第一篇：谈PLC仿真学习软件在PLC教学中的应用
谈ＰＬＣ仿真学习软件在ＰＬＣ教学中的应用
摘要：在PLC的教学过程中，要寻找到突破口，提高教学质量，可以利用PLC仿真学习软件，轻松有趣地引导学生学习PLC，取得事半功倍的教学效果。
关键词：PLC仿真学习软件；PLC编程；教学效果
PLC是可编程控制器的简称，PLC技术是在继电接触器控制和计算机基础上开发的工业自动控制装置。由于它可以通过软件来改变控制过程，且编程较为简单，所以目前PLC在工业控制中占据了主导地位，得到了非常广泛的应用。为适应这种形势需求，PLC技术已成为各类职业技术学校电子电气专业的一门专业课，我校也不例外。PLC是我校电子信息与应用专业开设的专业课之一，教材版本以学习三菱FX2N系列PLC的基本指令和应用为主。
在PLC教学过程中，笔者发现学生学习PLC普遍感到比较困难。一方面是因为PLC是以微处理器为核心，将自动化控制技术、计算机技术、通信技术融为一体的工业自动控制装置。要学好这门课程，对学生在电力拖动、工业电子学等课程的理论、实操能力有一定的要求，而职校学生的基础普遍较差，学习起来比较吃力。另一方面，学校缺乏相应的PLC实验设备，学生没有动手实践的机会。在这种情况下，如何寻找到PLC教学的突破口，提高教学质量呢？通过教学实践和探索，笔者认为利用PLC仿真学习软件（该软件名称为FX-TRN-BEG-C），可以轻松有趣地引导学生学习PLC，取得事半功倍的教学效果。
FX-TRN-BEG-C是三菱电机最新推出的中文版教学软件，它将虚拟舞台和专家操作指导合成在一起，学习通用梯形
图逻辑编程。将该软件安装在学校多媒体教室的电脑上，学生上PLC实训课时只要到多媒体教室上机，就可以身临
其境地感受到PLC的无穷魅力了。
该软件在教学中的应用主要体现在以下几方面。
大量生动的图片，可激发学生学习PLC的兴趣和热情教育心理学认为，学习兴趣是学习动机的重要组成部分，是推动学生努力学习的强大动力。学生只有对PLC学习有了浓厚的兴趣，才会有求知的欲望，才能勤于思考。该教学软件一共分六个单元，分别是A～F。A是PLC简介单元，它用大量的图片介绍了在工厂自动化领域以及日常生活中应用PLC技术的许多实例，通过A单元的入门学习，可以让学生充分认识到PLC技术的实用性。PLC已经渗透到我们日常生活中的各个角落，在提高我们的生活质量方面扮演着很重要的角色，以此来激发学生学习PLC的兴趣和热情。这些生动的图片演示，比在教室里枯燥的讲述有趣，学生更乐于接受。
专家指导式的编程提示，可突破学生学习PLC的难点在PLC学习中，学会编程是重点，如何绘制梯形图是难点。利用该软件可以较容易突破难点，掌握重点。因为该软件的B单元就是基本程序的学习单元，它主要介绍了基本输入输出程序、标准程序、控制优化程序、输入状态读取程序等等。在每一个程序的学习单元中，它都列出了详细明了的操作步骤，一步一步引导学生学会编制简单的梯形图，以及进行仿真运行，使学生对基本程序的编程有初步的认识。该软件的C单元是轻松的练习单元，它详细介绍了基本定时器和计数器的编程要领，并介绍了应用定时器和基本计数器来编程的两个典型实例。通过这个单元的学习，学生对常用的定时器和计数器的编程有了基本的了解。在B、C两个单元的基本编程训练中，它都采用了专家指导式的编程提示，为基础较差的学生学习PLC提供了非常有用的帮助。通过这两个单元基本编程的训练，学生能基本了解PLC编程的特点，对PLC的基本编程方法有了一定的认识，突破了学习PLC的难点，为后续的实际应用题的编程学习打下较扎实 的基础。
模拟场景中的仿真运行，可帮助学生更好地理解PLC的工作原理要让学生对PLC的工作过程有全面的认识和了解，除具备一定的编程能力，掌握基本的编程技巧外，还要让学生按照实际的控制要求进行仿真运行和调试，从而找到程序中的不足和漏洞，进行反复修改，达到优化程序、熟悉编程的目的。而FX-TRN-BEG-C教学软件就是这样一个能提供各种控制要求、仿真运行各种控制程序的教学平台。它操作简单，利用3D虚拟空间设计，模拟出各种真实场景。例如，交通信号灯控制、正反转控制、分拣和分配线控制、舞台装置控制、升降机控制等等，每一个场景都惟妙惟肖，图文并茂。学生可以在任意一个场景中按照控制要求进行编程，绘出梯形图，并对PLC进行仿真运行操作，在仿真运行中可以观察运行结果是否符合设计要求。同时，在运行中还可以确认各个元件与程序的状态，适时监控各个元件的工作过程。通过运行监控，学生更好地理解和掌握PLC各个元件的作用，巩固课堂上所学的理论知识。
循序渐进式的课程设置，科学合理，可以照顾到全体学生教学是面向全体学生的。从心理学的角度来讲，人的个性特征及心理倾向不尽相同，学生在智力上有差异，在观察力、理解力、想象力、记忆力、模仿力、表达及思维能力方面有所不同。因此，在PLC教学中，笔者采用了“因人施教”的分层教学法。而PLC教学软件就提供了一个分层教学的良好平台。因为该软件的D、E、F单元分别是初级、中级、高级挑战单元，每一单元均有6道设计题，难度不等，其中初级挑战题难度较低，难度系数为1～2颗星；中级挑战题的难度稍大，难度系数为2～3颗星；高级挑战题的难度最大，难度系数为3～4颗星。在具体教学过程中，对程度较低的学生，采用“初级挑战单元”中的部分内容进行训练。对程度较好的学生采用“中级挑战单元”或“高级挑战单元”中的部分内容进行训练。学生各取所需，各有所获，这样既提升了学生的自信心，又拓展了学生的创造性思维。另外，对于较复杂的设计题，如自动门操作控制、输送带控制等等，还可以采用让学生分工合作的教学形式，将全班学生分成不同的小组，明确各小组的设计任务和目标，培养学生团结协作的团队精神。
总之，通过教学实践，笔者认为用PLC仿真学习软件进行PLC辅助教学是可行的，能收到较好的教学效果。学生通过电脑上机，仿真实践，可以更好地观察和消化所学的理论知识，同时通过PLC仿真学习软件实现人机交互，可以尝试改变某些指令、程序，再观察试验结果，立竿见影，能极大地调动学生的学习热情，使学生体会到成功的快乐，有成就感，学习时兴趣盎然，产生不断深入学习PLC的动力。在笔者所教授的学生当中，就涌现了不少学习积极性高、编程能力强的尖子生，通过这些尖子生可带动班级同学共同学习、共同进步。笔者所教授班级的大部分学生都具备了初步的编程能力，掌握了一定的编程技巧，取得了较为显著的教学效果。
参考文献：
[1]庞广信.可编程控制器技术应用[M].北京：化学工业出版社，2006.[2]李俊秀，赵黎明.可编程控制器技术应用实训指导[M].北京：化学工业出版社，2006.
第二篇：谈PLC仿真学习软件在PLC教学中的应用
浅谈ＰＬＣ仿真学习软件在ＰＬＣ教学中的应用
摘要：在PLC的教学过程中，克服设备缺乏的困难，要寻找到突破口，提高教学质量，提高学生的学习兴趣，可以利用PLC仿真学习软件，轻松有趣地引导学生学习PLC，取得事半功倍的教学效果。
关键词：FX-TRN-BEG-C学习软件；可编程控制器；PLC编程软件
PLC是可编程控制器的简称，PLC技术是在继电接触器控制和计算机基础上开发的工业自动控制装置。由于它可以通过软件来改变控制过程，且编程较为简单，所以目前PLC在工业控制中占据了主导地位，得到了非常广泛的应用。为适应这种形势需求，PLC技术已成为各类职业技术学校电子电气专业的一门专业课，我校也不例外。PLC是我校电气自动化专业开设的专业课之一，教材版本以学习三菱FX2N系列PLC的基本指令和应用为主。
在PLC教学过程中，我发现学生学习PLC普遍感到比较困难。一方面是因为PLC是以微处理器为核心，将自动化控制技术、计算机技术、通信技术等多种知识、技能融为一体的工业自动控制装置。要学好这门课程，对学生在电力拖动、计算机基础应用、工业电子学等课程的理论、实操能力有一定的要求，而职校学生的基础普遍较差，逻辑思维能力较差，学习起来比较吃力。另一方面，学校的PLC实验设备较为紧张，学生动手实践的机会较少。在这种情况下，如何寻找到PLC教学的突破口，提高教学质量呢？通过多年的教学实践和探索，我认为利用PLC仿真学习软件（该软件名称为FX-TRN-BEG-C），可以轻松有趣地引导学生学习PLC，取得事半功倍的教学效果。
FX-TRN-BEG-C是三菱最新推出的中文版教学软件，它将虚拟舞台和专家操作指导合成在一起，学习通用梯形图逻辑编程。将该软件安装在学校多媒体教室的电脑上，学生上PLC实训课时只要到多媒体教室上机，就可以身临其境地感受到PLC的无穷魅力了。
该软件在教学中的应用主要体现在以下几方面。大量生动的图片，可激发学生学习PLC的兴趣和热情教育心理学认为，学习兴趣是学习动机的重要组成部分，是推动学生努力学习的强大动力。学生只有对PLC学习有了浓厚的兴趣，才会有求知的欲望，才能勤于思考。该教学软件一共分六个单元，分别是A～F。A是PLC简介单元，它用大量的图片介绍了在工厂自动化领域以及日常生活中应用PLC技术的许多实例，通过A单元的入门学习，可以让学生充分认识到PLC技术的实用性。PLC已经渗透到我们日常生活中的各个角落，在提高我们的生活质量方面扮演着很重要的角色，以此来激发学生学习PLC的兴趣和热情。这些生动的图片演示，比在教室里枯燥的讲述有趣，学生更乐于接受。
专家指导式的编程提示，可突破学生学习PLC的难点在PLC学习中，学会编程是重点，如何绘制梯形图是难点。利用该软件可以较容易突破难点，掌握重点。因为该软件的B单元就是基本程序的学习单元，它主要介绍了基本输入输出程序、标准程序、控制优化程序、输入状态读取程序等等。在每一个程序的学习单元中，它都列出了详细明了的操作步骤，一步一步引导学生学会编制简单的梯形图，以及进行仿真运行，使学生对基本程序的编程有初步的认识。该软件的C单元是轻松的练习单元，它详细介绍了基本定时器和计数器的编程要领，并介绍了应用定时器和基本计数器来编程的两个典型实例。通过这个单元的学习，学生对常用的定时器和计数器的编程有了基本的了解。在B、C两个单元的基本编程训练中，它都采用了专家指导式的编程提示，为基础较差的学生学习PLC提供了非常有用的帮助。通过这两个单元基本编程的训练，学生能基本了解PLC编程的特点，对PLC的基本编程方法有了一定的认识，突破了学习PLC的难点，为后续的实际应用题的编程学习打下较扎实的基础。
模拟场景中的仿真运行，可帮助学生更好地理解PLC的工作原理要让学生对PLC的工作过程有全面的认识和了解，除具备一定的编程能力，掌握基本的编程技巧外，还要让学生按照实际的控制要求进行仿真运行和调试，从而找到程序中的不足和漏洞，进行反复修改，达到优化程序、熟悉编程的目的。而FX-TRN-BEG-C教学软件就是这样一个能提供各种控制要求、仿真运行各种控制程序的教学平台。它操作简单，利用3D虚拟空间设计，模拟出各种真实场景。例如，交通信号灯控制、正反转控制、分拣和分配线控制、舞台装置控制、升降机控制等等，每一个场景都惟妙惟肖，图文并茂。学生可以在任意一个场景中按照控制要求进行编程，绘出梯形图，并对PLC进行仿真运行操作，在仿真运行中可以观察运行结果是否符合设计要求。同时，在运行中还可以确认各个元件与程序的状态，适时监控各个元件的工作过程。通过运行监控，学生更好地理解和掌握PLC各个元件的作用，巩固课堂上所学的理论知识。
循序渐进式的课程设置，科学合理，可以照顾到全体学生教学是面向全体学生的。从心理学的角度来讲，人的个性特征及心理倾向不尽相同，学生在智力上有差异，在观察力、理解力、想象力、记忆力、模仿力、表达及思维能力方面有所不同。因此，在PLC教学中，笔者采用了“因人施教”的分层教学法。而PLC教学软件就提供了一个分层教学的良好平台。因为该软件的D、E、F单元分别是初级、中级、高级挑战单元，每一单元均有6道设计题，难度不等，其中初级挑战题难度较低，难度系数为1～2颗星；中级挑战题的难度稍大，难度系数为2～3颗星；高级挑战题的难度最大，难度系数为3～4颗星。在具体教学过程中，对程度较低的学生，采用“初级挑战单元”中的部分内容进行训练。对程度较好的学生采用“中级挑战单元”或“高级挑战单元”中的部分内容进行训练。学生各取所需，各有所获，这样既提升了学生的自信心，又拓展了学生的创造性思维。另外，对于较复杂的设计题，如自动门操作控制、输送带控制等等，还可以采用让学生分工合作的教学形式，将全班学生分成不同的小组，明确各小组的设计任务和目标，培养学生团结协作的团队精神。
总之，通过教学实践，我认为利用PLC仿真学习软件进行PLC辅助教学是可行的，能收到较好的教学效果。学生通过电脑上机、仿真实践，可以更好地观察和消化所学的理论知识，同时通过PLC仿真学习软件实现人机交互，可以尝试改变某些指令、程序，再观察试验结果，立竿见影，能极大地调动学生的学习热情，使学生体会到成功的快乐，有成就感，学习时兴趣盎然，产生不断深入学习PLC的动力。在我所教授的学生当中，就涌现了不少学习积极性高、编程能力强的学生，通过这些学生可带动班级同学共同学习、共同进步。我所教授班级的大部分学生都具备了初步的编程能力，掌握了一定的编程技巧，取得了较为显著的教学效果。
参考文献：
[1]庞广信.可编程控制器技术应用[M].北京：化学工业出版社，2006.[2]李俊秀，赵黎明.可编程控制器技术应用实训指导[M].北京：化学工业出版社，2006.
第三篇：PLC在恒压供水系统中应用
PLC在恒压供水系统中应用
引言
在供水系统中，恒压供水是指在供水网系中用水量发生变化时，出口压力保持不变的供水方式。本文采用计算机(PC)、可编程控制器(PLC)、变频器组成变频恒压供水监控系统，通过变频调速实现恒压供水、满足节能降耗的要求，而且有利于实现生产的自动化及远程监测。用水量变化具有随机性，用水高峰时水压不足，低谷时又造成能量浪费。变频恒压供水系统根据公共管网的压力变化，通过PLC和变频器自动调节水泵的增减、水泵电机的运行方式及电机的转速，实现恒压供水，既防止了能量空耗，又避免出现电机启动时冲击电流对设备的影响。
二工作原理
变频恒压供水系统采用一台变频器拖动两台大功率电动机，可在变频和工频两种方式下运行;一台低功率的电机，作为辅助泵电机。
启动方式:为避免启动时的冲击电流，电机采用变频启动方式，从变频器的输出端得到逐渐上升的频率和电压。启动前变频器要复位。
变频调速:根据供水管网流量、压力变化自动控制变频器输出频率，从而调节电动机和水泵的转速，实现恒压供水。如设备的输出电压和频率上升到工频仍不能满足供水要求时，PLC发出指令1号泵自动切换到工频电源运行，待1号泵完全退出变频运行，对变频器复位后，2号泵投入变频运行。
多泵切换:根据恒压的需要，采取无主次切换，即“先开先停”的原则接入和退出。在PLC的程序中，通过设置变频泵的工作号和工频泵的台数，由给定频率是否达到上限频率或下限频率来判断增泵或减泵。在用水量较小的情况下，采用辅助泵工作。
为了避免一台泵长期工作，任一泵不能连续变频运行超过3小时。当工频泵台数为零，有一台运行于变频状态时，启动计时器，当达到3小时时，变频泵的泵号改变，即切换到另一台泵上。当有泵运行于工频状态，或辅助泵启动时，计时器停止计时并清零。
故障处理:能对水位下限，变频器、PLC故障等报警。PLC故障，系统从自动转入手动方式。
三PLC控制电路
系统采用S7-200PLC作下位机。S7-200PLC硬件系统包含一定数量的输入/输出(I/O)点，同时还可以扩展I/O模块和各种功能模块，在保证系统稳定性的基础上，再减低系统成本，我们选用了UniMAT扩展模块接在CPU后面。输入点为6个，其中水位上、下限信号分别为I0.0、I0.1。输出点为10个，O0.0-O1.0对应PLC的输出端子。对变频器的复位是由输出点O1.0通过一个中间继电器KA的触点来实现的。根据控制系统I/O点及地址分配可知，系统共有5个开关量输入点，9个开关量输出点;1个模拟量输入点和1个模拟量输出点。可以选用CPU224PLC(14DI/10DO)，再扩展一个UniMAT模拟量模块EM235(4AI/1AO)。
四电控程序设计
4.1泵站软件的设计分析
(1)由“恒压”要求出发的工作组数量的管理
为了恒定水压，那么在水压降低时，需要升高变频器的输出频率，并且在一台水泵工作是不能满足恒压要求时，这时需要启动第二台。这样有一个判断标准来决定是否需要启动新泵即为变频器的输出频率是否达到所设定的频率上限值。这一功能可以通过比较指令来实现。为了判断变频器的工作频率达到上限的确定性，应滤去偶然因素所引起的频率波动所达到的频率上限值的情况，在程序中应考虑采取时间滤波情况。
(2)台组泵站泵组的管理规范
由于变频器泵站希望每一次启动电动机均为软启动，有规定各台水泵必须交替使用，那么多台组泵站泵组的投入运行需要有一个管理规范。在本次设计中控制要求中规定任意的一台水泵连续运行不得超过3h，因此每次需要启动新泵或切换变频泵的时候，以新运行泵为变频是合理的。具体的操作时，将现运行的变频器从变频器上切除，并且接上工频电源加以运行，同时将变频器复位并且用于新运行泵的启动。除此之外，泵组管理还有一个问题就是泵的工作循环控制，在本设计中所使用的是用泵号加1的方法来实现变频器的循环控制即3加上1等于0的逻辑，用工频泵的总数结合泵号来实现工频泵的轮换工作。
4.2程序的结构及程序功能的实现
根据前面可知，PLC在恒压供水系统中的功能比较多，由于模拟量单元及PID调节都需要编制初始化及中断程序，本程序可以分为三个部分:主程序、子程序和中断程序。
(1)系统的初始化的一些工作放在初始化子程序中完成，这样可以节省扫描时间。利用定时器中断功能来实现PID控制的定时采样及输出控制。初始化子程序流程框图如图1。在初始化的子程序中仅仅在上电和故障结束时用，其主要的用途为节省大量的扫描时间加快整个程序的运行效率，提高了PID中断的精确度。上电处理的作用是CPU进行清除内部继电器，复位所有的定时器，检查I/O单元的连接。
图1初始化程序
(2)主程序流程图如图2。其功能最多，如泵的切换信号的生成、泵组接触器逻辑控制信号的综合及报警处理等等都在主程序中。生活及消防双恒压的两个恒压值是采用数字式方式直接在程序中设定的。生活供水时系统设定为满量程的70%，消防供水时系统设定为满量程的90%。本系统中的增益和时间常数为:增益Kc=0.25，采样时间Ts=0.2s，积分时间Ti=30min。
图2主控制程序
(3)中断程序如图3，其作用主要用于PID的相应计算，在PLC的常闭继电器SM0.0的作用下工作，它包括:设定回路输入及输出选项、设定回路参数、设定循环报警选项、为计算指定内存区域、指定初始化子程序及中断程序。
图3中断程序
五结束语
恒压供水技术因采用变频器改变电动机电源频率，而达到调节水泵转速改变水泵出口压力，比靠调节阀门的控制水泵出口压力的方式，具有降低管道阻力大大减少截流损失的效能。由于变量泵工作在变频工况，在其出口流量小于额定流量时，泵转速降低，减少了轴承的磨损和发热，延长泵和电动机的机械使用寿命。实现恒压自动控制，不需要操作人员频繁操作，降低了人员的劳动强度，节省了人力。
水泵电动机采用软启动方式，按设定的加速时间加速，避免电动机启动时的电流冲击，对电网电压造成波动的影响，同时也避免了电动机突然加速造成泵系统的喘振。
由于变量泵工作在变频工作状态，在其运行过程中其转速是由外供水量决定的，故系统在运行过程中可节约可观的电能，其经济效益是十分明显的。正因为此，系统具有收回投资快，而长期受益，其产生的社会效益也是非常巨大。
在实际应用中，采用PLC控制恒压供水，还能容易地随时修改控制程序，以改变各元件的工作时间和工作状况，满足不同情况要求。与继电器或硬件逻辑电路控制系统相比，PLC控制系统具有更大的灵活性和通用性。
第四篇：Automation Studio在PLC教学中的应用
Automation Studio在PLC教学中的应用
摘 要：基于仿真技术，以《机床电气与PLC控制技术》课程教学改革为背景，介绍Automation StudioTM软件在PLC教学中的应用，收到了良好的效果。
关键词：机床电气与PLC；Automation StudioTM；课堂教学
中图分类号：G4
文献标识码：A
文章编号：16723198（2015）23020901
引言
《机床电气与PLC控制技术》是机械电子工程专业十分重要的专业课，是机床自动化的重要知识来源。课程强调理论基础，注重实践及工程应用。课程在我校机械电子工程专业开设多年，既有理论教学，又有实验教学和课程设计等实践环节。课程实训配套装置先进，学生的实践教学效果良好。但在理论教学中存在单调、乏味，学生兴趣低，课堂上无法给学生进行直观的演示等问题。Automation StudioTM仿真软件解决了这个问题，它能生成动画演示，在课堂上能吸引学生，极大地调动学生的积极性。
Automation Studio是一款具有设计和动态模拟功能的软件工具，由加拿大贝加莱公司开发，用户能够借助该软件仿真模拟包括液压与气动、电气控制、可编程逻辑控制器、顺序功能图等各种技术回路。该软件易学易用、适用范围广，在辅助教学方面发挥重要作用。Automation StudioTM在课堂教学中的应用
下面以PLC控制某三相异步电动机启动停止系统为例，阐述Automation StudioTM仿真软件在PLC控制系统中的应用。
2.1 系统控制要求及系统建模
本系统比较简单，要求用PLC控制一台三相异步电动机的启动和停止，电机直接启动和停止。
本次设计采用Automation StudioTM5.0版本。打开软件，在库浏览器“Library Explorer”中选择“Main”，打开系统库“Electrical Control（IEC Standard）”，拖拽所需的电气元件到工作区连接组成电气主系统。本系统包括电源、熔断器、接触器触点、热继电器、电机等元件。拖拽PLC输入/输出端、按钮、接触器线圈等，连接组成PLC外部接线图。完成的系统模型如图1所示。
2.2 PLC编程
在库浏览器中，选择“Main”，打开库“Ladder Siemens”，选择母线、软触点、线圈等编程元素，编制系统的PLC控制程序。完成的PLC控制程序如图2所示。
2.3 系统仿真
在菜单中选择仿真“Simulation”，然后选“Normal”，系统进入仿真。仿真运行时，PLC和电气系统同时运行，先按启动按钮SB1，电机启动，如图3所示。
在仿真过程中，通过按钮控制，使电机运行状态改变，在模型中能直观的看到触点开关变化及电机的运行和停止。另外，PLC程序也有状态监控，相应的软元件和线圈也有能流的变化。结语
应用Automation StudioTM仿真软件，对机床电气与PLC控制技术课程进行了课堂教学模式的探讨，可以看到该软件在课程教学中的重要性。通过课堂实践，学生的学习积极性得到了提高。另外，该软件还可以应用于课程设计、毕业设计等实践环节，对类似课程的教学改革也有借鉴作用。
参考文献
[1]周润景，张丽娜，刘梦男.基于Automation Studio的PLC系统设计、仿真及应用[M].北京：电子工业出版社，2012.[2]加拿大Famic Technologies有限公司[Z].AS中文手册.[3]王德志.Automation Studio在PLC控制液压系统教学中的应用[J].山东工业技术，2014，（21）：142.
第五篇：PLC在恒压供水系统中的应用
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运行与应用 GM
自控与监测 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒压供水系统中的应用
华北电力大学机械工程学院(河北 071003)韩庆瑶
李巧红
刘崇伦
【摘 要】 PLC 控制恒压供水的方法 , PLC 控制的恒压供水系统 , 通过设计 PID 控制程序 , 实现系统 用
的 PID 控制 , 从而提高供水质量和供水的可靠性。这种方法在任何需要流量控制的系统中 , 具有推广意义。
【关键词】 PL C 恒压供水系统 PID 控制
一、前言
随着社会的发展和进步 , 城市高层建筑的供水问题 日益突出。一方面要求提高供水质量 , 不要因为压力的 波动造成供水障碍;另一方面要求保证供水的可靠性和 安全性。针对这两方面的要求 , 这就要求一种新的供水 方式 , 这里采用可编程序控制器(PLC)控制的恒压供 水系统。PLC 是一种数字运算操作的电子系统 , 专为工 业环境而设计。它采用了可编程序的存储器 , 用来在其 内部存储执行逻辑元素、顺序控制、定时、计数和算术 运算等操作的指令 , 并通过数字式和模拟式的输入和输 出 , 控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围设 备 , 都应按易于与工业系统联成一个整体 , 易于扩充其 功能的原则设计。PLC 是按集中输入、集中输出、周期 性循环扫描的方式进行工作的。
能 , 它负担了系统的全部的控制 , 是系统的核心部件。如果一个 PID 回路的输出 M 是时间 t 的函数 , 则 可以看作是比例项、积分项和微分项三项部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是连续量 , 第一项为比例项 , 最后一项 为微分项 , 中间两项为积分项。其中 e 是给定值与被控 制变量之差 , 即回路偏差。Kc 为回路的增益。用计算 机处理这样的控制算式 , 即连续的算式必须周期性地采 样并进行离散化 , 同时各信号也要离散化 , 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 个用来控制和监视 PID 运算的参数 , 在 PID 指令使用时要构成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
表 1 PID 回路表格式
地址偏移量数据格式 I/ O 类型 双字 0 I 二、系统方案设计
恒压供水保证了供水的质量 , PLC 能控制大量的过 程参数 , 例如 : 温度、压力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有闭环控制的功能 , 即一个具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制过程。当过程控制中某个变量出现偏 差时 , PID 控制算法会计算出正确的输出 , 把变量保持 在设定值上。以 PLC 为主机的控制系统丰富了系统的控 制功能 , 提高了系统的可靠性。在有模拟量的控制系统 中 , 经常用到 PID 运算来执行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使这一任务的编程和实现变得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可编程序控制器 , 其是目前松下电工推出的具有 多种控制功能的新款小型可编程序控制器 , 配备各种功 能模块 , 具有 PID 调节、各种逻辑控制以及多种通信功 2005 年第 10 期
GM 通用机械 38 过程变量当前值 PV n 给定值 S Pn 输出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法
参数 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 过程变量 010～110 实数 双字
给定值 4 实数 双字 I 8 实数 双字 I/ O 12 实数 I http://www.xiexiebang.comki.net 1本文由cpzt贡献
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运行与应用 GM
自控与监测 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒压供水系统中的应用
华北电力大学机械工程学院(河北 071003)韩庆瑶
李巧红
刘崇伦
【摘 要】 PLC 控制恒压供水的方法 , PLC 控制的恒压供水系统 , 通过设计 PID 控制程序 , 实现系统 用
的 PID 控制 , 从而提高供水质量和供水的可靠性。这种方法在任何需要流量控制的系统中 , 具有推广意义。
【关键词】 PL C 恒压供水系统 PID 控制
一、前言
随着社会的发展和进步 , 城市高层建筑的供水问题 日益突出。一方面要求提高供水质量 , 不要因为压力的 波动造成供水障碍;另一方面要求保证供水的可靠性和 安全性。针对这两方面的要求 , 这就要求一种新的供水 方式 , 这里采用可编程序控制器(PLC)控制的恒压供 水系统。PLC 是一种数字运算操作的电子系统 , 专为工 业环境而设计。它采用了可编程序的存储器 , 用来在其 内部存储执行逻辑元素、顺序控制、定时、计数和算术 运算等操作的指令 , 并通过数字式和模拟式的输入和输 出 , 控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围设 备 , 都应按易于与工业系统联成一个整体 , 易于扩充其 功能的原则设计。PLC 是按集中输入、集中输出、周期 性循环扫描的方式进行工作的。
能 , 它负担了系统的全部的控制 , 是系统的核心部件。如果一个 PID 回路的输出 M 是时间 t 的函数 , 则 可以看作是比例项、积分项和微分项三项部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是连续量 , 第一项为比例项 , 最后一项 为微分项 , 中间两项为积分项。其中 e 是给定值与被控 制变量之差 , 即回路偏差。Kc 为回路的增益。用计算 机处理这样的控制算式 , 即连续的算式必须周期性地采 样并进行离散化 , 同时各信号也要离散化 , 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 个用来控制和监视 PID 运算的参数 , 在 PID 指令使用时要构成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
表 1 PID 回路表格式
地址偏移量数据格式 I/ O 类型 双字 0 I 二、系统方案设计
恒压供水保证了供水的质量 , PLC 能控制大量的过 程参数 , 例如 : 温度、压力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有闭环控制的功能 , 即一个具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制过程。当过程控制中某个变量出现偏 差时 , PID 控制算法会计算出正确的输出 , 把变量保持 在设定值上。以 PLC 为主机的控制系统丰富了系统的控 制功能 , 提高了系统的可靠性。在有模拟量的控制系统 中 , 经常用到 PID 运算来执行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使这一任务的编程和实现变得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可编程序控制器 , 其是目前松下电工推出的具有 多种控制功能的新款小型可编程序控制器 , 配备各种功 能模块 , 具有 PID 调节、各种逻辑控制以及多种通信功 2005 年第 10 期
GM 通用机械 38 过程变量当前值 PV n 给定值 S Pn 输出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法
参数 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 过程变量 010～110 实数 双字
给定值 4 实数 双字 I 8 实数 双字 I/ O 12 实数 I http://www.xiexiebang.comki.net 1本文由cpzt贡献
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运行与应用 GM
自控与监测 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒压供水系统中的应用
华北电力大学机械工程学院(河北 071003)韩庆瑶
李巧红
刘崇伦
【摘 要】 PLC 控制恒压供水的方法 , PLC 控制的恒压供水系统 , 通过设计 PID 控制程序 , 实现系统 用
的 PID 控制 , 从而提高供水质量和供水的可靠性。这种方法在任何需要流量控制的系统中 , 具有推广意义。
【关键词】 PL C 恒压供水系统 PID 控制
一、前言
随着社会的发展和进步 , 城市高层建筑的供水问题 日益突出。一方面要求提高供水质量 , 不要因为压力的 波动造成供水障碍;另一方面要求保证供水的可靠性和 安全性。针对这两方面的要求 , 这就要求一种新的供水 方式 , 这里采用可编程序控制器(PLC)控制的恒压供 水系统。PLC 是一种数字运算操作的电子系统 , 专为工 业环境而设计。它采用了可编程序的存储器 , 用来在其 内部存储执行逻辑元素、顺序控制、定时、计数和算术 运算等操作的指令 , 并通过数字式和模拟式的输入和输 出 , 控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围设 备 , 都应按易于与工业系统联成一个整体 , 易于扩充其 功能的原则设计。PLC 是按集中输入、集中输出、周期 性循环扫描的方式进行工作的。
能 , 它负担了系统的全部的控制 , 是系统的核心部件。如果一个 PID 回路的输出 M 是时间 t 的函数 , 则 可以看作是比例项、积分项和微分项三项部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是连续量 , 第一项为比例项 , 最后一项 为微分项 , 中间两项为积分项。其中 e 是给定值与被控 制变量之差 , 即回路偏差。Kc 为回路的增益。用计算 机处理这样的控制算式 , 即连续的算式必须周期性地采 样并进行离散化 , 同时各信号也要离散化 , 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 个用来控制和监视 PID 运算的参数 , 在 PID 指令使用时要构成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
表 1 PID 回路表格式
地址偏移量数据格式 I/ O 类型 双字 0 I 二、系统方案设计 恒压供水保证了供水的质量 , PLC 能控制大量的过 程参数 , 例如 : 温度、压力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有闭环控制的功能 , 即一个具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制过程。当过程控制中某个变量出现偏 差时 , PID 控制算法会计算出正确的输出 , 把变量保持 在设定值上。以 PLC 为主机的控制系统丰富了系统的控 制功能 , 提高了系统的可靠性。在有模拟量的控制系统 中 , 经常用到 PID 运算来执行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使这一任务的编程和实现变得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可编程序控制器 , 其是目前松下电工推出的具有 多种控制功能的新款小型可编程序控制器 , 配备各种功 能模块 , 具有 PID 调节、各种逻辑控制以及多种通信功 2005 年第 10 期
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【摘 要】 PLC 控制恒压供水的方法 , PLC 控制的恒压供水系统 , 通过设计 PID 控制程序 , 实现系统 用
的 PID 控制 , 从而提高供水质量和供水的可靠性。这种方法在任何需要流量控制的系统中 , 具有推广意义。
【关键词】 PL C 恒压供水系统 PID 控制
一、前言
随着社会的发展和进步 , 城市高层建筑的供水问题 日益突出。一方面要求提高供水质量 , 不要因为压力的 波动造成供水障碍;另一方面要求保证供水的可靠性和 安全性。针对这两方面的要求 , 这就要求一种新的供水 方式 , 这里采用可编程序控制器(PLC)控制的恒压供 水系统。PLC 是一种数字运算操作的电子系统 , 专为工 业环境而设计。它采用了可编程序的存储器 , 用来在其 内部存储执行逻辑元素、顺序控制、定时、计数和算术 运算等操作的指令 , 并通过数字式和模拟式的输入和输 出 , 控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围设 备 , 都应按易于与工业系统联成一个整体 , 易于扩充其 功能的原则设计。PLC 是按集中输入、集中输出、周期 性循环扫描的方式进行工作的。
能 , 它负担了系统的全部的控制 , 是系统的核心部件。如果一个 PID 回路的输出 M 是时间 t 的函数 , 则 可以看作是比例项、积分项和微分项三项部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是连续量 , 第一项为比例项 , 最后一项 为微分项 , 中间两项为积分项。其中 e 是给定值与被控 制变量之差 , 即回路偏差。Kc 为回路的增益。用计算 机处理这样的控制算式 , 即连续的算式必须周期性地采 样并进行离散化 , 同时各信号也要离散化 , 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 个用来控制和监视 PID 运算的参数 , 在 PID 指令使用时要构成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。表 1 PID 回路表格式
地址偏移量数据格式 I/ O 类型 双字 0 I 二、系统方案设计
恒压供水保证了供水的质量 , PLC 能控制大量的过 程参数 , 例如 : 温度、压力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有闭环控制的功能 , 即一个具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制过程。当过程控制中某个变量出现偏 差时 , PID 控制算法会计算出正确的输出 , 把变量保持 在设定值上。以 PLC 为主机的控制系统丰富了系统的控 制功能 , 提高了系统的可靠性。在有模拟量的控制系统 中 , 经常用到 PID 运算来执行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使这一任务的编程和实现变得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可编程序控制器 , 其是目前松下电工推出的具有 多种控制功能的新款小型可编程序控制器 , 配备各种功 能模块 , 具有 PID 调节、各种逻辑控制以及多种通信功 2005 年第 10 期
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的 PID 控制 , 从而提高供水质量和供水的可靠性。这种方法在任何需要流量控制的系统中 , 具有推广意义。
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一、前言
随着社会的发展和进步 , 城市高层建筑的供水问题 日益突出。一方面要求提高供水质量 , 不要因为压力的 波动造成供水障碍;另一方面要求保证供水的可靠性和 安全性。针对这两方面的要求 , 这就要求一种新的供水 方式 , 这里采用可编程序控制器(PLC)控制的恒压供 水系统。PLC 是一种数字运算操作的电子系统 , 专为工 业环境而设计。它采用了可编程序的存储器 , 用来在其 内部存储执行逻辑元素、顺序控制、定时、计数和算术 运算等操作的指令 , 并通过数字式和模拟式的输入和输 出 , 控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围设 备 , 都应按易于与工业系统联成一个整体 , 易于扩充其 功能的原则设计。PLC 是按集中输入、集中输出、周期 性循环扫描的方式进行工作的。
能 , 它负担了系统的全部的控制 , 是系统的核心部件。如果一个 PID 回路的输出 M 是时间 t 的函数 , 则 可以看作是比例项、积分项和微分项三项部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是连续量 , 第一项为比例项 , 最后一项 为微分项 , 中间两项为积分项。其中 e 是给定值与被控 制变量之差 , 即回路偏差。Kc 为回路的增益。用计算 机处理这样的控制算式 , 即连续的算式必须周期性地采 样并进行离散化 , 同时各信号也要离散化 , 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 个用来控制和监视 PID 运算的参数 , 在 PID 指令使用时要构成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
表 1 PID 回路表格式
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恒压供水保证了供水的质量 , PLC 能控制大量的过 程参数 , 例如 : 温度、压力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有闭环控制的功能 , 即一个具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制过程。当过程控制中某个变量出现偏 差时 , PID 控制算法会计算出正确的输出 , 把变量保持 在设定值上。以 PLC 为主机的控制系统丰富了系统的控 制功能 , 提高了系统的可靠性。在有模拟量的控制系统 中 , 经常用到 PID 运算来执行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使这一任务的编程和实现变得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可编程序控制器 , 其是目前松下电工推出的具有 多种控制功能的新款小型可编程序控制器 , 配备各种功 能模块 , 具有 PID 调节、各种逻辑控制以及多种通信功 2005 年第 10 期
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的 PID 控制 , 从而提高供水质量和供水的可靠性。这种方法在任何需要流量控制的系统中 , 具有推广意义。
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一、前言
随着社会的发展和进步 , 城市高层建筑的供水问题 日益突出。一方面要求提高供水质量 , 不要因为压力的 波动造成供水障碍;另一方面要求保证供水的可靠性和 安全性。针对这两方面的要求 , 这就要求一种新的供水 方式 , 这里采用可编程序控制器(PLC)控制的恒压供 水系统。PLC 是一种数字运算操作的电子系统 , 专为工 业环境而设计。它采用了可编程序的存储器 , 用来在其 内部存储执行逻辑元素、顺序控制、定时、计数和算术 运算等操作的指令 , 并通过数字式和模拟式的输入和输 出 , 控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围设 备 , 都应按易于与工业系统联成一个整体 , 易于扩充其 功能的原则设计。PLC 是按集中输入、集中输出、周期 性循环扫描的方式进行工作的。
能 , 它负担了系统的全部的控制 , 是系统的核心部件。如果一个 PID 回路的输出 M 是时间 t 的函数 , 则 可以看作是比例项、积分项和微分项三项部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是连续量 , 第一项为比例项 , 最后一项 为微分项 , 中间两项为积分项。其中 e 是给定值与被控 制变量之差 , 即回路偏差。Kc 为回路的增益。用计算 机处理这样的控制算式 , 即连续的算式必须周期性地采 样并进行离散化 , 同时各信号也要离散化 , 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 个用来控制和监视 PID 运算的参数 , 在 PID 指令使用时要构成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
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的 PID 控制 , 从而提高供水质量和供水的可靠性。这种方法在任何需要流量控制的系统中 , 具有推广意义。
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随着社会的发展和进步 , 城市高层建筑的供水问题 日益突出。一方面要求提高供水质量 , 不要因为压力的 波动造成供水障碍;另一方面要求保证供水的可靠性和 安全性。针对这两方面的要求 , 这就要求一种新的供水 方式 , 这里采用可编程序控制器(PLC)控制的恒压供 水系统。PLC 是一种数字运算操作的电子系统 , 专为工 业环境而设计。它采用了可编程序的存储器 , 用来在其 内部存储执行逻辑元素、顺序控制、定时、计数和算术 运算等操作的指令 , 并通过数字式和模拟式的输入和输 出 , 控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围设 备 , 都应按易于与工业系统联成一个整体 , 易于扩充其 功能的原则设计。PLC 是按集中输入、集中输出、周期 性循环扫描的方式进行工作的。能 , 它负担了系统的全部的控制 , 是系统的核心部件。如果一个 PID 回路的输出 M 是时间 t 的函数 , 则 可以看作是比例项、积分项和微分项三项部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是连续量 , 第一项为比例项 , 最后一项 为微分项 , 中间两项为积分项。其中 e 是给定值与被控 制变量之差 , 即回路偏差。Kc 为回路的增益。用计算 机处理这样的控制算式 , 即连续的算式必须周期性地采 样并进行离散化 , 同时各信号也要离散化 , 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 个用来控制和监视 PID 运算的参数 , 在 PID 指令使用时要构成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
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的 PID 控制 , 从而提高供水质量和供水的可靠性。这种方法在任何需要流量控制的系统中 , 具有推广意义。
【关键词】 PL C 恒压供水系统 PID 控制
一、前言
随着社会的发展和进步 , 城市高层建筑的供水问题 日益突出。一方面要求提高供水质量 , 不要因为压力的 波动造成供水障碍;另一方面要求保证供水的可靠性和 安全性。针对这两方面的要求 , 这就要求一种新的供水 方式 , 这里采用可编程序控制器(PLC)控制的恒压供 水系统。PLC 是一种数字运算操作的电子系统 , 专为工 业环境而设计。它采用了可编程序的存储器 , 用来在其 内部存储执行逻辑元素、顺序控制、定时、计数和算术 运算等操作的指令 , 并通过数字式和模拟式的输入和输 出 , 控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围设 备 , 都应按易于与工业系统联成一个整体 , 易于扩充其 功能的原则设计。PLC 是按集中输入、集中输出、周期 性循环扫描的方式进行工作的。
能 , 它负担了系统的全部的控制 , 是系统的核心部件。如果一个 PID 回路的输出 M 是时间 t 的函数 , 则 可以看作是比例项、积分项和微分项三项部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是连续量 , 第一项为比例项 , 最后一项 为微分项 , 中间两项为积分项。其中 e 是给定值与被控 制变量之差 , 即回路偏差。Kc 为回路的增益。用计算 机处理这样的控制算式 , 即连续的算式必须周期性地采 样并进行离散化 , 同时各信号也要离散化 , 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 个用来控制和监视 PID 运算的参数 , 在 PID 指令使用时要构成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
表 1 PID 回路表格式
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能 , 它负担了系统的全部的控制 , 是系统的核心部件。如果一个 PID 回路的输出 M 是时间 t 的函数 , 则 可以看作是比例项、积分项和微分项三项部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是连续量 , 第一项为比例项 , 最后一项 为微分项 , 中间两项为积分项。其中 e 是给定值与被控 制变量之差 , 即回路偏差。Kc 为回路的增益。用计算 机处理这样的控制算式 , 即连续的算式必须周期性地采 样并进行离散化 , 同时各信号也要离散化 , 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 个用来控制和监视 PID 运算的参数 , 在 PID 指令使用时要构成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
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表 1 PID 回路表格式
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运行与应用 GM
自控与监测 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒压供水系统中的应用
华北电力大学机械工程学院(河北 071003)韩庆瑶
李巧红
刘崇伦
【摘 要】 PLC 控制恒压供水的方法 , PLC 控制的恒压供水系统 , 通过设计 PID 控制程序 , 实现系统 用
的 PID 控制 , 从而提高供水质量和供水的可靠性。这种方法在任何需要流量控制的系统中 , 具有推广意义。
【关键词】 PL C 恒压供水系统 PID 控制
一、前言
随着社会的发展和进步 , 城市高层建筑的供水问题 日益突出。一方面要求提高供水质量 , 不要因为压力的 波动造成供水障碍;另一方面要求保证供水的可靠性和 安全性。针对这两方面的要求 , 这就要求一种新的供水 方式 , 这里采用可编程序控制器(PLC)控制的恒压供 水系统。PLC 是一种数字运算操作的电子系统 , 专为工 业环境而设计。它采用了可编程序的存储器 , 用来在其 内部存储执行逻辑元素、顺序控制、定时、计数和算术 运算等操作的指令 , 并通过数字式和模拟式的输入和输 出 , 控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围设 备 , 都应按易于与工业系统联成一个整体 , 易于扩充其 功能的原则设计。PLC 是按集中输入、集中输出、周期 性循环扫描的方式进行工作的。
能 , 它负担了系统的全部的控制 , 是系统的核心部件。如果一个 PID 回路的输出 M 是时间 t 的函数 , 则 可以看作是比例项、积分项和微分项三项部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是连续量 , 第一项为比例项 , 最后一项 为微分项 , 中间两项为积分项。其中 e 是给定值与被控 制变量之差 , 即回路偏差。Kc 为回路的增益。用计算 机处理这样的控制算式 , 即连续的算式必须周期性地采 样并进行离散化 , 同时各信号也要离散化 , 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 个用来控制和监视 PID 运算的参数 , 在 PID 指令使用时要构成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
表 1 PID 回路表格式
地址偏移量数据格式 I/ O 类型 双字 0 I 二、系统方案设计
恒压供水保证了供水的质量 , PLC 能控制大量的过 程参数 , 例如 : 温度、压力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有闭环控制的功能 , 即一个具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制过程。当过程控制中某个变量出现偏 差时 , PID 控制算法会计算出正确的输出 , 把变量保持 在设定值上。以 PLC 为主机的控制系统丰富了系统的控 制功能 , 提高了系统的可靠性。在有模拟量的控制系统 中 , 经常用到 PID 运算来执行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使这一任务的编程和实现变得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可编程序控制器 , 其是目前松下电工推出的具有 多种控制功能的新款小型可编程序控制器 , 配备各种功 能模块 , 具有 PID 调节、各种逻辑控制以及多种通信功 2005 年第 10 期
GM 通用机械 38 过程变量当前值 PV n 给定值 S Pn 输出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法
参数 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 过程变量 010～110 实数 双字
给定值 4 实数 双字 I 8 实数 双字 I/ O 12 实数 I http://www.xiexiebang.comki.net 1本文由cpzt贡献
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自控与监测 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒压供水系统中的应用
华北电力大学机械工程学院(河北 071003)韩庆瑶
李巧红
刘崇伦
【摘 要】 PLC 控制恒压供水的方法 , PLC 控制的恒压供水系统 , 通过设计 PID 控制程序 , 实现系统 用
的 PID 控制 , 从而提高供水质量和供水的可靠性。这种方法在任何需要流量控制的系统中 , 具有推广意义。
【关键词】 PL C 恒压供水系统 PID 控制
一、前言
随着社会的发展和进步 , 城市高层建筑的供水问题 日益突出。一方面要求提高供水质量 , 不要因为压力的 波动造成供水障碍;另一方面要求保证供水的可靠性和 安全性。针对这两方面的要求 , 这就要求一种新的供水 方式 , 这里采用可编程序控制器(PLC)控制的恒压供 水系统。PLC 是一种数字运算操作的电子系统 , 专为工 业环境而设计。它采用了可编程序的存储器 , 用来在其 内部存储执行逻辑元素、顺序控制、定时、计数和算术 运算等操作的指令 , 并通过数字式和模拟式的输入和输 出 , 控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围设 备 , 都应按易于与工业系统联成一个整体 , 易于扩充其 功能的原则设计。PLC 是按集中输入、集中输出、周期 性循环扫描的方式进行工作的。
能 , 它负担了系统的全部的控制 , 是系统的核心部件。如果一个 PID 回路的输出 M 是时间 t 的函数 , 则 可以看作是比例项、积分项和微分项三项部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是连续量 , 第一项为比例项 , 最后一项 为微分项 , 中间两项为积分项。其中 e 是给定值与被控 制变量之差 , 即回路偏差。Kc 为回路的增益。用计算 机处理这样的控制算式 , 即连续的算式必须周期性地采 样并进行离散化 , 同时各信号也要离散化 , 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 个用来控制和监视 PID 运算的参数 , 在 PID 指令使用时要构成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
表 1 PID 回路表格式
地址偏移量数据格式 I/ O 类型 双字 0 I 二、系统方案设计
恒压供水保证了供水的质量 , PLC 能控制大量的过 程参数 , 例如 : 温度、压力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有闭环控制的功能 , 即一个具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制过程。当过程控制中某个变量出现偏 差时 , PID 控制算法会计算出正确的输出 , 把变量保持 在设定值上。以 PLC 为主机的控制系统丰富了系统的控 制功能 , 提高了系统的可靠性。在有模拟量的控制系统 中 , 经常用到 PID 运算来执行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使这一任务的编程和实现变得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可编程序控制器 , 其是目前松下电工推出的具有 多种控制功能的新款小型可编程序控制器 , 配备各种功 能模块 , 具有 PID 调节、各种逻辑控制以及多种通信功 2005 年第 10 期
GM 通用机械 38 过程变量当前值 PV n 给定值 S Pn 输出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法
参数 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 过程变量 010～110 实数 双字
给定值 4 实数 双字 I 8 实数 双字 I/ O 12 实数 I http://www.xiexiebang.comki.net 1本文由cpzt贡献
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的 PID 控制 , 从而提高供水质量和供水的可靠性。这种方法在任何需要流量控制的系统中 , 具有推广意义。
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一、前言
随着社会的发展和进步 , 城市高层建筑的供水问题 日益突出。一方面要求提高供水质量 , 不要因为压力的 波动造成供水障碍;另一方面要求保证供水的可靠性和 安全性。针对这两方面的要求 , 这就要求一种新的供水 方式 , 这里采用可编程序控制器(PLC)控制的恒压供 水系统。PLC 是一种数字运算操作的电子系统 , 专为工 业环境而设计。它采用了可编程序的存储器 , 用来在其 内部存储执行逻辑元素、顺序控制、定时、计数和算术 运算等操作的指令 , 并通过数字式和模拟式的输入和输 出 , 控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围设 备 , 都应按易于与工业系统联成一个整体 , 易于扩充其 功能的原则设计。PLC 是按集中输入、集中输出、周期 性循环扫描的方式进行工作的。
能 , 它负担了系统的全部的控制 , 是系统的核心部件。如果一个 PID 回路的输出 M 是时间 t 的函数 , 则 可以看作是比例项、积分项和微分项三项部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是连续量 , 第一项为比例项 , 最后一项 为微分项 , 中间两项为积分项。其中 e 是给定值与被控 制变量之差 , 即回路偏差。Kc 为回路的增益。用计算 机处理这样的控制算式 , 即连续的算式必须周期性地采 样并进行离散化 , 同时各信号也要离散化 , 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 个用来控制和监视 PID 运算的参数 , 在 PID 指令使用时要构成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
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恒压供水保证了供水的质量 , PLC 能控制大量的过 程参数 , 例如 : 温度、压力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有闭环控制的功能 , 即一个具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制过程。当过程控制中某个变量出现偏 差时 , PID 控制算法会计算出正确的输出 , 把变量保持 在设定值上。以 PLC 为主机的控制系统丰富了系统的控 制功能 , 提高了系统的可靠性。在有模拟量的控制系统 中 , 经常用到 PID 运算来执行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使这一任务的编程和实现变得非常容易 , 由此 , 用 FPO 可编程序控制器 , 其是目前松下电工推出的具有 多种控制功能的新款小型可编程序控制器 , 配备各种功 能模块 , 具有 PID 调节、各种逻辑控制以及多种通信功 2005 年第 10 期
GM 通用机械 38 过程变量当前值 PV n 给定值 S Pn 输出值 M n 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.11 PID 算法
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