)于是恒壓源，故稱電壓型。電流型交一直一交變頻器與電壓型變頻器的差別僅在于中間直流環(huán)節(jié)中的儲能元件用的是電感而不是電容。由于中間直流環(huán)節(jié)是高阻抗輸出相當(dāng)于電流源，故稱電流型。3.2.2變頻與變壓(vvvf)原理當(dāng)在實際利用變頻器調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速的過程中，當(dāng)頻率f下降時，定子繞組的反電動勢e有所下降，定子電流增大，但是轉(zhuǎn)子側(cè)的負載并未增加，故轉(zhuǎn)子段電流不變，根據(jù)電流平衡方程可知，勵磁電流比增大，因而磁通增大。增加將導(dǎo)致鐵芯的飽和，進而引起勵磁電流波形的畸變，這是不希望的結(jié)果，因此希望可以保持基本不變。要實現(xiàn)這個目標，只要在變頻過程中使變頻器輸出電壓ul/f=const，則磁通可保持基本不變。因此變頻的同時也要變壓，常用vvvf表示。怎樣實現(xiàn)vvvf是變頻器必須解決的重要課題之一。vvvf實施的基本方法包括:脈幅調(diào)制(pam)和脈寬調(diào)制(pwm)。(1)脈幅調(diào)制(pam)實現(xiàn)方法就是調(diào)節(jié)頻率的同時，也改變直流電壓的振幅值。pam需要同時調(diào)節(jié)兩個部分:整流部分和逆變部分，兩者之間還必須滿足一定的關(guān)系，故控制電路比較復(fù)雜，因此比較少用。(2)脈寬調(diào)制(pwm)實現(xiàn)方法就是在每半個周期內(nèi)，把輸出電壓的波形分割成若干個脈沖波，每個脈沖的寬度為t1，每個脈沖間的間隔寬度為t2，則脈沖的占空比=tl/(t2+tl)。這時電壓的平均值和占空比成正比，所以在調(diào)節(jié)頻率時，不改變直流電壓的幅值，而是改變輸出電壓脈沖的占空比，同樣可以實現(xiàn)變頻也變壓的效果。pwm只需控制逆變電路便可實現(xiàn)，與pam相比控制電路簡化了許多，因此在變頻調(diào)速中比較常用。3.2.3變頻調(diào)速的基本原理異步電動機的等效變換異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩公式： 其中:p為旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)，s為轉(zhuǎn)差率。(2)變頻調(diào)速的原理異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩是由定子主磁通和轉(zhuǎn)子電流相互作用產(chǎn)生。異步電動機的定子主磁通是以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)磁場實際是三個交變磁場合成的結(jié)果。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速=60f/p，其中f是電流頻率，p是旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)。產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流的必要條件是轉(zhuǎn)子繞組切割定子磁場的磁力線。因此轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速必須低于定子磁場的轉(zhuǎn)速 (即所謂的“異步，)。兩者之間的差異可由轉(zhuǎn)差率表示，轉(zhuǎn)差率s=(-)/根據(jù)=60f/p可知，當(dāng)頻率f連續(xù)可調(diào)時，電動機的同步轉(zhuǎn)速也連續(xù)可調(diào)，而異步電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，總是比同步轉(zhuǎn)速略低一點，所以當(dāng)連續(xù)可調(diào)時，也是連續(xù)可調(diào)。3.2.4變頻調(diào)速的升速和啟動異步電動機在額定頻率和電壓下直接啟動時，由于轉(zhuǎn)子繞組以同步轉(zhuǎn)速切割旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子電流都很大，故其啟動電流可達額定電流的4-7倍。這將對電源形成沖擊，引起電網(wǎng)電壓的波動。此外，由于啟動過程過于快捷，常常對機械負載形成沖擊，影響其使用壽；在泵水管道系統(tǒng)中，還會引發(fā)水錘效應(yīng)，使管道受到損害。使用變頻器后，由于其輸出頻率可以從很低頻率開始，頻率上升的快慢可以任意設(shè)定，從而可以有效地將啟動電流限制在一定的范圍內(nèi)。設(shè)定升速時間的基本原則:在電動機的啟動電流不超過允許值的前提下，盡可能地縮短升速時間。對于泵類負載升速方式選擇半s型。3.2.5變頻調(diào)速的降速和制動在泵水管道系統(tǒng)中，由于水的阻尼作用，電動機的轉(zhuǎn)速能夠十分迅速地降下來，而不會引起再生制動的過電流和過電壓，但是降速太快，會導(dǎo)致管道系統(tǒng)出現(xiàn)“空化現(xiàn)象”，對管道有害無益，甚至?xí)p害管道。因此，在降速停機時應(yīng)設(shè)定足夠的降速時間，使轉(zhuǎn)速緩慢下降，從而保護管道。3.2.6變頻后的電動機的機械特性: 設(shè)變頻后的頻率為，電壓為，電動機的額定相電壓和頻率為和，則有其中為頻率可調(diào)比，為電壓可調(diào)比。將上述兩個公式代入異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩公式可得變頻后的轉(zhuǎn)矩公式：其中：為頻率為時的轉(zhuǎn)差率。在變頻器正常工作情況下，即1時的機械特性入下圖所示由圖可知隨著f的下降，臨界轉(zhuǎn)矩逐漸減少，電動機的帶負載能力也隨之下降。這無疑給變頻調(diào)速帶來了瑕點。所以如何改變變頻后的機械特性就成了關(guān)注的焦點。v/f控制是其中一種比較簡便的方法。3.2.7水泵類平方律負載的機械特性其含義:負載的阻轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比。其中:一空載轉(zhuǎn)矩，一空載時的功率損耗，和為比例常數(shù)。平方律負載的機械特性和功率特性曲線圖如下圖所示。一機械特性 一功率特性平方律負載主要是泵類和風(fēng)機，其工作特點是:(1)大多數(shù)在長期連續(xù)運行的狀態(tài)下工作，屬于連續(xù)恒定負載。(2)大多數(shù)該類產(chǎn)品都和電動機連成一體，成為整體產(chǎn)品。(3)因為負載轉(zhuǎn)矩是和轉(zhuǎn)速的平方成正比，所以一旦轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速，就會造成電動機嚴重過載。因此，在變頻調(diào)速時，應(yīng)該禁止在額定頻率以上運行。(注:變頻調(diào)速(即f改變)瞬間時，負載特性曲線不變，轉(zhuǎn)速n不變，負載的阻轉(zhuǎn)矩不變;但是電動機機械特性曲線改變，從而電動機轉(zhuǎn)矩改變。電動機要能夠穩(wěn)定運行的條件是:升速時，)3.2.8 v/f控制的概念:(1)基本思想針對時，當(dāng)頻率下降，在中所占的比例增大，造成了和下降的情況，采取適當(dāng)提高調(diào)壓比而使的方法，來抵償比值的增大，從而保持，最終使電動機的臨界轉(zhuǎn)矩得到補償。這種方法稱為轉(zhuǎn)矩補償，因為是通過提高u/f比而得到，故又稱為v/f控制或電壓補償。(2)完全補償u/f線完全補償?shù)暮x是，不論多大(在的范圍內(nèi))，通過補償都能使臨界轉(zhuǎn)矩與額定頻率時的臨界轉(zhuǎn)矩相等，簡稱全補償。此時的關(guān)系如下:由上式作出的的曲線通常稱為u/f線。滿足上式的機械特性曲線在所有頻率下的臨界轉(zhuǎn)矩都與相等。新系列的變頻器一般都提供了設(shè)置自動轉(zhuǎn)矩補償功能。變頻器可以根據(jù)電流的大小自動地決定補償?shù)某潭取?.2.9矢量控制的概述矢量控制的成功實施，使得異步電動機變頻調(diào)速后的機械特性以及動態(tài)特性能達到足以和直流電動機調(diào)壓時的調(diào)速性能相媲美，從而使異步電動機變頻調(diào)速在電動機的調(diào)速領(lǐng)域全方位地處于優(yōu)勢地位?，F(xiàn)在許多新型的變頻器都提供了相應(yīng)的矢量控制的功能。1.矢量控制基本設(shè)想根據(jù)一個三相交流的磁場系統(tǒng)和一個旋轉(zhuǎn)體上的直流磁場系統(tǒng)，以兩相系統(tǒng)作過渡，可以相互進行等效變換的原理，所以將變頻器的給定信號變換成類似直流電動機磁場系統(tǒng)的控制信號，也就是說，假設(shè)有兩個互相垂直的直流繞組同處于一個旋轉(zhuǎn)體上，兩個繞組中分別獨立地通入由給定信號分解而得的勵磁電流信號和轉(zhuǎn)矩電流信號，并且和作為基本控制信號，則通過等效變換，可以得到與基本控制信號等效的三相交流控制信號,去控制逆變電路。對于電動機在運行過程中的三相交流系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，又可以等效變換成兩個互相垂直的直流信號，反饋到給定控制部分，用以修正基本控制信號和。進行矢量控制時，可以和直流電動機一樣，使其中一個磁場電流信號不變，而控制另一個磁場電流信號，從而獲得和直流電動機類似的控制功能。2.基本框圖如下圖所示，給定控制器將信號分解成兩個相互垂直且獨立的直流信號和，然后通過直/交變換將和變換成兩相直流電流信號和，又經(jīng)過2/3變換，得到三相交流控制信號，去控制逆變橋。電流反饋用于反映負載的狀況，使直流信號的轉(zhuǎn)矩分量能隨負載而變，從而模擬出類似于直流電動機的工作狀況。速度反饋用于反映拖動系統(tǒng)的實際轉(zhuǎn)速和給定值之間的差異，并使之以最快的速度進行校正，從而提高系統(tǒng)的動態(tài)特性?，F(xiàn)在許多新系列的變頻器設(shè)置了“無反饋矢量控制”功能，這里“無反饋”是指不需要由用戶在變頻器外部另行設(shè)置反饋環(huán)節(jié)。無反饋矢量控制在改善異步電動機在低頻時的機械特性方面，己經(jīng)取得了令人滿意的結(jié)果，故對于一些在動態(tài)特性方面無嚴格要求的場合，速度反饋可以不用。3.2.10 atv38的特性我們采用的變頻器是施耐德（schneider）公司的altivar 38 異步電動機變頻器，簡稱atv38。 altivar 38 是一種用于三相異步電動機的變頻器，由 360 v 至 460 v 三相電源供電，功率范圍 0.75 kw 至 315 kw。altivar 38 設(shè)計用于工業(yè)或商用建筑中的加熱、通風(fēng)以及空氣調(diào)節(jié) (hvac) 方面的現(xiàn)代化應(yīng)用場合。altivar 38 通過對能耗進行優(yōu)化可以降低運行成本，同時提高了用戶的舒適程度。大量的集成化選件可讓它與電氣設(shè)備和復(fù)雜的控制系統(tǒng)進行適配和集成。變頻器在最初設(shè)計中就已經(jīng)考慮了電磁兼容性的要求。altivar 38 的成品可直接用于泵類和通風(fēng)應(yīng)用中。它有一個操作盤可用于修改編程、調(diào)整、控制或檢測功能，以便適應(yīng)和優(yōu)化應(yīng)用以滿足不同客戶的要求。altivar 38 用于泵 / 通風(fēng)應(yīng)用的專用功能有： 節(jié)能 使用速度檢測自動捕捉旋轉(zhuǎn)負載 (飛車起動) 根據(jù)速度調(diào)整電流限制 快 / 慢、預(yù)置速度 內(nèi)置 pi 控制，帶有預(yù)置 pi 給定 電氣和運行時間儀表 電機降噪altivar 38 的保護功能有: 使用 ptc 熱傳感器的電機和風(fēng)扇熱保護 連續(xù)運行中防過載和過電流的保護 通過頻率跳躍功能進行的對設(shè)備的機械保護 通過多重故障狀態(tài)管理和可配置警報進行的保護同時，altivar 38 還容易集成到控制系統(tǒng)中，它配備了:4 個邏輯輸入，2 個繼電器輸出， 2 個模擬輸入和 1 個模擬輸出 ；插入式 i/o 接頭 ；電氣參數(shù)顯示及運行指示 ；內(nèi)置emc濾波器，內(nèi)置制動單元；變頻器中標準配置一個符合 modbus 協(xié)議的 rs485 多點串口連接。同時，altivar 38 有多種可選件（遠程控制盤，制動電阻，進線電抗，rfi濾波器等）圖.變頻器輸入輸出接線圖altivar 38按照歐洲低壓 (73/23/cee 和 93/68/cee) 標準和 emc (89/336/cee) 規(guī)范設(shè)計。因此，altivar 38 變頻器具有歐盟認可的標志。它也嚴格執(zhí)行了國際及國內(nèi)有關(guān)電子工業(yè)控制裝置的標準及規(guī)范 (iec， en， nfc，vde)。變頻器在接線時，必須接地。動力電纜和設(shè)備中的弱電信號（如plc信號等）電路要保持分隔，以免干擾。變頻器的接線方式如上圖所示輸入方面，主電路的電源端子l1、l2、l3通過線路帶漏電保護的斷路器連接至380v的三相交流電源。對于壓力信號，則通過ai1或ai2口輸入。對所有位于變頻器附近的或連接在同一電路上的專門電路如繼電器、接觸器、電磁閥、熒光燈等均應(yīng)安裝干擾抑制器。輸出方面，變頻器的輸出端子（u，v，w）按正確的相序連接至交流接觸器的輸入電源端子上。如果電機旋轉(zhuǎn)方向不對，則說明連接相序有錯，則改變u、v、w中的任意兩相的接線。ao1可接電動機頻率輸出。變頻器系統(tǒng)應(yīng)連接專用接地極，不要和別的系統(tǒng)串聯(lián)接地或共同接地。3.3 壓力傳感器簡介本系統(tǒng)采用錢江儀器儀表廠生產(chǎn)的yyb-es型壓力變送器，yyb-es型壓力變送器為四線制帶現(xiàn)場led數(shù)字顯示的壓力變送器，其供電電源和輸出信號分別傳送。主要性能有：1.抗干擾能力強（電源地與信號地隔離），特別適合變頻器應(yīng)用場合 2.現(xiàn)場3 1/2位led數(shù)字顯示 3.供電電源可選（交流220v / 直流24v）4.輸出信號可選（010 ma / 420ma5.負載阻抗： 0600 ( 420 ma);01.5k ( 010 ma)校驗與調(diào)整：通電預(yù)熱15分鐘后，分別在零壓力和滿量程壓力下，檢驗輸出電流值。 下顯示面端蓋，在零壓力下調(diào)整輸出零位電位器，使輸出電流為0(型)或4ma(型)或規(guī)定值；調(diào)整顯示零位電位器，使數(shù)字顯示值為000 或規(guī)定值。在滿量程壓力下，調(diào)整輸出量程電位器，使輸出電流為10ma(型)或20ma(型)或規(guī)定值；調(diào)整顯示量程電位器，使數(shù)字顯示值為滿量程壓力值。 變送器經(jīng)校驗標定后，現(xiàn)場不需要重新標定，一般運行半年至一年，做一次基本性能檢查，并可按要求調(diào)整標定。第四章 系統(tǒng)開發(fā)本系統(tǒng)的程序開發(fā)主要是plc的程序開發(fā)，我們采用的是根據(jù)系統(tǒng)的控制流程和控制目標，在計算機上先編輯好plc軟件，然后傳給plc的方法，所用軟件是cx-programmer 3.1版本。這是整個供水系統(tǒng)軟件開發(fā)的重點，系統(tǒng)的重要功能實現(xiàn)和順序控制都依靠它，它的開發(fā)好壞直接影響對了整個控制系統(tǒng)的質(zhì)量好壞和功能實現(xiàn)，下面就詳細敘述。4.1 plc應(yīng)用的開發(fā)步驟plc的應(yīng)用設(shè)計，一般應(yīng)按下述幾個步驟進行。1.熟悉被控制對象首先要全面詳細地了解被控對象的機械結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝過程，了解機械設(shè)備的運動內(nèi)容、運動方式和步驟，歸納出工作循環(huán)圖或狀態(tài)（功能）流程圖。2.明確控制任務(wù)與設(shè)計要求要了解工藝過程和機械運動與電氣執(zhí)行元件之間的關(guān)系和對電控系統(tǒng)的控制要求。例如機械部件的傳動與驅(qū)動，液壓、氣動的控制，儀表、傳感器的連接與驅(qū)動等。歸納出電氣執(zhí)行元件的動作節(jié)拍圖。 電控系統(tǒng)的根本任務(wù)就是實現(xiàn)這個節(jié)拍圖。以上兩個步驟得到的圖、表，綜合而完整地反映了被控對象的全部功能和對被控系統(tǒng)的全部要求，是整個系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)，也是系統(tǒng)設(shè)計的目的和任務(wù)所在，必須仔細分析和掌握。3制定電氣控制方案根據(jù)生產(chǎn)工藝和機械運動的控制要求，確定電控系統(tǒng)的工作方式，例如全自動、半自動、手動、單機運行和多機聯(lián)線運行等。還要確定電控系統(tǒng)應(yīng)有的其他功能，例如故障診斷與顯示報警、緊急情況的處理、管理功能、聯(lián)網(wǎng)通信功能等。4確定電控系統(tǒng)的輸入輸出信號通過研究工藝過程和機械運動的各個步驟、各種狀態(tài)、各種功能的發(fā)生、維持、結(jié)束、轉(zhuǎn)換和聯(lián)系信號來確定哪些信號需要輸入plc，哪些信號需要plc輸出或者哪些負載要由plc驅(qū)動，分類統(tǒng)計出各種輸入輸出量的性質(zhì)與參數(shù)，做好plc的i/o點數(shù)統(tǒng)計。4.2 pid調(diào)節(jié)4.2.1 pid調(diào)節(jié)原理僅用p動作控制，不能完全消除偏差。為了消除殘留偏差，一般采用增加i動作的 p+i控制。用 pi控制時，能消除由改變目標值和經(jīng)常的外來擾動等引起的偏差。但是，i動作過強時，對快速變化偏差響應(yīng)遲緩。對有積分元件的負載系統(tǒng)可以單獨使用p動作控制。 對于pd控制，發(fā)生偏差時，很快產(chǎn)生比單獨d動作還要大的操作量，以此抑制偏差的增加。偏差小時，p動作的作用減小?？刂茖ο蠛蟹e分元件的負載場合，僅p動作控制，有時由于此積分元件的作用，系統(tǒng)發(fā)生振蕩。在該場合，為使p動作的振蕩衰減和系統(tǒng)穩(wěn)定，可用pd控制。換言之，該種控制方式適用于過程本身沒有制動作用的負載。 利用i動作消除偏差作用和用d動作抑制振蕩作用。在結(jié)合p動作就構(gòu)成了pid控制，本系統(tǒng)就是采用了這種方式。采用pid控制較其它組合控制效果要好，基本上能獲得無偏差、精度高和系統(tǒng)穩(wěn)定的控制過程。這種控制方式用于從產(chǎn)生偏差到出現(xiàn)響應(yīng)需要一定時間的負載系統(tǒng)（即實時性要求不高，工業(yè)上的過程控制系統(tǒng)一般都是此類系統(tǒng)，本系統(tǒng)也比較適合pid調(diào)節(jié)）效果比較好。 pid調(diào)節(jié)器的動作規(guī)律是或式中 ：調(diào)節(jié)器的比例系數(shù) ：調(diào)節(jié)器的積分時間 ：調(diào)節(jié)器的微分時間 ：比例帶，它是慣用增益的倒數(shù)e : 調(diào)節(jié)器的偏差信號u ：輸出pid調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)是不難看出，由上式表示的調(diào)節(jié)器動作規(guī)律在物理上是不能實現(xiàn)的。工業(yè)上實際采用的pid調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)一般為其中 ；式中帶的量是調(diào)節(jié)器參數(shù)的實際值，不帶的為參數(shù)的刻度值。f成為相互干擾系數(shù)：為積分增益；為微分增益。4.2.2 pid參數(shù)設(shè)置p增益：設(shè)定范圍：0.0110.0倍這是操作量和偏差之間有比例關(guān)系的動作。增益取大時，響應(yīng)快，但過大將產(chǎn)生振蕩。增益取小時，響應(yīng)遲后。實際中我們?nèi)?0。積分時間：設(shè)定范圍：0.13600s， 0.0：不動作。操作量（輸出頻率）的變化速度和偏差成比例關(guān)系的動作，即輸出按偏差積分的動作。積分時間大時，響應(yīng)遲后，另外，對外部擾動的控制能力變差。積分時間小時，響應(yīng)速度快，但過小將產(chǎn)生振蕩。實際中我們?nèi)?50s。微分時間：設(shè)定范圍：00110.0s 0.0：不動作。操作量（輸出頻率）和偏差的微分值成比例動作（d動作）。微分時間大時，能使發(fā)生偏差時p動作引起的振蕩很快衰減。微分時間小時，發(fā)生偏差時的衰減作用小。我們?nèi)?.4。4.2.3 pid設(shè)定值的調(diào)整 pid值可以在用示波器監(jiān)視響應(yīng)波形的同時進行調(diào)整?？勺魅缦驴傮w調(diào)整： p增益，在不發(fā)生振蕩條件下增大其值 i積分時間，在不發(fā)主振蕩條件下減小其值 d微分時間，在不發(fā)生振蕩條件下增大其值 對于抑制超調(diào)，可以增大積分時間，減小微分時間， 對于加快響應(yīng)速度，如果允許有小量超調(diào)的話，可以減小積分時間，增大微分時間， 抑制比積分時間長的周期振蕩，增大積分時間抑制大約和微分時間同樣長周期的振蕩，減小微分時間。設(shè)定0.0仍有振蕩時，減小增益4.3 plc程序可編程控制器是按照用戶的要求編寫程序來進行工作的。程序的表達方式基本有四種：梯形圖、指令表、邏輯功能圖和高級語言。絕大多數(shù)plc是使用梯形圖和指令表編程。梯形圖是一種圖形語言，它沿用了傳統(tǒng)的繼電接觸器控制中的觸點、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語和圖形符號，而且加入了許多功能強而又使用靈活的指令，將微機的特點結(jié)合進去，使得編程容易。梯形圖比較形象、直觀，對于熟悉繼電接觸器控制系統(tǒng)的人來說，也容易接受，世界上的各生產(chǎn)廠家都把梯形圖作為第一用戶編程語言。本系統(tǒng)所使用的方法就是將控制任務(wù)用梯形圖編程實現(xiàn)，離線灌入plc，攜帶至現(xiàn)場實現(xiàn)其現(xiàn)場功能，下面我們開始介紹梯形圖編程德基本步驟和概念。4.3.l 基本步驟編寫程序可分為幾個基本步驟：1. 首先列出所有i/o設(shè)備和分配給他們的i/o點的目錄，并且寫好分配給每一個i/o設(shè)備i/o位的表格。2. 確定工作位用什么字，寫出使用它們時能分配它們的表格。3. 準備一張tc編號和跳轉(zhuǎn)編號的表格。一張tc號程序中僅能定義一次；跳轉(zhuǎn)號0199在每個程序也只能使用一次。4. 畫梯形圖。5. 將程序輸入到cpu單元。6. 檢查程序有無語法錯誤并更正錯誤。7. 運行改程序以檢查是否存在運行錯誤并更正錯誤。8. 當(dāng)整個控制系統(tǒng)安裝好并準備使用時，運行該程序并按要求仔細調(diào)試。4.3.2 指令術(shù)語有兩類基本