第一篇:談PLC仿真學習軟件在PLC教學中的應用
談PLC仿真學習軟件在PLC教學中的應用
摘要:在PLC的教學過程中,要尋找到突破口,提高教學質量,可以利用PLC仿真學習軟件,輕松有趣地引導學生學習PLC,取得事半功倍的教學效果。
關鍵詞:PLC仿真學習軟件;PLC編程;教學效果
PLC是可編程控制器的簡稱,PLC技術是在繼電接觸器控制和計算機基礎上開發的工業自動控制裝置。由于它可以通過軟件來改變控制過程,且編程較為簡單,所以目前PLC在工業控制中占據了主導地位,得到了非常廣泛的應用。為適應這種形勢需求,PLC技術已成為各類職業技術學校電子電氣專業的一門專業課,我校也不例外。PLC是我校電子信息與應用專業開設的專業課之一,教材版本以學習三菱FX2N系列PLC的基本指令和應用為主。
在PLC教學過程中,筆者發現學生學習PLC普遍感到比較困難。一方面是因為PLC是以微處理器為核心,將自動化控制技術、計算機技術、通信技術融為一體的工業自動控制裝置。要學好這門課程,對學生在電力拖動、工業電子學等課程的理論、實操能力有一定的要求,而職校學生的基礎普遍較差,學習起來比較吃力。另一方面,學校缺乏相應的PLC實驗設備,學生沒有動手實踐的機會。在這種情況下,如何尋找到PLC教學的突破口,提高教學質量呢?通過教學實踐和探索,筆者認為利用PLC仿真學習軟件(該軟件名稱為FX-TRN-BEG-C),可以輕松有趣地引導學生學習PLC,取得事半功倍的教學效果。
FX-TRN-BEG-C是三菱電機最新推出的中文版教學軟件,它將虛擬舞臺和專家操作指導合成在一起,學習通用梯形
圖邏輯編程。將該軟件安裝在學校多媒體教室的電腦上,學生上PLC實訓課時只要到多媒體教室上機,就可以身臨
其境地感受到PLC的無窮魅力了。
該軟件在教學中的應用主要體現在以下幾方面。
大量生動的圖片,可激發學生學習PLC的興趣和熱情教育心理學認為,學習興趣是學習動機的重要組成部分,是推動學生努力學習的強大動力。學生只有對PLC學習有了濃厚的興趣,才會有求知的欲望,才能勤于思考。該教學軟件一共分六個單元,分別是A~F。A是PLC簡介單元,它用大量的圖片介紹了在工廠自動化領域以及日常生活中應用PLC技術的許多實例,通過A單元的入門學習,可以讓學生充分認識到PLC技術的實用性。PLC已經滲透到我們日常生活中的各個角落,在提高我們的生活質量方面扮演著很重要的角色,以此來激發學生學習PLC的興趣和熱情。這些生動的圖片演示,比在教室里枯燥的講述有趣,學生更樂于接受。
專家指導式的編程提示,可突破學生學習PLC的難點在PLC學習中,學會編程是重點,如何繪制梯形圖是難點。利用該軟件可以較容易突破難點,掌握重點。因為該軟件的B單元就是基本程序的學習單元,它主要介紹了基本輸入輸出程序、標準程序、控制優化程序、輸入狀態讀取程序等等。在每一個程序的學習單元中,它都列出了詳細明了的操作步驟,一步一步引導學生學會編制簡單的梯形圖,以及進行仿真運行,使學生對基本程序的編程有初步的認識。該軟件的C單元是輕松的練習單元,它詳細介紹了基本定時器和計數器的編程要領,并介紹了應用定時器和基本計數器來編程的兩個典型實例。通過這個單元的學習,學生對常用的定時器和計數器的編程有了基本的了解。在B、C兩個單元的基本編程訓練中,它都采用了專家指導式的編程提示,為基礎較差的學生學習PLC提供了非常有用的幫助。通過這兩個單元基本編程的訓練,學生能基本了解PLC編程的特點,對PLC的基本編程方法有了一定的認識,突破了學習PLC的難點,為后續的實際應用題的編程學習打下較扎實 的基礎。
模擬場景中的仿真運行,可幫助學生更好地理解PLC的工作原理要讓學生對PLC的工作過程有全面的認識和了解,除具備一定的編程能力,掌握基本的編程技巧外,還要讓學生按照實際的控制要求進行仿真運行和調試,從而找到程序中的不足和漏洞,進行反復修改,達到優化程序、熟悉編程的目的。而FX-TRN-BEG-C教學軟件就是這樣一個能提供各種控制要求、仿真運行各種控制程序的教學平臺。它操作簡單,利用3D虛擬空間設計,模擬出各種真實場景。例如,交通信號燈控制、正反轉控制、分揀和分配線控制、舞臺裝置控制、升降機控制等等,每一個場景都惟妙惟肖,圖文并茂。學生可以在任意一個場景中按照控制要求進行編程,繪出梯形圖,并對PLC進行仿真運行操作,在仿真運行中可以觀察運行結果是否符合設計要求。同時,在運行中還可以確認各個元件與程序的狀態,適時監控各個元件的工作過程。通過運行監控,學生更好地理解和掌握PLC各個元件的作用,鞏固課堂上所學的理論知識。
循序漸進式的課程設置,科學合理,可以照顧到全體學生教學是面向全體學生的。從心理學的角度來講,人的個性特征及心理傾向不盡相同,學生在智力上有差異,在觀察力、理解力、想象力、記憶力、模仿力、表達及思維能力方面有所不同。因此,在PLC教學中,筆者采用了“因人施教”的分層教學法。而PLC教學軟件就提供了一個分層教學的良好平臺。因為該軟件的D、E、F單元分別是初級、中級、高級挑戰單元,每一單元均有6道設計題,難度不等,其中初級挑戰題難度較低,難度系數為1~2顆星;中級挑戰題的難度稍大,難度系數為2~3顆星;高級挑戰題的難度最大,難度系數為3~4顆星。在具體教學過程中,對程度較低的學生,采用“初級挑戰單元”中的部分內容進行訓練。對程度較好的學生采用“中級挑戰單元”或“高級挑戰單元”中的部分內容進行訓練。學生各取所需,各有所獲,這樣既提升了學生的自信心,又拓展了學生的創造性思維。另外,對于較復雜的設計題,如自動門操作控制、輸送帶控制等等,還可以采用讓學生分工合作的教學形式,將全班學生分成不同的小組,明確各小組的設計任務和目標,培養學生團結協作的團隊精神。
總之,通過教學實踐,筆者認為用PLC仿真學習軟件進行PLC輔助教學是可行的,能收到較好的教學效果。學生通過電腦上機,仿真實踐,可以更好地觀察和消化所學的理論知識,同時通過PLC仿真學習軟件實現人機交互,可以嘗試改變某些指令、程序,再觀察試驗結果,立竿見影,能極大地調動學生的學習熱情,使學生體會到成功的快樂,有成就感,學習時興趣盎然,產生不斷深入學習PLC的動力。在筆者所教授的學生當中,就涌現了不少學習積極性高、編程能力強的尖子生,通過這些尖子生可帶動班級同學共同學習、共同進步。筆者所教授班級的大部分學生都具備了初步的編程能力,掌握了一定的編程技巧,取得了較為顯著的教學效果。
參考文獻:
[1]龐廣信.可編程控制器技術應用[M].北京:化學工業出版社,2006.[2]李俊秀,趙黎明.可編程控制器技術應用實訓指導[M].北京:化學工業出版社,2006.
第二篇:談PLC仿真學習軟件在PLC教學中的應用
淺談PLC仿真學習軟件在PLC教學中的應用
摘要:在PLC的教學過程中,克服設備缺乏的困難,要尋找到突破口,提高教學質量,提高學生的學習興趣,可以利用PLC仿真學習軟件,輕松有趣地引導學生學習PLC,取得事半功倍的教學效果。
關鍵詞:FX-TRN-BEG-C學習軟件;可編程控制器;PLC編程軟件
PLC是可編程控制器的簡稱,PLC技術是在繼電接觸器控制和計算機基礎上開發的工業自動控制裝置。由于它可以通過軟件來改變控制過程,且編程較為簡單,所以目前PLC在工業控制中占據了主導地位,得到了非常廣泛的應用。為適應這種形勢需求,PLC技術已成為各類職業技術學校電子電氣專業的一門專業課,我校也不例外。PLC是我校電氣自動化專業開設的專業課之一,教材版本以學習三菱FX2N系列PLC的基本指令和應用為主。
在PLC教學過程中,我發現學生學習PLC普遍感到比較困難。一方面是因為PLC是以微處理器為核心,將自動化控制技術、計算機技術、通信技術等多種知識、技能融為一體的工業自動控制裝置。要學好這門課程,對學生在電力拖動、計算機基礎應用、工業電子學等課程的理論、實操能力有一定的要求,而職校學生的基礎普遍較差,邏輯思維能力較差,學習起來比較吃力。另一方面,學校的PLC實驗設備較為緊張,學生動手實踐的機會較少。在這種情況下,如何尋找到PLC教學的突破口,提高教學質量呢?通過多年的教學實踐和探索,我認為利用PLC仿真學習軟件(該軟件名稱為FX-TRN-BEG-C),可以輕松有趣地引導學生學習PLC,取得事半功倍的教學效果。
FX-TRN-BEG-C是三菱最新推出的中文版教學軟件,它將虛擬舞臺和專家操作指導合成在一起,學習通用梯形圖邏輯編程。將該軟件安裝在學校多媒體教室的電腦上,學生上PLC實訓課時只要到多媒體教室上機,就可以身臨其境地感受到PLC的無窮魅力了。
該軟件在教學中的應用主要體現在以下幾方面。大量生動的圖片,可激發學生學習PLC的興趣和熱情教育心理學認為,學習興趣是學習動機的重要組成部分,是推動學生努力學習的強大動力。學生只有對PLC學習有了濃厚的興趣,才會有求知的欲望,才能勤于思考。該教學軟件一共分六個單元,分別是A~F。A是PLC簡介單元,它用大量的圖片介紹了在工廠自動化領域以及日常生活中應用PLC技術的許多實例,通過A單元的入門學習,可以讓學生充分認識到PLC技術的實用性。PLC已經滲透到我們日常生活中的各個角落,在提高我們的生活質量方面扮演著很重要的角色,以此來激發學生學習PLC的興趣和熱情。這些生動的圖片演示,比在教室里枯燥的講述有趣,學生更樂于接受。
專家指導式的編程提示,可突破學生學習PLC的難點在PLC學習中,學會編程是重點,如何繪制梯形圖是難點。利用該軟件可以較容易突破難點,掌握重點。因為該軟件的B單元就是基本程序的學習單元,它主要介紹了基本輸入輸出程序、標準程序、控制優化程序、輸入狀態讀取程序等等。在每一個程序的學習單元中,它都列出了詳細明了的操作步驟,一步一步引導學生學會編制簡單的梯形圖,以及進行仿真運行,使學生對基本程序的編程有初步的認識。該軟件的C單元是輕松的練習單元,它詳細介紹了基本定時器和計數器的編程要領,并介紹了應用定時器和基本計數器來編程的兩個典型實例。通過這個單元的學習,學生對常用的定時器和計數器的編程有了基本的了解。在B、C兩個單元的基本編程訓練中,它都采用了專家指導式的編程提示,為基礎較差的學生學習PLC提供了非常有用的幫助。通過這兩個單元基本編程的訓練,學生能基本了解PLC編程的特點,對PLC的基本編程方法有了一定的認識,突破了學習PLC的難點,為后續的實際應用題的編程學習打下較扎實的基礎。
模擬場景中的仿真運行,可幫助學生更好地理解PLC的工作原理要讓學生對PLC的工作過程有全面的認識和了解,除具備一定的編程能力,掌握基本的編程技巧外,還要讓學生按照實際的控制要求進行仿真運行和調試,從而找到程序中的不足和漏洞,進行反復修改,達到優化程序、熟悉編程的目的。而FX-TRN-BEG-C教學軟件就是這樣一個能提供各種控制要求、仿真運行各種控制程序的教學平臺。它操作簡單,利用3D虛擬空間設計,模擬出各種真實場景。例如,交通信號燈控制、正反轉控制、分揀和分配線控制、舞臺裝置控制、升降機控制等等,每一個場景都惟妙惟肖,圖文并茂。學生可以在任意一個場景中按照控制要求進行編程,繪出梯形圖,并對PLC進行仿真運行操作,在仿真運行中可以觀察運行結果是否符合設計要求。同時,在運行中還可以確認各個元件與程序的狀態,適時監控各個元件的工作過程。通過運行監控,學生更好地理解和掌握PLC各個元件的作用,鞏固課堂上所學的理論知識。
循序漸進式的課程設置,科學合理,可以照顧到全體學生教學是面向全體學生的。從心理學的角度來講,人的個性特征及心理傾向不盡相同,學生在智力上有差異,在觀察力、理解力、想象力、記憶力、模仿力、表達及思維能力方面有所不同。因此,在PLC教學中,筆者采用了“因人施教”的分層教學法。而PLC教學軟件就提供了一個分層教學的良好平臺。因為該軟件的D、E、F單元分別是初級、中級、高級挑戰單元,每一單元均有6道設計題,難度不等,其中初級挑戰題難度較低,難度系數為1~2顆星;中級挑戰題的難度稍大,難度系數為2~3顆星;高級挑戰題的難度最大,難度系數為3~4顆星。在具體教學過程中,對程度較低的學生,采用“初級挑戰單元”中的部分內容進行訓練。對程度較好的學生采用“中級挑戰單元”或“高級挑戰單元”中的部分內容進行訓練。學生各取所需,各有所獲,這樣既提升了學生的自信心,又拓展了學生的創造性思維。另外,對于較復雜的設計題,如自動門操作控制、輸送帶控制等等,還可以采用讓學生分工合作的教學形式,將全班學生分成不同的小組,明確各小組的設計任務和目標,培養學生團結協作的團隊精神。
總之,通過教學實踐,我認為利用PLC仿真學習軟件進行PLC輔助教學是可行的,能收到較好的教學效果。學生通過電腦上機、仿真實踐,可以更好地觀察和消化所學的理論知識,同時通過PLC仿真學習軟件實現人機交互,可以嘗試改變某些指令、程序,再觀察試驗結果,立竿見影,能極大地調動學生的學習熱情,使學生體會到成功的快樂,有成就感,學習時興趣盎然,產生不斷深入學習PLC的動力。在我所教授的學生當中,就涌現了不少學習積極性高、編程能力強的學生,通過這些學生可帶動班級同學共同學習、共同進步。我所教授班級的大部分學生都具備了初步的編程能力,掌握了一定的編程技巧,取得了較為顯著的教學效果。
參考文獻:
[1]龐廣信.可編程控制器技術應用[M].北京:化學工業出版社,2006.[2]李俊秀,趙黎明.可編程控制器技術應用實訓指導[M].北京:化學工業出版社,2006.
第三篇:PLC在恒壓供水系統中應用
PLC在恒壓供水系統中應用
引言
在供水系統中,恒壓供水是指在供水網系中用水量發生變化時,出口壓力保持不變的供水方式。本文采用計算機(PC)、可編程控制器(PLC)、變頻器組成變頻恒壓供水監控系統,通過變頻調速實現恒壓供水、滿足節能降耗的要求,而且有利于實現生產的自動化及遠程監測。用水量變化具有隨機性,用水高峰時水壓不足,低谷時又造成能量浪費。變頻恒壓供水系統根據公共管網的壓力變化,通過PLC和變頻器自動調節水泵的增減、水泵電機的運行方式及電機的轉速,實現恒壓供水,既防止了能量空耗,又避免出現電機啟動時沖擊電流對設備的影響。
二工作原理
變頻恒壓供水系統采用一臺變頻器拖動兩臺大功率電動機,可在變頻和工頻兩種方式下運行;一臺低功率的電機,作為輔助泵電機。
啟動方式:為避免啟動時的沖擊電流,電機采用變頻啟動方式,從變頻器的輸出端得到逐漸上升的頻率和電壓。啟動前變頻器要復位。
變頻調速:根據供水管網流量、壓力變化自動控制變頻器輸出頻率,從而調節電動機和水泵的轉速,實現恒壓供水。如設備的輸出電壓和頻率上升到工頻仍不能滿足供水要求時,PLC發出指令1號泵自動切換到工頻電源運行,待1號泵完全退出變頻運行,對變頻器復位后,2號泵投入變頻運行。
多泵切換:根據恒壓的需要,采取無主次切換,即“先開先停”的原則接入和退出。在PLC的程序中,通過設置變頻泵的工作號和工頻泵的臺數,由給定頻率是否達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,任一泵不能連續變頻運行超過3小時。當工頻泵臺數為零,有一臺運行于變頻狀態時,啟動計時器,當達到3小時時,變頻泵的泵號改變,即切換到另一臺泵上。當有泵運行于工頻狀態,或輔助泵啟動時,計時器停止計時并清零。
故障處理:能對水位下限,變頻器、PLC故障等報警。PLC故障,系統從自動轉入手動方式。
三PLC控制電路
系統采用S7-200PLC作下位機。S7-200PLC硬件系統包含一定數量的輸入/輸出(I/O)點,同時還可以擴展I/O模塊和各種功能模塊,在保證系統穩定性的基礎上,再減低系統成本,我們選用了UniMAT擴展模塊接在CPU后面。輸入點為6個,其中水位上、下限信號分別為I0.0、I0.1。輸出點為10個,O0.0-O1.0對應PLC的輸出端子。對變頻器的復位是由輸出點O1.0通過一個中間繼電器KA的觸點來實現的。根據控制系統I/O點及地址分配可知,系統共有5個開關量輸入點,9個開關量輸出點;1個模擬量輸入點和1個模擬量輸出點。可以選用CPU224PLC(14DI/10DO),再擴展一個UniMAT模擬量模塊EM235(4AI/1AO)。
四電控程序設計
4.1泵站軟件的設計分析
(1)由“恒壓”要求出發的工作組數量的管理
為了恒定水壓,那么在水壓降低時,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,這時需要啟動第二臺。這樣有一個判斷標準來決定是否需要啟動新泵即為變頻器的輸出頻率是否達到所設定的頻率上限值。這一功能可以通過比較指令來實現。為了判斷變頻器的工作頻率達到上限的確定性,應濾去偶然因素所引起的頻率波動所達到的頻率上限值的情況,在程序中應考慮采取時間濾波情況。
(2)臺組泵站泵組的管理規范
由于變頻器泵站希望每一次啟動電動機均為軟啟動,有規定各臺水泵必須交替使用,那么多臺組泵站泵組的投入運行需要有一個管理規范。在本次設計中控制要求中規定任意的一臺水泵連續運行不得超過3h,因此每次需要啟動新泵或切換變頻泵的時候,以新運行泵為變頻是合理的。具體的操作時,將現運行的變頻器從變頻器上切除,并且接上工頻電源加以運行,同時將變頻器復位并且用于新運行泵的啟動。除此之外,泵組管理還有一個問題就是泵的工作循環控制,在本設計中所使用的是用泵號加1的方法來實現變頻器的循環控制即3加上1等于0的邏輯,用工頻泵的總數結合泵號來實現工頻泵的輪換工作。
4.2程序的結構及程序功能的實現
根據前面可知,PLC在恒壓供水系統中的功能比較多,由于模擬量單元及PID調節都需要編制初始化及中斷程序,本程序可以分為三個部分:主程序、子程序和中斷程序。
(1)系統的初始化的一些工作放在初始化子程序中完成,這樣可以節省掃描時間。利用定時器中斷功能來實現PID控制的定時采樣及輸出控制。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束時用,其主要的用途為節省大量的掃描時間加快整個程序的運行效率,提高了PID中斷的精確度。上電處理的作用是CPU進行清除內部繼電器,復位所有的定時器,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警處理等等都在主程序中。生活及消防雙恒壓的兩個恒壓值是采用數字式方式直接在程序中設定的。生活供水時系統設定為滿量程的70%,消防供水時系統設定為滿量程的90%。本系統中的增益和時間常數為:增益Kc=0.25,采樣時間Ts=0.2s,積分時間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的相應計算,在PLC的常閉繼電器SM0.0的作用下工作,它包括:設定回路輸入及輸出選項、設定回路參數、設定循環報警選項、為計算指定內存區域、指定初始化子程序及中斷程序。
圖3中斷程序
五結束語
恒壓供水技術因采用變頻器改變電動機電源頻率,而達到調節水泵轉速改變水泵出口壓力,比靠調節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,泵轉速降低,減少了軸承的磨損和發熱,延長泵和電動機的機械使用壽命。實現恒壓自動控制,不需要操作人員頻繁操作,降低了人員的勞動強度,節省了人力。
水泵電動機采用軟啟動方式,按設定的加速時間加速,避免電動機啟動時的電流沖擊,對電網電壓造成波動的影響,同時也避免了電動機突然加速造成泵系統的喘振。
由于變量泵工作在變頻工作狀態,在其運行過程中其轉速是由外供水量決定的,故系統在運行過程中可節約可觀的電能,其經濟效益是十分明顯的。正因為此,系統具有收回投資快,而長期受益,其產生的社會效益也是非常巨大。
在實際應用中,采用PLC控制恒壓供水,還能容易地隨時修改控制程序,以改變各元件的工作時間和工作狀況,滿足不同情況要求。與繼電器或硬件邏輯電路控制系統相比,PLC控制系統具有更大的靈活性和通用性。
第四篇:Automation Studio在PLC教學中的應用
Automation Studio在PLC教學中的應用
摘 要:基于仿真技術,以《機床電氣與PLC控制技術》課程教學改革為背景,介紹Automation StudioTM軟件在PLC教學中的應用,收到了良好的效果。
關鍵詞:機床電氣與PLC;Automation StudioTM;課堂教學
中圖分類號:G4
文獻標識碼:A
文章編號:16723198(2015)23020901
引言
《機床電氣與PLC控制技術》是機械電子工程專業十分重要的專業課,是機床自動化的重要知識來源。課程強調理論基礎,注重實踐及工程應用。課程在我校機械電子工程專業開設多年,既有理論教學,又有實驗教學和課程設計等實踐環節。課程實訓配套裝置先進,學生的實踐教學效果良好。但在理論教學中存在單調、乏味,學生興趣低,課堂上無法給學生進行直觀的演示等問題。Automation StudioTM仿真軟件解決了這個問題,它能生成動畫演示,在課堂上能吸引學生,極大地調動學生的積極性。
Automation Studio是一款具有設計和動態模擬功能的軟件工具,由加拿大貝加萊公司開發,用戶能夠借助該軟件仿真模擬包括液壓與氣動、電氣控制、可編程邏輯控制器、順序功能圖等各種技術回路。該軟件易學易用、適用范圍廣,在輔助教學方面發揮重要作用。Automation StudioTM在課堂教學中的應用
下面以PLC控制某三相異步電動機啟動停止系統為例,闡述Automation StudioTM仿真軟件在PLC控制系統中的應用。
2.1 系統控制要求及系統建模
本系統比較簡單,要求用PLC控制一臺三相異步電動機的啟動和停止,電機直接啟動和停止。
本次設計采用Automation StudioTM5.0版本。打開軟件,在庫瀏覽器“Library Explorer”中選擇“Main”,打開系統庫“Electrical Control(IEC Standard)”,拖拽所需的電氣元件到工作區連接組成電氣主系統。本系統包括電源、熔斷器、接觸器觸點、熱繼電器、電機等元件。拖拽PLC輸入/輸出端、按鈕、接觸器線圈等,連接組成PLC外部接線圖。完成的系統模型如圖1所示。
2.2 PLC編程
在庫瀏覽器中,選擇“Main”,打開庫“Ladder Siemens”,選擇母線、軟觸點、線圈等編程元素,編制系統的PLC控制程序。完成的PLC控制程序如圖2所示。
2.3 系統仿真
在菜單中選擇仿真“Simulation”,然后選“Normal”,系統進入仿真。仿真運行時,PLC和電氣系統同時運行,先按啟動按鈕SB1,電機啟動,如圖3所示。
在仿真過程中,通過按鈕控制,使電機運行狀態改變,在模型中能直觀的看到觸點開關變化及電機的運行和停止。另外,PLC程序也有狀態監控,相應的軟元件和線圈也有能流的變化。結語
應用Automation StudioTM仿真軟件,對機床電氣與PLC控制技術課程進行了課堂教學模式的探討,可以看到該軟件在課程教學中的重要性。通過課堂實踐,學生的學習積極性得到了提高。另外,該軟件還可以應用于課程設計、畢業設計等實踐環節,對類似課程的教學改革也有借鑒作用。
參考文獻
[1]周潤景,張麗娜,劉夢男.基于Automation Studio的PLC系統設計、仿真及應用[M].北京:電子工業出版社,2012.[2]加拿大Famic Technologies有限公司[Z].AS中文手冊.[3]王德志.Automation Studio在PLC控制液壓系統教學中的應用[J].山東工業技術,2014,(21):142.
第五篇:PLC在恒壓供水系統中的應用
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運行與應用 GM
自控與監測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統中的應用
華北電力大學機械工程學院(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 , 通過設計 PID 控制程序 , 實現系統 用
的 PID 控制 , 從而提高供水質量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統中 , 具有推廣意義。
【關鍵詞】 PL C 恒壓供水系統 PID 控制
一、前言
隨著社會的發展和進步 , 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量 , 不要因為壓力的 波動造成供水障礙;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。PLC 是一種數字運算操作的電子系統 , 專為工 業環境而設計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內部存儲執行邏輯元素、順序控制、定時、計數和算術 運算等操作的指令 , 并通過數字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產過程。而有關的外圍設 備 , 都應按易于與工業系統聯成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環掃描的方式進行工作的。
能 , 它負擔了系統的全部的控制 , 是系統的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數 , 則 可以看作是比例項、積分項和微分項三項部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續量 , 第一項為比例項 , 最后一項 為微分項 , 中間兩項為積分項。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。用計算 機處理這樣的控制算式 , 即連續的算式必須周期性地采 樣并進行離散化 , 同時各信號也要離散化 , 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 個用來控制和監視 PID 運算的參數 , 在 PID 指令使用時要構成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
表 1 PID 回路表格式
地址偏移量數據格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統方案設計
恒壓供水保證了供水的質量 , PLC 能控制大量的過 程參數 , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環控制的功能 , 即一個具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當過程控制中某個變量出現偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設定值上。以 PLC 為主機的控制系統豐富了系統的控 制功能 , 提高了系統的可靠性。在有模擬量的控制系統 中 , 經常用到 PID 運算來執行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務的編程和實現變得非常容易 , 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 調節、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期
GM 通用機械 38 過程變量當前值 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 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010~110 實數 雙字
給定值 4 實數 雙字 I 8 實數 雙字 I/ O 12 實數 I http://www.tmdps.cnki.net 1本文由cpzt貢獻
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運行與應用 GM
自控與監測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統中的應用
華北電力大學機械工程學院(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 , 通過設計 PID 控制程序 , 實現系統 用
的 PID 控制 , 從而提高供水質量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統中 , 具有推廣意義。
【關鍵詞】 PL C 恒壓供水系統 PID 控制
一、前言
隨著社會的發展和進步 , 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量 , 不要因為壓力的 波動造成供水障礙;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。PLC 是一種數字運算操作的電子系統 , 專為工 業環境而設計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內部存儲執行邏輯元素、順序控制、定時、計數和算術 運算等操作的指令 , 并通過數字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產過程。而有關的外圍設 備 , 都應按易于與工業系統聯成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環掃描的方式進行工作的。
能 , 它負擔了系統的全部的控制 , 是系統的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數 , 則 可以看作是比例項、積分項和微分項三項部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續量 , 第一項為比例項 , 最后一項 為微分項 , 中間兩項為積分項。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。用計算 機處理這樣的控制算式 , 即連續的算式必須周期性地采 樣并進行離散化 , 同時各信號也要離散化 , 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 個用來控制和監視 PID 運算的參數 , 在 PID 指令使用時要構成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
表 1 PID 回路表格式
地址偏移量數據格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統方案設計
恒壓供水保證了供水的質量 , PLC 能控制大量的過 程參數 , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環控制的功能 , 即一個具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當過程控制中某個變量出現偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設定值上。以 PLC 為主機的控制系統豐富了系統的控 制功能 , 提高了系統的可靠性。在有模擬量的控制系統 中 , 經常用到 PID 運算來執行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務的編程和實現變得非常容易 , 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 調節、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期
GM 通用機械 38 過程變量當前值 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 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010~110 實數 雙字
給定值 4 實數 雙字 I 8 實數 雙字 I/ O 12 實數 I http://www.tmdps.cnki.net 1本文由cpzt貢獻
pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優先選擇TXT,或下載源文件到本機查看。
運行與應用 GM
自控與監測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統中的應用
華北電力大學機械工程學院(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 , 通過設計 PID 控制程序 , 實現系統 用
的 PID 控制 , 從而提高供水質量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統中 , 具有推廣意義。
【關鍵詞】 PL C 恒壓供水系統 PID 控制
一、前言
隨著社會的發展和進步 , 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量 , 不要因為壓力的 波動造成供水障礙;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。PLC 是一種數字運算操作的電子系統 , 專為工 業環境而設計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內部存儲執行邏輯元素、順序控制、定時、計數和算術 運算等操作的指令 , 并通過數字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產過程。而有關的外圍設 備 , 都應按易于與工業系統聯成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環掃描的方式進行工作的。
能 , 它負擔了系統的全部的控制 , 是系統的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數 , 則 可以看作是比例項、積分項和微分項三項部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續量 , 第一項為比例項 , 最后一項 為微分項 , 中間兩項為積分項。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。用計算 機處理這樣的控制算式 , 即連續的算式必須周期性地采 樣并進行離散化 , 同時各信號也要離散化 , 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 個用來控制和監視 PID 運算的參數 , 在 PID 指令使用時要構成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
表 1 PID 回路表格式
地址偏移量數據格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統方案設計 恒壓供水保證了供水的質量 , PLC 能控制大量的過 程參數 , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環控制的功能 , 即一個具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當過程控制中某個變量出現偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設定值上。以 PLC 為主機的控制系統豐富了系統的控 制功能 , 提高了系統的可靠性。在有模擬量的控制系統 中 , 經常用到 PID 運算來執行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務的編程和實現變得非常容易 , 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 調節、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期
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參數 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010~110 實數 雙字
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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 , 通過設計 PID 控制程序 , 實現系統 用
的 PID 控制 , 從而提高供水質量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統中 , 具有推廣意義。
【關鍵詞】 PL C 恒壓供水系統 PID 控制
一、前言
隨著社會的發展和進步 , 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量 , 不要因為壓力的 波動造成供水障礙;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。PLC 是一種數字運算操作的電子系統 , 專為工 業環境而設計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內部存儲執行邏輯元素、順序控制、定時、計數和算術 運算等操作的指令 , 并通過數字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產過程。而有關的外圍設 備 , 都應按易于與工業系統聯成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環掃描的方式進行工作的。
能 , 它負擔了系統的全部的控制 , 是系統的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數 , 則 可以看作是比例項、積分項和微分項三項部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續量 , 第一項為比例項 , 最后一項 為微分項 , 中間兩項為積分項。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。用計算 機處理這樣的控制算式 , 即連續的算式必須周期性地采 樣并進行離散化 , 同時各信號也要離散化 , 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 個用來控制和監視 PID 運算的參數 , 在 PID 指令使用時要構成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。表 1 PID 回路表格式
地址偏移量數據格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統方案設計
恒壓供水保證了供水的質量 , PLC 能控制大量的過 程參數 , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環控制的功能 , 即一個具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當過程控制中某個變量出現偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設定值上。以 PLC 為主機的控制系統豐富了系統的控 制功能 , 提高了系統的可靠性。在有模擬量的控制系統 中 , 經常用到 PID 運算來執行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務的編程和實現變得非常容易 , 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 調節、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期
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的 PID 控制 , 從而提高供水質量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統中 , 具有推廣意義。
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一、前言
隨著社會的發展和進步 , 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量 , 不要因為壓力的 波動造成供水障礙;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。PLC 是一種數字運算操作的電子系統 , 專為工 業環境而設計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內部存儲執行邏輯元素、順序控制、定時、計數和算術 運算等操作的指令 , 并通過數字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產過程。而有關的外圍設 備 , 都應按易于與工業系統聯成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環掃描的方式進行工作的。
能 , 它負擔了系統的全部的控制 , 是系統的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數 , 則 可以看作是比例項、積分項和微分項三項部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續量 , 第一項為比例項 , 最后一項 為微分項 , 中間兩項為積分項。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。用計算 機處理這樣的控制算式 , 即連續的算式必須周期性地采 樣并進行離散化 , 同時各信號也要離散化 , 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 個用來控制和監視 PID 運算的參數 , 在 PID 指令使用時要構成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
表 1 PID 回路表格式
地址偏移量數據格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統方案設計
恒壓供水保證了供水的質量 , PLC 能控制大量的過 程參數 , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環控制的功能 , 即一個具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當過程控制中某個變量出現偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設定值上。以 PLC 為主機的控制系統豐富了系統的控 制功能 , 提高了系統的可靠性。在有模擬量的控制系統 中 , 經常用到 PID 運算來執行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務的編程和實現變得非常容易 , 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 調節、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期
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的 PID 控制 , 從而提高供水質量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統中 , 具有推廣意義。
【關鍵詞】 PL C 恒壓供水系統 PID 控制
一、前言
隨著社會的發展和進步 , 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量 , 不要因為壓力的 波動造成供水障礙;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。PLC 是一種數字運算操作的電子系統 , 專為工 業環境而設計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內部存儲執行邏輯元素、順序控制、定時、計數和算術 運算等操作的指令 , 并通過數字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產過程。而有關的外圍設 備 , 都應按易于與工業系統聯成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環掃描的方式進行工作的。
能 , 它負擔了系統的全部的控制 , 是系統的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數 , 則 可以看作是比例項、積分項和微分項三項部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續量 , 第一項為比例項 , 最后一項 為微分項 , 中間兩項為積分項。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。用計算 機處理這樣的控制算式 , 即連續的算式必須周期性地采 樣并進行離散化 , 同時各信號也要離散化 , 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 個用來控制和監視 PID 運算的參數 , 在 PID 指令使用時要構成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
表 1 PID 回路表格式
地址偏移量數據格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統方案設計
恒壓供水保證了供水的質量 , PLC 能控制大量的過 程參數 , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環控制的功能 , 即一個具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當過程控制中某個變量出現偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設定值上。以 PLC 為主機的控制系統豐富了系統的控 制功能 , 提高了系統的可靠性。在有模擬量的控制系統 中 , 經常用到 PID 運算來執行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務的編程和實現變得非常容易 , 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 調節、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期
GM 通用機械 38 過程變量當前值 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
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的 PID 控制 , 從而提高供水質量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統中 , 具有推廣意義。
【關鍵詞】 PL C 恒壓供水系統 PID 控制
一、前言
隨著社會的發展和進步 , 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量 , 不要因為壓力的 波動造成供水障礙;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。PLC 是一種數字運算操作的電子系統 , 專為工 業環境而設計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內部存儲執行邏輯元素、順序控制、定時、計數和算術 運算等操作的指令 , 并通過數字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產過程。而有關的外圍設 備 , 都應按易于與工業系統聯成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環掃描的方式進行工作的。能 , 它負擔了系統的全部的控制 , 是系統的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數 , 則 可以看作是比例項、積分項和微分項三項部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續量 , 第一項為比例項 , 最后一項 為微分項 , 中間兩項為積分項。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。用計算 機處理這樣的控制算式 , 即連續的算式必須周期性地采 樣并進行離散化 , 同時各信號也要離散化 , 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 個用來控制和監視 PID 運算的參數 , 在 PID 指令使用時要構成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
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GM 通用機械 38 過程變量當前值 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
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表 1 PID 回路表格式
地址偏移量數據格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統方案設計
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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 , 通過設計 PID 控制程序 , 實現系統 用 的 PID 控制 , 從而提高供水質量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統中 , 具有推廣意義。
【關鍵詞】 PL C 恒壓供水系統 PID 控制
一、前言
隨著社會的發展和進步 , 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量 , 不要因為壓力的 波動造成供水障礙;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。PLC 是一種數字運算操作的電子系統 , 專為工 業環境而設計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內部存儲執行邏輯元素、順序控制、定時、計數和算術 運算等操作的指令 , 并通過數字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產過程。而有關的外圍設 備 , 都應按易于與工業系統聯成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環掃描的方式進行工作的。
能 , 它負擔了系統的全部的控制 , 是系統的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數 , 則 可以看作是比例項、積分項和微分項三項部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續量 , 第一項為比例項 , 最后一項 為微分項 , 中間兩項為積分項。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。用計算 機處理這樣的控制算式 , 即連續的算式必須周期性地采 樣并進行離散化 , 同時各信號也要離散化 , 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 個用來控制和監視 PID 運算的參數 , 在 PID 指令使用時要構成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
表 1 PID 回路表格式
地址偏移量數據格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統方案設計
恒壓供水保證了供水的質量 , PLC 能控制大量的過 程參數 , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環控制的功能 , 即一個具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當過程控制中某個變量出現偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設定值上。以 PLC 為主機的控制系統豐富了系統的控 制功能 , 提高了系統的可靠性。在有模擬量的控制系統 中 , 經常用到 PID 運算來執行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務的編程和實現變得非常容易 , 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 調節、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期
GM 通用機械 38 過程變量當前值 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 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010~110 實數 雙字
給定值 4 實數 雙字 I 8 實數 雙字 I/ O 12 實數 I http://www.tmdps.cnki.net 1本文由cpzt貢獻
pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優先選擇TXT,或下載源文件到本機查看。
運行與應用 GM
自控與監測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統中的應用
華北電力大學機械工程學院(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 , 通過設計 PID 控制程序 , 實現系統 用
的 PID 控制 , 從而提高供水質量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統中 , 具有推廣意義。
【關鍵詞】 PL C 恒壓供水系統 PID 控制
一、前言
隨著社會的發展和進步 , 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量 , 不要因為壓力的 波動造成供水障礙;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。PLC 是一種數字運算操作的電子系統 , 專為工 業環境而設計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內部存儲執行邏輯元素、順序控制、定時、計數和算術 運算等操作的指令 , 并通過數字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產過程。而有關的外圍設 備 , 都應按易于與工業系統聯成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環掃描的方式進行工作的。
能 , 它負擔了系統的全部的控制 , 是系統的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數 , 則 可以看作是比例項、積分項和微分項三項部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續量 , 第一項為比例項 , 最后一項 為微分項 , 中間兩項為積分項。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。用計算 機處理這樣的控制算式 , 即連續的算式必須周期性地采 樣并進行離散化 , 同時各信號也要離散化 , 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 個用來控制和監視 PID 運算的參數 , 在 PID 指令使用時要構成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
表 1 PID 回路表格式
地址偏移量數據格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統方案設計
恒壓供水保證了供水的質量 , PLC 能控制大量的過 程參數 , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環控制的功能 , 即一個具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當過程控制中某個變量出現偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設定值上。以 PLC 為主機的控制系統豐富了系統的控 制功能 , 提高了系統的可靠性。在有模擬量的控制系統 中 , 經常用到 PID 運算來執行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務的編程和實現變得非常容易 , 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 調節、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期
GM 通用機械 38 過程變量當前值 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 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010~110 實數 雙字
給定值 4 實數 雙字 I 8 實數 雙字 I/ O 12 實數 I http://www.tmdps.cnki.net 1本文由cpzt貢獻
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運行與應用 GM
自控與監測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統中的應用
華北電力大學機械工程學院(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 , 通過設計 PID 控制程序 , 實現系統 用
的 PID 控制 , 從而提高供水質量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統中 , 具有推廣意義。
【關鍵詞】 PL C 恒壓供水系統 PID 控制
一、前言
隨著社會的發展和進步 , 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量 , 不要因為壓力的 波動造成供水障礙;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。PLC 是一種數字運算操作的電子系統 , 專為工 業環境而設計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內部存儲執行邏輯元素、順序控制、定時、計數和算術 運算等操作的指令 , 并通過數字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產過程。而有關的外圍設 備 , 都應按易于與工業系統聯成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環掃描的方式進行工作的。
能 , 它負擔了系統的全部的控制 , 是系統的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數 , 則 可以看作是比例項、積分項和微分項三項部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續量 , 第一項為比例項 , 最后一項 為微分項 , 中間兩項為積分項。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。用計算 機處理這樣的控制算式 , 即連續的算式必須周期性地采 樣并進行離散化 , 同時各信號也要離散化 , 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 個用來控制和監視 PID 運算的參數 , 在 PID 指令使用時要構成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
表 1 PID 回路表格式
地址偏移量數據格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統方案設計
恒壓供水保證了供水的質量 , PLC 能控制大量的過 程參數 , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環控制的功能 , 即一個具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當過程控制中某個變量出現偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設定值上。以 PLC 為主機的控制系統豐富了系統的控 制功能 , 提高了系統的可靠性。在有模擬量的控制系統 中 , 經常用到 PID 運算來執行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務的編程和實現變得非常容易 , 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 調節、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期
GM 通用機械 38 過程變量當前值 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 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010~110 實數 雙字
給定值 4 實數 雙字 I 8 實數 雙字 I/ O 12 實數 I http://www.tmdps.cnki.net 1本文由cpzt貢獻
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運行與應用 GM
自控與監測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統中的應用
華北電力大學機械工程學院(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 , 通過設計 PID 控制程序 , 實現系統 用
的 PID 控制 , 從而提高供水質量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統中 , 具有推廣意義。
【關鍵詞】 PL C 恒壓供水系統 PID 控制
一、前言
隨著社會的發展和進步 , 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量 , 不要因為壓力的 波動造成供水障礙;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。PLC 是一種數字運算操作的電子系統 , 專為工 業環境而設計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內部存儲執行邏輯元素、順序控制、定時、計數和算術 運算等操作的指令 , 并通過數字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產過程。而有關的外圍設 備 , 都應按易于與工業系統聯成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環掃描的方式進行工作的。
能 , 它負擔了系統的全部的控制 , 是系統的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數 , 則 可以看作是比例項、積分項和微分項三項部分之和。即 M(t)= Kc e + Kc e ∫d t + M 0 t 以上各量都是連續量 , 第一項為比例項 , 最后一項 為微分項 , 中間兩項為積分項。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。用計算 機處理這樣的控制算式 , 即連續的算式必須周期性地采 樣并進行離散化 , 同時各信號也要離散化 , 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 個用來控制和監視 PID 運算的參數 , 在 PID 指令使用時要構成回路表 , 回路表的格式如表 1 所示。
表 1 PID 回路表格式
地址偏移量數據格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統方案設計
恒壓供水保證了供水的質量 , PLC 能控制大量的過 程參數 , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環控制的功能 , 即一個具有 PID 控制能力 的 PLC 可用于控制過程。當過程控制中某個變量出現偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設定值上。以 PLC 為主機的控制系統豐富了系統的控 制功能 , 提高了系統的可靠性。在有模擬量的控制系統 中 , 經常用到 PID 運算來執行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務的編程和實現變得非常容易 , 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 調節、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期
GM 通用機械 38 過程變量當前值 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 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010~110 實數 雙字
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