基于西門子S7-200的水箱液位控制課程設(shè)計

1、aV學秦皇島今松Northeastern University at Qinhuangdao自動控制系統(tǒng)課程設(shè)計設(shè)計題目： 基于PLC的水箱液位PID控制專業(yè)：自動化學號：#姓名：#指導(dǎo)老師：#成績：控制工程學院完成時間：2014年 7月 4日東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙基于PLC的水箱液位PID控制本設(shè)計的課題是基于PLC的水箱液位PID控制。在設(shè)計中，主要是數(shù)學模型 的建立和控制算法的設(shè)計，因此在論文設(shè)計中用到的PID算法較多，而在PLC方 面的知識較少。本文的主要內(nèi)容包括：PLC的產(chǎn)生和定義、過程控制的發(fā)展、水箱的特性確 定與實驗曲線分析，S7-200系列可編程控制器的硬件掌握，PID

2、參數(shù)的整定及 各個參數(shù)的控制性能的比較，應(yīng)PID控制算法所得到的實驗曲線分析，整個系統(tǒng) 各個部分的介紹和講解PLC的過程控制指令PID指令來控制水箱水位。關(guān)鍵詞：S7-200系列PLC控制對象特性，PID控制算法，PID指令，東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙The liquid level control system based on PLCAuthor : #Tutor : #ABSTRACTThe subject of graduation design is based on PLC, liquid level control system design. In the design,

3、the author is mainly responsible for the mathematical model and control algorithm design, so the design used in the paper referred to was more PID algorithm, PLC in less knowledge.Main contents of this article: PLC creation and definition, process control, development, and water tanks and experiment

4、 to determine the characteristics curve analysis, S7-200 series PLC hardware control, PID tuning parameters and various parameters of the control performance comparison, the application PID control algorithm obtained experimental curve analysis, the entire system, introduce and explain the various p

5、arts of the PLC process control commands to control the tank level PID instruction.Keywords: S7-200 series PLC, PID control algorithm, to expand the critical proportion method, PID instruction,東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙mi第一章 緒論錯誤！未定義書簽。 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 第二章設(shè)計任務(wù)與要求3.本文研究的目

6、的、意義3.基本任務(wù) 3 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 第三章設(shè)計基礎(chǔ)儲備4.建模過程 4實驗設(shè)備介紹 -4 -PLC 系統(tǒng)4.雙水箱鍋爐系統(tǒng)4.PowerFlex400 變頻器4.PID控制器算法4.模擬PID控制系統(tǒng)組成 4模擬PID控制器的微分方程和傳遞函數(shù) .4PID調(diào)節(jié)器各環(huán)節(jié)作用 4 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 第四章 主體設(shè)計部分 4.構(gòu)建硬件回路8.PLC 接線 4變頻器接線 4編程 4PLC 編程 4東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙 TOC o 1-5 h z 采用S7

7、-200PID向?qū)Ь幊?4采用PID指令編程 4變頻器編程 4調(diào)試 4遇到的問題及解決方法 4 HYPERLINK l bookmark29 o Current Document 第五章 注意事項21安全注意事項 2.1防止觸電 4防止損壞21結(jié) 論錯誤！未定義書簽。致詞巾21參考文獻23東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙東北大學秦皇島分?？刂乒こ虒W院自動控制系統(tǒng)課程設(shè)計任務(wù)書專業(yè) 自動化班級 #姓名 #設(shè)計題目：基于PLC的水箱液位PID控制一、設(shè)計實驗條件地 點：實驗室實驗設(shè)備：S7-200PLC、變頻器、水箱二、設(shè)計任務(wù)設(shè)計用PLC控制的PID水箱液位控制，控制的任務(wù)是使水箱的液位等于給 定

8、值，減小或消除來自系統(tǒng)內(nèi)部或外部擾動的影響。用液位參數(shù)為被控對象。交 流電動機帶動泵通過入水閥門向上水箱供水，出水閥門同時向外排水，令入水的速度大于出水的速度，達到被控參數(shù)（液位）的動態(tài)調(diào)整。能夠較好的克服擾動。三、設(shè)計說明書的內(nèi)容1、設(shè)計題目與設(shè)計任務(wù)（設(shè)計任務(wù)書）2、前言（緒論）（設(shè)計的目的、意義等3、主體設(shè)計部分4、參考文獻5、結(jié)束語四、設(shè)計時間與設(shè)計時間安排1、設(shè)計時間：6月23日7月4日3天（6月23日6月25日）6天（6月26日7月1日）2天（7月2日7月3日）1天（7月4日）2、設(shè)計時間安排：熟悉課題、收集資料：具體設(shè)計（含上機實驗）：編寫課程設(shè)計說明書：答辯：東北大學秦皇島分校

9、課程設(shè)計用紙第一章緒論可編程控制器（簡稱PLC或P。是一種新型的具有極高可靠性的通用工業(yè) 自動化控制裝置，是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)。它以微處理器為核心，有機地將微型計算機技術(shù)、自動化控制技術(shù)及通信技術(shù)容為一體，主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制，隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的 范圍。它具有控制能力強、可靠性高、配置靈活、編程簡單、使用方便、易于擴 展等優(yōu)點，是當今及今后工業(yè)控制的主要手段和重要的自動化控制設(shè)備。西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強，可靠性 更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200）,小規(guī)模性能要求的PLC

10、（如 S7-300）和中、高性能要求的 PLC（如S7-400）等。液面高度是工業(yè)控制過程中一個重要的參數(shù)， 特別是在動態(tài)的狀態(tài)下，采用 適合的方法對液位進行檢測、控制，能收到很好的效果。液位控制是工業(yè)生產(chǎn)中 典型的過程控制問題，對液位準確的測量和有效的控制是一些設(shè)備優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、 低耗和安全生產(chǎn)的重要指標。由于它便于直接觀察、容易測量、獲取方便、過程 時間常數(shù)一般比較小、價格低廉等特點，所以被廣泛應(yīng)用于工業(yè)測量。PID控制依然是目前在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中采用最多的控制方式。即使在美國、日本等工業(yè)發(fā)達國家，PID控制的使用率仍達90%可見PID控制在工業(yè)過 程控制中占有異常重要的地位。PID控制技

11、術(shù)經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展，從模擬 PID 控制發(fā)展到數(shù)字PID控制，技術(shù)不斷完善與成熟。尤其近十多年來， 隨著微處理 技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外對智能控制的理論研究和應(yīng)用研究十分活躍，智能控制技術(shù) 發(fā)展迅速，如專家控制、自適應(yīng)控制、模糊控制等，現(xiàn)己成為工業(yè)過程控制的重 要組成部分。由于液體本身的屬性及控制機構(gòu)的摩擦、 噪聲等的影響，控制對具有一定的 純滯后和容量滯后的特點，液位上升的過程緩慢，呈非線性。 因此液位控制裝置 的可靠性與控制方案的準確性是影響整個系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。 本課題針對液位控制 設(shè)計了一個由液位傳感器、PLC變頻器等組成的系統(tǒng)，并采用了 PID算法對其 控制。東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙

12、第二章設(shè)計任務(wù)與要求2.1本文研究的目的、意義意義：在自動化控制的工業(yè)生產(chǎn)過程中，一個很重要的控制參數(shù)就是液位。 一個系統(tǒng)的液位是否穩(wěn)定，直接影響到了工業(yè)生產(chǎn)的安全與否、生產(chǎn)效率的高低、 能源是否能夠得到合理的利用等一系列重要的問題。隨著現(xiàn)在工業(yè)控制的要求越來越高，一般的自動化控制已經(jīng)也不能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)控制的需求，所以我們就又引入了可編程邏輯控制（又稱 PL。引入PLC使控制方式更加的集中、有效、 更加的及時。目的：1、掌握西門子S7-200的PID功能（使用PID向?qū)В?、熟悉經(jīng)典的PID的參數(shù)，其中包括比例P、積分I、微分D,并學會通過 控制結(jié)果的趨勢圖對PID參數(shù)進行在線調(diào)節(jié)3、熟悉溫

13、度傳感器、壓力傳感器等傳感器與模擬量模塊的接線方式，以及 如何構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)2.2基本任務(wù)這是一個單回路反饋控制系統(tǒng)，控制的任務(wù)是使水箱的液位等于給定值,減 小或消除來自系統(tǒng)內(nèi)部或外部擾動的影響。 用液位參數(shù)為被控對象。交流電動機 帶動泵通過入水閥門向上水箱供水，出水閥門同時向外排水，令入水的速度大于 出水的速度，達到被參數(shù)（液位）的動態(tài)調(diào)整。東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙第三章設(shè)計基礎(chǔ)儲備建模過程系統(tǒng)示意圖如圖3-1所示：Q2*其具體的建模過程為：被控過程的數(shù)學模型就是液位高度 h與流入量Q1之間的數(shù)學表達式。根據(jù)動態(tài)物料平衡關(guān)系，有:Qi - Q2 = Adt寫成增量形式:d hQ1 -

14、 . Q2 = A dt式中，aq1、4Q2和a分別為偏離某平衡狀態(tài) Q。、 Q2。和兒的增量，a為 水箱的橫截面積。dhC 0 小靜態(tài)時應(yīng)有Q1 =Q2 , dt 0 Q1發(fā)生變化，液位h也隨之變化，使水箱出 口處靜壓力發(fā)生變化，因此 Q2也發(fā)生變化，與h的近似線性關(guān)系為：東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙式中，R2為閥門2的阻力系數(shù)，稱為液阻。將1、2兩式整理得:R2Adt經(jīng)拉氏變換，得單容液位過程傳遞函數(shù)為:Wo(s)=H(s)KoQ1(s)R2cs i T0s 1式中，K0為過程放大系數(shù)，K0 = R； T0為過程的時間常數(shù)，T0 = R2C；C為過程容量，C=A。式3為一階傳遞函數(shù)，可知

15、單容水箱液位控制系統(tǒng)為一階慣性系統(tǒng)。實驗設(shè)備介紹PLC 系統(tǒng)西門子S7-200系列PLC以其極高的可靠性、豐富的指令集、易于掌握、便 捷的操作、豐富的內(nèi)置集成功能實時特性、強勁的通信能力、豐富的擴展模塊而 適用于各行各業(yè)各種場合中的檢測、 監(jiān)測及控制的自動化，具強大功能使其無論 獨立運行或連成網(wǎng)絡(luò)皆能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜控功能。S7200系列PLC在集散自動化系統(tǒng)中發(fā)揮其強大功能，使用范圍從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控 制，應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測、自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng) 域，包括水電、核電、火電、各種輸電、用電設(shè)施，各種機床、機械，環(huán)境保護 設(shè)備及運動系統(tǒng)等。SMATC S

16、7-200PLC系統(tǒng)構(gòu)成包括基本單元(CPU模塊)、 擴展單元(接口模塊)、編程器、通信電纜、存儲卡、寫入器、文本顯示器等。(1)基本單元(CPU)S7-200 CPU將一個微處理器、一個集成的電源和若干數(shù)字量 I/O點集成在一個 緊湊的封裝中，組成了一個功能強大的 PLC。CPU的主要功能使進行邏輯運算 及數(shù)學運算，并協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的工作。本設(shè)計用到的 CPU模塊為CPU 224 XP(2)擴展模塊EM231EM231是4個模擬量輸入模塊，直接與液位傳感器的輸出端連接，實時采集液位高度。(3)擴展模塊EM232EM232模塊式2個模擬量的輸出模塊，與變頻器連接，將PID運算結(jié)果送到變頻器，控制

17、變頻器頻率從而控制上水電機轉(zhuǎn)速。雙水箱鍋爐控制系統(tǒng)采用SAC-JGK卵過程控制實驗裝置，其中用到了其中的下水箱、HB26SS位變送器、LZB-25轉(zhuǎn)子流量計、射流式白吸泵。PowerFlex40 變頻器用于后向通道，通過控制變頻器來控制電機轉(zhuǎn)速，以實現(xiàn)對進水量的控制，從而最終實現(xiàn)對液位控制的目的。PID控制算法模擬PID控制系統(tǒng)組成東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙圖3.2 模才P PID控制系統(tǒng)原理框圖模擬PID調(diào)節(jié)器的微分方程和傳輸函數(shù)PID調(diào)節(jié)器是一種線性調(diào)節(jié)器，它將給定值r(t)與實際輸出值c(t)的偏差 的比例(P)、積分(I)、微分(D)通過線性組合構(gòu)成控制量，對控制對象進行 控制:1

18、、PID調(diào)節(jié)器的微分方程u(t) =Kp e(t) J ；e(t)dt Td/Ti 0dt式中 e(t)=r(t)c(t)2、PID調(diào)節(jié)器的傳輸函數(shù)D(S)=U(S)E(S)=Kp p+TdS1I TiS 一PID調(diào)節(jié)器各校正環(huán)節(jié)的作用.比例作用(P)比例控制作用是最基本的控制規(guī)律。它能較快的克服擾動影響，使系統(tǒng)穩(wěn)定下來，但有余差。它適用于控制通道滯后較小、負荷變化 不大、控制要求不高、被控參數(shù)允許在一定范圍內(nèi)有余差的場合。比 例控制參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響如下：(1)對動態(tài)性能的影響：比例控制參數(shù)Kc加大，使系統(tǒng)的動作靈敏， 速度加快；Kc偏大，振蕩次數(shù)加多， 調(diào)節(jié)時間加長；當Kc太大時，系統(tǒng)就

19、會趨于不穩(wěn)定； 若Kc太小，又會使系統(tǒng)的動作緩慢。(2)對穩(wěn)態(tài)性能的影響：加大比例控制系數(shù)Kc,在系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下， 可以減小穩(wěn)態(tài)誤差Es s,提高控制精度； 但是加大Kc只 是減少Ess,卻不能完全消除穩(wěn)態(tài)誤差。能反應(yīng)偏差信號的變化趨勢 (變化速率)，并能在偏差信號的值變得太大之前，在系統(tǒng)中引入一個 有效的早期修正信號，從而加快系統(tǒng)的動作速度，減小調(diào)節(jié)時間。.積分作用(I)積分控制通常與比例控制或微分控制聯(lián)合作用，構(gòu)成PI控制或PID控制。其中PI控制規(guī)律是應(yīng)用最為廣泛的一種控制規(guī)律。積分能消 除余差，適用于控制通道滯后較小、負荷變化不大、被控參數(shù)不允 許有余差的場合，如某些流量、液位要求無

20、余差的控制系統(tǒng)。積分 控制規(guī)律對系統(tǒng)性能的影響如下：(1)對動態(tài)性能的影響： 積分控制參數(shù)Ti通常使系統(tǒng)的穩(wěn)定性能東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙下降。Ti太小系統(tǒng)將不穩(wěn)定；Ti偏小，振蕩次數(shù)較多；Ti太大, 對系統(tǒng)性能的影響減少；Ti合適時，過渡特性比較理想。(2)對穩(wěn)態(tài)性能的影響： 積分控制參數(shù)能消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差， 提高控制系統(tǒng)的控制精度。3.微分作用(D)微分控制可以改善動態(tài)特性，如超調(diào)量減少，調(diào)節(jié)時間縮短，允許加大比例控制， 使穩(wěn)態(tài)誤差減小，提高控制精度。但是，如果微分時間常數(shù)Td太大，這時即使偏差變化速度不是很大，但因微分作用太強而使控制器的輸出發(fā)生很大變化，嚴重影響控制質(zhì)量和安 全

21、生產(chǎn)。東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙第四章主體設(shè)計部分構(gòu)建硬件回路PLC 接線首先要了解傳感器是二線制還是四線制（說通俗點，四線制就是傳感器有 四根線，其中兩根與電源構(gòu)成回路，提供電能，另兩根是信號線，與處理器連接。 二線制就是傳感器只有兩根線，傳感器與處理器串聯(lián)接入電路），然后根據(jù)實際情況按下圖接線，圖中的PS指的是“外部供電一一四線制”的接法，而L+和M指的是“外部電源一一二線制”的接法。再者沒有用到的模擬量輸入口，則要按標準短接，如下圖中的“未用”需要注意的是，信號線不要太長，且傳感器與 CPL使用同一個電源供電PSMEM231模擬量輸入，4輸入(6ES7 231-0HC22-0XA0)

22、電流PS圖4.1 EM231模擬量輸入接線圖變頻器接線東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙蕓30V DC -r1 一1850mA S_l非星惟19+24V DC起動/正向正行方(V反向運行效字法公共債做字輸入1能字輸入2能孚翰入3鏤宇輸入4光電相合公事端+10VDC0-10V便1 10V閱人理也量公共端4-20mAA模擬量輸出光電箱含輸出2工之蟠合輸E1RS4 陪士用但計0小喀必酒為 1-10kJ,2W卿 公共崟60-10V匚模擬量物出選擇圖4.2 變頻器接線圖用到的端口有14和15,其中14接EM232勺M0口，15接EM232勺IO 口編程PLC 編程采用S7-200的PID向?qū)Ь幊虖墓ぞ邫谥羞x

23、擇指令向?qū)е茉噊n I工具(T)窗口幫助QJ 指令向?qū)?1).，文本顯示向?qū)?I).守sym選才? PID,如下圖東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙指令向?qū)IDHETH/HETTHSC麻鼠臂螺1M魏/鬻1翻解此向?qū)樗璧墓δ芴峁┮幌狄韵滦窍驅(qū)еС值目盍斜?蹙要配置哪一個指令功能時配置PID指令的操作.要開始配置選擇的指令功，諸單擊“下一步”口下一步 | _ 取消給定值即設(shè)定值，范圍最好根據(jù)控制量的上下限進行設(shè)置，如此設(shè)置，在對 液位進行調(diào)整時便于理解，如液位為 0至U100mm可以采用此缺省值，則設(shè)定值 輸入50時，說明我們想要的理想值便是 50mm（沒有硬性規(guī)定，依個人習慣，當 你輸入某

24、個值時，計算機得到的是一個比例數(shù)，只要便于自己理解和記憶即可） 比例、積分和微分，初調(diào)時積分調(diào)為無窮大，微分設(shè)為0,只保留比例功能，在線調(diào)整穩(wěn)定后再視情況加積分和微分，采樣時間采取缺省值過程值本次實驗采用單極性，如果傳感器傳出的模擬量有正有負才選用雙極 性，因為此壓力傳感器輸出為 4到20mA故勾選“使用20嘛移量”。如果是0 到20mA|者0到5V,則不使用20喻移量。過程變量的值，只是在在線調(diào)節(jié)時 為了讀數(shù)方便而設(shè)定的，但是當選擇 20喻移量后，便不可更改。輸出，可以選 擇模擬量和數(shù)字量，數(shù)字量是 PWhM寬調(diào)制（如控制固態(tài)繼電器控制溫度），選 擇模擬量則要注意傳感器是 4到20ma（1到

25、5v）,還是0到20mA（0到5V）,以此10東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙判斷是否選擇20嘛移量。本次控制的是變頻器，需要用 4到20MA空制對于報警，第一次做，故沒有勾選，做多了以后可以加進去，只是標志位，暫且 用不到給PID分配地址，可以選擇建議地址，這些地址用來構(gòu)成回路表，把常用的附下, 詳細的見200的手冊11為配置分配存儲區(qū)東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙PID指令向?qū)б?0個字節(jié)的數(shù)據(jù)空間才能進行討菖口請指定一個V存儲區(qū)起始字節(jié)地址，以便格120個字節(jié)分配給PID表和i+宜區(qū)口回路表存儲用于控制回路操作的參數(shù)口此表有SO個字節(jié)口此外您的選項還領(lǐng)外需向?qū)Э山ㄗh一個大小合適且未使用的V

26、存儲區(qū)地址箝圍.建瀏t址|VB120 至VK39 取消偏移地址參整名格式類型描述0過程變量 (PVj實效輸A過程變量，必瓶在QQL0之間4設(shè)定值 g)實數(shù)輸入設(shè)定值，必瀛在。01一0之間a注出值(赭n)實數(shù)輸入,輸 *輸出值，必痍在Q0-1.0之間12增益 (Kc)或數(shù)輸A用在是比例常敷，可正可負16采樣時間 (Ts)實數(shù)輸入取位是秒北必旗是正數(shù)20租分時間 (T|)寅數(shù)輸入電位是分鐘.0演是正數(shù)24甯分時間 f T口)女數(shù)常人單位是分抻，必須是正毅28根分項前項 (MX)實數(shù)輸入,輸 出積分項前項，必獅在0QYQ之間32過程變量前值，PV1)實數(shù)輸入,輸 出最近次PI口運算的過程變量值向?qū)Ш?/p>

27、面的設(shè)置均可以選擇缺省值完成后將在子程序調(diào)用中產(chǎn)生如下子程序，即 PID-fl調(diào)用子程序口 SBR.O(SBRO)(3 PIDOJNIT (SBR1)應(yīng)用如下，其中 PV_I是過程量，即傳感器的反饋值(本實驗反饋值接在了 AIW4 ； Setpoint是設(shè)定值，建議使用中間變量，這樣方便修改調(diào)試，本次采用 了 MD0 Output是控制量輸出端口，本次使用的為 AQW412東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙PIDOJNIT ENAIW4- F=V_I Output -AQW4MUD5或0rT4.2.1.2采用PID指令編寫梯形圖如下：程序注釋網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)標題13東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙河格2用

28、珞3I引用F1指令SM0.0PIDENENOVB200- TBL LOCIF同籍44.2.2、變頻器編程14東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙設(shè)置速度基準值，由于本次實驗采用模擬量控制 PowerFlex40,變頻器的速 度基準值可以采用0到10V電壓或者4到20mA勺模擬量才5制，而PLC模擬量模 塊只能輸出0到5V或者4到20mA1流，故選用后者作為控制方式。速度基冷慎最小值，最大值前給變頻器設(shè)置速度基準埴源，重要事項：當參數(shù)點。51或A052數(shù) 字輸入K選擇被設(shè)置為選項2,456.13,14并且數(shù)字檢人被激活時.參數(shù) A051.即52. AO5：3或總054將會覆 蓋由此參數(shù)命令的速度基準值

29、。詳情 參照CD光盤上的Pow&rFlex 40用 戶手冊第一章.顯不單位，可選項 0=n變瓶器電位計 任內(nèi)部頻率 2WW輸人 3=n4-20mAAn 4=預(yù)置頻率” 5=n通訊踹口” 6m11步序通輯.缺省值 0鍋爐系統(tǒng)中的電機，允許的最大頻率為50HZ但是在試驗中，當電機在 50HZ運行時，產(chǎn)生了太大的噪聲，故，將變頻器的最大頻率設(shè)為了40HZ，由于擔心電P034機不斷的起停會對電機造成太大損壞，故將最小頻率設(shè)為了1最小頻率| 0.0/400.0HZP035O設(shè)置變頻器將要持續(xù)輸出的最低頻率.最大頻率| 0/400HZ設(shè)詈變頻器將要輸出的最高頻率.本次實驗采用的是手動停止和啟動變頻器，故要

30、對啟動源和停止源進行設(shè)置P036P037停止模式 P07除了下面說明外，為所有的停止源例如鍵盤正向川。端子02),反向端子03). RS485 端口激活停止模式.重要事項：除了當參數(shù)P03譏起動源被設(shè)置成 飛線制控制，。端子01總是控制慣性停止 的輸入.當處于3線控制時,I/O端子0 1由 參數(shù)P037停止模式控制，io ro/5 設(shè)置用于啟動變頻器的控制方案。 co動作時.反向鍵同樣可以動作. 除非破參數(shù)A095禁止反向禁止,0=濯盤支1= 3線制”2= 2線制3= “2線制靈敏級“4= 2線制高速,5=通訊端口”0二斜坡，故障清除叫1=慣性.故障清除吶2二直流制動,故障清除劃3f自動直流制

31、動,故障清除叩)4二斜坡.5三慣性.6=直流制動.7二自動直流制動”停止輸入同樣清除動作故障.到這里，編程就完成了，很簡單注意：變頻器更改參數(shù)前，要讓變頻器停止工作調(diào)試本設(shè)計中最主要的連機調(diào)試過程是進行 PID參數(shù)整定。不同的控制對象和 控制環(huán)境需要不同的PID參數(shù)，即使是同一個控制對象和控制環(huán)境， 對控制品質(zhì) 的不同要求也需要對PID參數(shù)重新進行整定。先調(diào)節(jié)比例，初始設(shè)為10左右，直至過程曲線比較平穩(wěn)后，再根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤 差的大小對積分時間進行調(diào)節(jié)。由于液位控制是大慣性的，所以不建議使用微分， 只使用PI調(diào)節(jié)15東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙在調(diào)節(jié)穩(wěn)定后，可以使用自整定得出較為完美的PID參數(shù)起

32、初的圖像曲線，效果極差，圖像震蕩很嚴重。riD調(diào)中控制面板rr兩訃控剖面楨從當肅FIT下金列裹中Jtt操一個PLD回監(jiān)雙配置進行調(diào)節(jié).單擊*開始目的調(diào)節(jié)1隨開始通節(jié)立法.單士“美團 15曲退出,運程地址：鄒0D0當郴（K定值：Ra笈程時間：. 2用由二10.0毋鉀回甘：0. L制儲0.D6400理佰，164T3 0 :41. 22TT4.d 口LFU Z24XF CU KEL 02. DL詣節(jié)叁融酬梢）WB 圖犧間徽分時間Q目動照節(jié)手動凝節(jié)果祥車（fcf蝌1上_西停團洌:寸限量： 地定他： 蛹出值:單擊更取幫助和支抒先將積分作用去除，適當加大死區(qū)后， 用純比例調(diào)出相對穩(wěn)定的曲線后， 再慢慢 加

33、入微分作用，效果如下：由曲線看出，系統(tǒng)穩(wěn)定后存在誤差， 由于我們知道純比例環(huán)節(jié)不能消除余差，只有積分作用才有消除余差，故此時應(yīng)該加大積分作用，改變積分時間后，效果如下：16東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙再小范圍對P和I進行調(diào)節(jié)F* tHfh i*flWf t I B 9 I iC*v皿/通便M1 單擊獲收星助靶支挎當提高擾動幅度，之前效果明顯下降，適當加大比例為7.5,積分時間不變得到較好的曲線曲線。17東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙lilfHAfc：力力量ismWR如SWE nsn15 wr*岸里君1字i由X可福-宇均刪出擊襲用而助和支詩F2誦/酷制商界.亡言國：HIE-： 口口住口色長煢心

34、職機 署IB&1+M 謝由 H 也 二M=1J丸號靠H宣豆rt*R*虎Iff/Rlols二吩M!fi汽吊14升 用1 I，E-4H二Fn國內(nèi)工 P 國 WEawHIItrffi中i!/ 啜.0狗.抑 包1519幺工皿 $342 才一口口二口 q U 業(yè)工電.1 H 一 33TIV 4稱內(nèi)也M省的rti 丁拉，月!中強修一？ hd皿鵬叫工|乾ft 尹+目己;瑪努腌，:F3書法出”共閉“麻逐出B|番廝刪ijnc直寶-sms： 嗚；軍出博士|町向:TF 2MI? CM ML Z2 口【HMfl an3H43 O1SHbhf ： 咕混唯; HUH：因為想讓輸出值曲線更加平滑一點，考慮到積分是否太大，適

35、當加大積分時間, 得到如圖所示曲線。rA m t A - L lJal -I aw J E 1 二， 二w=lJ*1tftEvlt*RRrEJtllRIAw 才疔ii!fiftItEtr 升 由 llll e-4=F或交白內(nèi)工 pGwrlsttHIt惇中!*啜狗定聞 貴 S /力三寸山藁才要彗乂 q : M U +*+ +:國 T + + J I V + + * J I 1 * + + J T從當力?m下拉竟更中如I r:c苴口:ffmA書it黯相*8西口送出,.息爺學費酎， )13 Ir 口 mt?、不如gfeHnrt,妙在舊*1昨iE5T*3 M =rf電單擊我靠翻冊那支特:cMiTFI：

36、二的 + 看二！ 9 E U“ 1：地：二 口“ na % b，gEi tk 團iff lir&q B L 5!F?死區(qū)設(shè)置為2000時的另一組PID參數(shù)得到的曲線18東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙死區(qū)設(shè)為3100時，調(diào)出后的曲線:遇到的問題及解決方法、在接線時，直接從另一個架子上的端子排引的信號線（沒有斷開傳感器 與另一個架子的連接，可能有未知的干擾），讀數(shù)始終為32760,單獨從傳感器 引線（斷開具與其他設(shè)備的連接）后，問題解決、注意事項，EM231的輸入端的M要與CPU的，或者模塊的M端接在一起 （傳感器與模塊使用同一個電源），為了抑制共模電壓、關(guān)于模擬量地址CPU 224 XP 在CP

37、U上集成了兩個模擬量輸入端口和一個模擬量輸出端口。 CPU224 XP本體上的模擬量輸入通道的地址為 AIW0和AIW2;模擬量輸出通道的19東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙地址為AQW0 S7-200的模擬量I/O地址總是以2個通道/模塊的規(guī)律增加。 所 以CPU 224 XP后面的第一個模塊上的模:？H量輸入通道的地址為 AIW4第一個輸 出通道的地址為AQW4AQW不能用、初次調(diào)試的圖像波動特別的大，導(dǎo)致變頻器頻繁動作，發(fā)熱較快，而且 長時間調(diào)不好曲線，后來發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)濾波里的死區(qū)沒有設(shè)置過（如下圖），經(jīng)過多當然，死區(qū)、PID參數(shù)、采樣時間等都是影響輸出曲線的因素，他們多是互 相耦合，不能只是

38、單單的看一種值變化的效果， 得綜合考慮各方面的影響，多調(diào) 試，才能總結(jié)出大致規(guī)律，才能很好地從曲線的走向來判斷出現(xiàn)的問題，以便更好、更快的調(diào)出滿足要求的曲線。20東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙第五章注意事項安全注意事項防止觸電嚴格要求系統(tǒng)可靠接地，包括現(xiàn)場對象系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，極低電阻不大于 歐姆。當通電或者正在運行時，請不要做任何維護或者維修活動，接線箱蓋子，變 頻器前蓋板否則會有觸電危險。即使電源處于斷開時，除維護、維修外，請不要接觸任何具有超過安全電壓 的裸露端子否則基礎(chǔ)各種充電回路可能造成觸電事故。不要用濕手操作設(shè)定各種旋鈕及按鍵，以防觸電。在開始布線或維修之前，請斷開電源，經(jīng)過十分鐘以后，用萬用表檢測剩余 電壓后進行。防止損壞水泵運行狀態(tài)，絕對禁止進行水泵切換控制操作，否則可能損壞變頻器。在水箱水位沒有達到一定高度，不能啟動調(diào)壓器輸出，否則可能損壞硬件。系統(tǒng)應(yīng)遠離可燃物體，系統(tǒng)發(fā)生故障時，請斷開電源，否則，系統(tǒng)可能應(yīng)為 電流過大導(dǎo)致火災(zāi)。各個段子上的電壓只能使用額定電壓，以防爆炸，損壞。21東北大學秦皇島分校課程設(shè)計用紙設(shè)計任何一個過程控制系統(tǒng)，首先應(yīng)全面了解被控過程，其次根據(jù)工藝要求 對系統(tǒng)進行研究，確定最佳的控制方案， 最后對過程控制系統(tǒng)進行設(shè)計、 整定和 投運。依據(jù)以上系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟，我們學習了以下