Automation Studio在PLC教学中的应用

第一篇：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.

第二篇：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。

第三篇：PLC在铣床控制系统中的应用

PLC在铣床控制系统中的应用

谢保鸡

摘要：介绍用PLC取代X62W万能铣床的继电器控制电路，阐述了PLC的设计方案；根据控制要求，确定PLC的输入输出点数，进行PLC型号选择，对I/O地址进行了分配，并画出了I/O接线图；根据控制原理，画出了梯形图。

关键词：可编程控制器(PLC)；铣床；控制；

1引言

PLC是将计算机技术应用于工业控制领域的产品，它具有高可靠性、编程简单、体积小功耗低等优点，在短短的几十年里得到了迅猛发展，已成为当代工业自动化的主要支柱之一目前，部分中小型企业及高校仍广泛使用传统的继电器控制机床，这些机床经历了比较长的历史，虽然它能在一定范围内满足单机和自动生产线的需要，但由于它的电控系统是以继电器、接触器的硬连接为基础的，技术上比较落后，特别是其触点的可靠性问题，直接影响了产品质量，生产效率和生产成本。而用PLC对它进行技术改造，便能取得很好的效果。X62W铣床的电气控制要求

图1是X62W铣床控制系统的主电路图，其中M1是主轴电动机，M2为冷却泵电动机，M3为进给电动机，FR1—FR3为热继电器，FU为熔断器。

具体控制要求如下：

(1)主轴电动机M1采取空载直接起动，且要求实现正、反转控制，但由于铣床在加工过程中主轴方向的改变并不频繁，因此采用了电源相序转换开关SA3来实现正、反转。

(2)为防止铣削时，系统发生振动，在主轴传动系统中装有惯性轮，但在高速切削后，停车很费时间，故采用电磁离合器YC1制动。

(3)工作台的纵向、横向和垂直三个方向的进给运动由进给电动机M 3拖动，三个方向的选择由操纵手柄改变传动链来实现，每个方向有正、反向运动。要求M3能正、反转，同时，一个时刻只允许工作台向一个方向移动，所以三个方向的运动之间应有联锁保护装置。

(4)为了防止刀具和机床的损坏，要求只有主轴旋转后，才允许有进给运动，而为了减小加工件表面的粗糙度，停车时要求先停进给，然后停主轴。但由于主轴本身具有惯性，因此可 以采用主轴和进给同时停止的方式。

(5)主轴运动和进给运动采用变速盘来进行速度选择，为保证变速时齿轮进入良好的啮合状态，两种运动都要求变速时电机作瞬时点动。

(6)为操作方便，主轴电动机的起动与停止，工作台快速移动均采用两地控制。

(7)冷却泵由电动机M2拖动，只要求实现正转控制。

(8)为了加工螺旋槽，在X62W铣床上安装了圆工作台，但要求圆工作台的旋转与工作台的上下、左右及前后进给运动之间有联锁保护装置。PLC控制电路

3.1 I/O地址分配、机型选择及I/O端口接线图为实现上述铣床的控制要求，现选择三菱公司生产的FX2N－48MR型PLC，其I/O地址分配如附表所示。

图2是X62W铣床的PLC输入输出接线图，需注意的是，图中对输入的常闭触点进行了处理，即常闭按钮改用常开按钮，热继电器的常闭触点改用了常开触点。

3.2 PLC梯形图

图3是X62W铣床的PLC梯形图，其中，回路6控制主轴起动和变速，回路7控制主轴制动，回路11控制工作台分别作纵向、横向、垂直、变速等运动以及圆盘运动，回路8控制工作台快速进给。PLC梯形图控制分析

4.1主轴控制电路分析(1)主轴电动机起动

起动前先合上电源开关QF，再把主轴转换开关SA3扳到所需的旋转方向，然后按起动按钮SB1（或SB2)，X0（或X1)闭合，Y0得电，KM1工作，主轴电动机运转。

(2)主轴电动机的停车制动

按主轴停止按钮SB5（或SB6)，这时X4（或X5)常闭断开，M5失电，Y0失电，KM1断开，主轴电动机失电作惯性运动，接着X4（或X5)常开闭合，Y3得电，电磁离合器YC1工作，对主轴进行制动，待主轴停车后，松开SB5（或SB6)。

(3)主轴换铣刀控制

SA1是主轴换铣刀开关，需换刀时，将SA1扳到“换刀”位置，这时X14常闭断开，使Y0失电，KM1断开，主轴电动机失电作惯性运动，接着X14常开闭合，Y3得电，电磁离合器YC1得电工作，对主轴进行制动，使机床无法运行，保证了人身安全。(4)主轴变速冲动控制

主轴变速时的冲动控制是利用变速手柄与冲动行程开关SQ1，通过机械上的联动机构进行控制，变速时，扳操纵手柄使SQ1动作，这时X6常闭断开（断开自锁回路)，X6常开闭合，使Y0得电，KM1工作，主轴电动机实现点动控制。

4.2进给控制电路分析

转换开关S A 2是控制圆工作台的，在不需要圆工作台工作时，转换开关SA2扳到“断开”位置。此时，X15常闭闭合，常开断开；当需要圆工作台工作时，转换开关SA2扳到“接通”位置，此时X15常闭断开，常开闭合。(1)工作台左（右)控制

主轴电动机启动后，将操纵手柄向左（右)扳，其联动机构压动位置开关SQ5（SQ6)，使X12（X13)常闭断开（联锁保护)，X12（X13)常开闭合，Y1（Y2)得电，KM2（KM3)工作，进 给电动机实现正（反)转，通过相应传动装置拖动工作台向左（右)运动。(2)工作台下、前（上、后)控制

主轴电动机启动后，将操纵手柄分别向下、前（上、后)扳，其联动机构压动位置开关SQ3（SQ4)，使X10（X11)常闭断开（联锁保护)，X10（X11)常开闭合，Y1（Y2)得电，KM2（KM3)工作，进给电动机实现正（反)转，通过相应传动装置拖动工作台向下、前（上、后)运动。(3)进给变速冲动控制

与主轴变速原理一样，变速时只需将变速盘往外拉，使进给齿轮松开，待转动变速盘选择好速度后，将变速盘向里推，在推进时，档块压动位置开关SQ2，使X7常闭断开（断开自锁回路)，X7常开闭合，Y1得电，KM2工作，进给电动机实现点动控制。(4)工作台快速移动控制

按下快速点动按钮SB3（或SB4)，X2（或X3)接通，M9得电，它的一个常开触点接通进给控制电路，另一个则接通快速进给电磁离合器YC3，常闭触点切断正常进给电磁离合器YC2，让工作台实现快速进给。松开SB3（或SB4)，X2（或X3)断开，M9失电，此时YC3失电，YC2得电，工作台快速移动停止，仍按原方向作正常进给运动(5)圆工作台的控制

当需要加工螺旋槽时，应将工件安装在圆工作台上，调整好铣刀和工件之间的位置，主轴电动机启动后，将开关SA2扳到“接通”位置，X15常闭断开（联锁保护)，X15常开闭合，Y得电，KM2工作，进给电动机通过相应传动装置拖动圆工作台开始工作值得注意的是，当圆工作台在运转过程中，既不要求调速，也不要求反转

5结束语

用PLC改造后的X62W铣床通过实际使用，生产效率得到了很大提高并能很好的保证其加工精度，自运行以来，系统运行稳定、可靠，完全满足生产工艺的要求，对同类设备的技术 改造有较大的参考价值。参考文献：

[1]李秀忠.PLC在X62W铣床电气控制电路中的应用 [J].自动化技术与应用,2004,08（23）：29-31.[2]胡俊达.PLC在专用双面铣床电气控制中的应用 [J].组合机床与自动化加工技术,2003,12（05）：35-37 [3]姚道如,汪功明.变频器和PLC在龙门铣床控制中的应用[J].常熟理工学院学报(自然科学),2008,04(04):97-99 [4]俞鸿斌.PLC在龙门刨铣床数控化改造中的应用[J].机电工程, 2007,(7): 97-99.[5]阎占文.PLC在铝锭铣床自动控制上的应用[J].电器时代, 2004,(11): 80-83.[6]余雷声.《电气控制与ＰＬＣ应用》[M].机械工业出版社,2002.6.

第四篇：PLC在恒压供水系统中的应用

PLC控制系统设计实例：

PLC在恒压供水系统中的应用

1.任务描述

某水厂160 kW水泵电机三台，要求采用PLC、变频器来实现恒压供水。

2.系统组成

变频调速恒压供水系统主要由PLC、变频器、压力变送器、液位传感器、动力及控制线路以及泵组组成。

用户通过控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来了解和控制系统的运行，通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA标准信号送入变频器内置的PID调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，得到4～20mA信号送至变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，在变频器设置中设定一个上限频率和下限频率检测，当用水量大时，变频器迅速上升到上限频率，输出一个上限频率开关信号给PLC；当用水处于低峰时，变频器输出达到下限频率，输出一个下限频率开关信号给PLC。当产生任何一个信号时，信号即反馈给PLC，PLC通过设定的内部程序驱动I/O端口开关量的输出来实现切换交流接触器组，以此协调投入工作的水泵电机台数，并完成电机的启停、变频与工频的切换。通过调整投入工作的电机台数和控制电机组中一台电机的变频转速，使系统管网的工作压力始终稳定，进而达到恒压供水的目的。

3.系统控制要求

系统变频调速由PLC 与变频器共同完成，该系统有手动和自动两种运行方式。手动方式时，按下按钮启动和停止水泵，可根据需要分别控制1#~3#泵的启停，该方式主要供设备调试、自动有故障和检修时使用。

自动运行时，首先由1#水泵变频运行，变频器输出频率从0HZ上升，同时PID调节器把接收的信号与给定压力比较运算后送给变频器控制。如压力不够，则频率上升到50HZ，变频器输出一个上限频率到达信号给PLC，PLC接收到信号后经延时，1＃泵变频迅速切换为工频，2＃泵变频启动，若压力仍达不到设定压力，则2＃泵由变频切换成工频，3＃泵变频启动；如用水量减少，PLC控制从先起的泵开始切除，同时根据PID调节参数使系统平稳运行，始终保持管网压力。

若有电源瞬时停电的情况，则系统停机，待电源恢复正常后，系统自动恢复到初始状态开始运行。变频自动功能是该系统最基本的功能，系统自动完成对多台泵的启动、停止、循环变频的全部操作过程。

这种方式保证永远有一台水泵在变频运行，三台水泵中的任一台都可能变频运行。这样，才能做到不论用水量如何改变都可保持管网压力基本恒定，且各台水泵运行的时间基本相同，这给维护和检修带来方便，并提高了系统的使用寿命。

第五篇：PLC在恒压供水系统中的应用

本文由cpzt贡献

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

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

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

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

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

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.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

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

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

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

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

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

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

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

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

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

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

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

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

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

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

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

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

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

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

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

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