第一篇：Automation Studio在PLC教學(xué)中的應(yīng)用

Automation Studio在PLC教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：基于仿真技術(shù)，以《機床電氣與PLC控制技術(shù)》課程教學(xué)改革為背景，介紹Automation StudioTM軟件在PLC教學(xué)中的應(yīng)用，收到了良好的效果。

關(guān)鍵詞：機床電氣與PLC；Automation StudioTM；課堂教學(xué)

中圖分類號：G4

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：16723198（2015）23020901

引言

《機床電氣與PLC控制技術(shù)》是機械電子工程專業(yè)十分重要的專業(yè)課，是機床自動化的重要知識來源。課程強調(diào)理論基礎(chǔ)，注重實踐及工程應(yīng)用。課程在我校機械電子工程專業(yè)開設(shè)多年，既有理論教學(xué)，又有實驗教學(xué)和課程設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)。課程實訓(xùn)配套裝置先進，學(xué)生的實踐教學(xué)效果良好。但在理論教學(xué)中存在單調(diào)、乏味，學(xué)生興趣低，課堂上無法給學(xué)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(xué)生，極大地調(diào)動學(xué)生的積極性。

Automation Studio是一款具有設(shè)計和動態(tài)模擬功能的軟件工具，由加拿大貝加萊公司開發(fā)，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(shù)回路。該軟件易學(xué)易用、適用范圍廣，在輔助教學(xué)方面發(fā)揮重要作用。Automation StudioTM在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

下面以PLC控制某三相異步電動機啟動停止系統(tǒng)為例，闡述Automation StudioTM仿真軟件在PLC控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

2.1 系統(tǒng)控制要求及系統(tǒng)建模

本系統(tǒng)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(shè)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(tǒng)庫“Electrical Control（IEC Standard）”，拖拽所需的電氣元件到工作區(qū)連接組成電氣主系統(tǒng)。本系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的PLC控制程序。完成的PLC控制程序如圖2所示。

2.3 系統(tǒng)仿真

在菜單中選擇仿真“Simulation”，然后選“Normal”，系統(tǒng)進入仿真。仿真運行時，PLC和電氣系統(tǒng)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(tài)改變，在模型中能直觀的看到觸點開關(guān)變化及電機的運行和停止。另外，PLC程序也有狀態(tài)監(jiān)控，相應(yīng)的軟元件和線圈也有能流的變化。結(jié)語

應(yīng)用Automation StudioTM仿真軟件，對機床電氣與PLC控制技術(shù)課程進行了課堂教學(xué)模式的探討，可以看到該軟件在課程教學(xué)中的重要性。通過課堂實踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到了提高。另外，該軟件還可以應(yīng)用于課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)，對類似課程的教學(xué)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(tǒng)設(shè)計、仿真及應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)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(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014，（21）：142.

第二篇：PLC在恒壓供水系統(tǒng)中應(yīng)用

PLC在恒壓供水系統(tǒng)中應(yīng)用

引言

在供水系統(tǒng)中，恒壓供水是指在供水網(wǎng)系中用水量發(fā)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(jiān)控系統(tǒng)，通過變頻調(diào)速實現(xiàn)恒壓供水、滿足節(jié)能降耗的要求，而且有利于實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化及遠(yuǎn)程監(jiān)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(tǒng)根據(jù)公共管網(wǎng)的壓力變化，通過PLC和變頻器自動調(diào)節(jié)水泵的增減、水泵電機的運行方式及電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)恒壓供水，既防止了能量空耗，又避免出現(xiàn)電機啟動時沖擊電流對設(shè)備的影響。

二工作原理

變頻恒壓供水系統(tǒng)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(fù)位。

變頻調(diào)速:根據(jù)供水管網(wǎng)流量、壓力變化自動控制變頻器輸出頻率，從而調(diào)節(jié)電動機和水泵的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)恒壓供水。如設(shè)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(fā)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(fù)位后，2號泵投入變頻運行。

多泵切換:根據(jù)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(shè)置變頻泵的工作號和工頻泵的臺數(shù)，由給定頻率是否達(dá)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(xù)變頻運行超過3小時。當(dāng)工頻泵臺數(shù)為零，有一臺運行于變頻狀態(tài)時，啟動計時器，當(dāng)達(dá)到3小時時，變頻泵的泵號改變，即切換到另一臺泵上。當(dāng)有泵運行于工頻狀態(tài)，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(tǒng)從自動轉(zhuǎn)入手動方式。

三PLC控制電路

系統(tǒng)采用S7-200PLC作下位機。S7-200PLC硬件系統(tǒng)包含一定數(shù)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(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，再減低系統(tǒng)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(yīng)PLC的輸出端子。對變頻器的復(fù)位是由輸出點O1.0通過一個中間繼電器KA的觸點來實現(xiàn)的。根據(jù)控制系統(tǒng)I/O點及地址分配可知，系統(tǒng)共有5個開關(guān)量輸入點，9個開關(guān)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(shè)計

4.1泵站軟件的設(shè)計分析

(1)由“恒壓”要求出發(fā)的工作組數(shù)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(biāo)準(zhǔn)來決定是否需要啟動新泵即為變頻器的輸出頻率是否達(dá)到所設(shè)定的頻率上限值。這一功能可以通過比較指令來實現(xiàn)。為了判斷變頻器的工作頻率達(dá)到上限的確定性，應(yīng)濾去偶然因素所引起的頻率波動所達(dá)到的頻率上限值的情況，在程序中應(yīng)考慮采取時間濾波情況。

(2)臺組泵站泵組的管理規(guī)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(guī)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(guī)范。在本次設(shè)計中控制要求中規(guī)定任意的一臺水泵連續(xù)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(xiàn)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(fù)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(huán)控制，在本設(shè)計中所使用的是用泵號加1的方法來實現(xiàn)變頻器的循環(huán)控制即3加上1等于0的邏輯，用工頻泵的總數(shù)結(jié)合泵號來實現(xiàn)工頻泵的輪換工作。

4.2程序的結(jié)構(gòu)及程序功能的實現(xiàn)

根據(jù)前面可知，PLC在恒壓供水系統(tǒng)中的功能比較多，由于模擬量單元及PID調(diào)節(jié)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(tǒng)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(jié)省掃描時間。利用定時器中斷功能來實現(xiàn)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(jié)束時用，其主要的用途為節(jié)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(nèi)部繼電器，復(fù)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(shù)字式方式直接在程序中設(shè)定的。生活供水時系統(tǒng)設(shè)定為滿量程的70%，消防供水時系統(tǒng)設(shè)定為滿量程的90%。本系統(tǒng)中的增益和時間常數(shù)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(yīng)計算，在PLC的常閉繼電器SM0.0的作用下工作，它包括:設(shè)定回路輸入及輸出選項、設(shè)定回路參數(shù)、設(shè)定循環(huán)報警選項、為計算指定內(nèi)存區(qū)域、指定初始化子程序及中斷程序。

圖3中斷程序

五結(jié)束語

恒壓供水技術(shù)因采用變頻器改變電動機電源頻率，而達(dá)到調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速改變水泵出口壓力，比靠調(diào)節(jié)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(zhuǎn)速降低，減少了軸承的磨損和發(fā)熱，延長泵和電動機的機械使用壽命。實現(xiàn)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(jié)省了人力。

水泵電動機采用軟啟動方式，按設(shè)定的加速時間加速，避免電動機啟動時的電流沖擊，對電網(wǎng)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(tǒng)的喘振。

由于變量泵工作在變頻工作狀態(tài)，在其運行過程中其轉(zhuǎn)速是由外供水量決定的，故系統(tǒng)在運行過程中可節(jié)約可觀的電能，其經(jīng)濟效益是十分明顯的。正因為此，系統(tǒng)具有收回投資快，而長期受益，其產(chǎn)生的社會效益也是非常巨大。

在實際應(yīng)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(tǒng)相比，PLC控制系統(tǒng)具有更大的靈活性和通用性。

第三篇：PLC在銑床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC在銑床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

謝保雞

摘要：介紹用PLC取代X62W萬能銑床的繼電器控制電路，闡述了PLC的設(shè)計方案；根據(jù)控制要求，確定PLC的輸入輸出點數(shù)，進行PLC型號選擇，對I/O地址進行了分配，并畫出了I/O接線圖；根據(jù)控制原理，畫出了梯形圖。

關(guān)鍵詞：可編程控制器(PLC)；銑床；控制；

1引言

PLC是將計算機技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的產(chǎn)品，它具有高可靠性、編程簡單、體積小功耗低等優(yōu)點，在短短的幾十年里得到了迅猛發(fā)展，已成為當(dāng)代工業(yè)自動化的主要支柱之一目前，部分中小型企業(yè)及高校仍廣泛使用傳統(tǒng)的繼電器控制機床，這些機床經(jīng)歷了比較長的歷史，雖然它能在一定范圍內(nèi)滿足單機和自動生產(chǎn)線的需要，但由于它的電控系統(tǒng)是以繼電器、接觸器的硬連接為基礎(chǔ)的，技術(shù)上比較落后，特別是其觸點的可靠性問題，直接影響了產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。而用PLC對它進行技術(shù)改造，便能取得很好的效果。X62W銑床的電氣控制要求

圖1是X62W銑床控制系統(tǒng)的主電路圖，其中M1是主軸電動機，M2為冷卻泵電動機，M3為進給電動機，F(xiàn)R1—FR3為熱繼電器，F(xiàn)U為熔斷器。

具體控制要求如下：

(1)主軸電動機M1采取空載直接起動，且要求實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)控制，但由于銑床在加工過程中主軸方向的改變并不頻繁，因此采用了電源相序轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3來實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)。

(2)為防止銑削時，系統(tǒng)發(fā)生振動，在主軸傳動系統(tǒng)中裝有慣性輪，但在高速切削后，停車很費時間，故采用電磁離合器YC1制動。

(3)工作臺的縱向、橫向和垂直三個方向的進給運動由進給電動機M 3拖動，三個方向的選擇由操縱手柄改變傳動鏈來實現(xiàn)，每個方向有正、反向運動。要求M3能正、反轉(zhuǎn)，同時，一個時刻只允許工作臺向一個方向移動，所以三個方向的運動之間應(yīng)有聯(lián)鎖保護裝置。

(4)為了防止刀具和機床的損壞，要求只有主軸旋轉(zhuǎn)后，才允許有進給運動，而為了減小加工件表面的粗糙度，停車時要求先停進給，然后停主軸。但由于主軸本身具有慣性，因此可 以采用主軸和進給同時停止的方式。

(5)主軸運動和進給運動采用變速盤來進行速度選擇，為保證變速時齒輪進入良好的嚙合狀態(tài)，兩種運動都要求變速時電機作瞬時點動。

(6)為操作方便，主軸電動機的起動與停止，工作臺快速移動均采用兩地控制。

(7)冷卻泵由電動機M2拖動，只要求實現(xiàn)正轉(zhuǎn)控制。

(8)為了加工螺旋槽，在X62W銑床上安裝了圓工作臺，但要求圓工作臺的旋轉(zhuǎn)與工作臺的上下、左右及前后進給運動之間有聯(lián)鎖保護裝置。PLC控制電路

3.1 I/O地址分配、機型選擇及I/O端口接線圖為實現(xiàn)上述銑床的控制要求，現(xiàn)選擇三菱公司生產(chǎn)的FX2N－48MR型PLC，其I/O地址分配如附表所示。

圖2是X62W銑床的PLC輸入輸出接線圖，需注意的是，圖中對輸入的常閉觸點進行了處理，即常閉按鈕改用常開按鈕，熱繼電器的常閉觸點改用了常開觸點。

3.2 PLC梯形圖

圖3是X62W銑床的PLC梯形圖，其中，回路6控制主軸起動和變速，回路7控制主軸制動，回路11控制工作臺分別作縱向、橫向、垂直、變速等運動以及圓盤運動，回路8控制工作臺快速進給。PLC梯形圖控制分析

4.1主軸控制電路分析(1)主軸電動機起動

起動前先合上電源開關(guān)QF，再把主軸轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3扳到所需的旋轉(zhuǎn)方向，然后按起動按鈕SB1（或SB2)，X0（或X1)閉合，Y0得電，KM1工作，主軸電動機運轉(zhuǎn)。

(2)主軸電動機的停車制動

按主軸停止按鈕SB5（或SB6)，這時X4（或X5)常閉斷開，M5失電，Y0失電，KM1斷開，主軸電動機失電作慣性運動，接著X4（或X5)常開閉合，Y3得電，電磁離合器YC1工作，對主軸進行制動，待主軸停車后，松開SB5（或SB6)。

(3)主軸換銑刀控制

SA1是主軸換銑刀開關(guān)，需換刀時，將SA1扳到“換刀”位置，這時X14常閉斷開，使Y0失電，KM1斷開，主軸電動機失電作慣性運動，接著X14常開閉合，Y3得電，電磁離合器YC1得電工作，對主軸進行制動，使機床無法運行，保證了人身安全。(4)主軸變速沖動控制

主軸變速時的沖動控制是利用變速手柄與沖動行程開關(guān)SQ1，通過機械上的聯(lián)動機構(gòu)進行控制，變速時，扳操縱手柄使SQ1動作，這時X6常閉斷開（斷開自鎖回路)，X6常開閉合，使Y0得電，KM1工作，主軸電動機實現(xiàn)點動控制。

4.2進給控制電路分析

轉(zhuǎn)換開關(guān)S A 2是控制圓工作臺的，在不需要圓工作臺工作時，轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳到“斷開”位置。此時，X15常閉閉合，常開斷開；當(dāng)需要圓工作臺工作時，轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳到“接通”位置，此時X15常閉斷開，常開閉合。(1)工作臺左（右)控制

主軸電動機啟動后，將操縱手柄向左（右)扳，其聯(lián)動機構(gòu)壓動位置開關(guān)SQ5（SQ6)，使X12（X13)常閉斷開（聯(lián)鎖保護)，X12（X13)常開閉合，Y1（Y2)得電，KM2（KM3)工作，進 給電動機實現(xiàn)正（反)轉(zhuǎn)，通過相應(yīng)傳動裝置拖動工作臺向左（右)運動。(2)工作臺下、前（上、后)控制

主軸電動機啟動后，將操縱手柄分別向下、前（上、后)扳，其聯(lián)動機構(gòu)壓動位置開關(guān)SQ3（SQ4)，使X10（X11)常閉斷開（聯(lián)鎖保護)，X10（X11)常開閉合，Y1（Y2)得電，KM2（KM3)工作，進給電動機實現(xiàn)正（反)轉(zhuǎn)，通過相應(yīng)傳動裝置拖動工作臺向下、前（上、后)運動。(3)進給變速沖動控制

與主軸變速原理一樣，變速時只需將變速盤往外拉，使進給齒輪松開，待轉(zhuǎn)動變速盤選擇好速度后，將變速盤向里推，在推進時，檔塊壓動位置開關(guān)SQ2，使X7常閉斷開（斷開自鎖回路)，X7常開閉合，Y1得電，KM2工作，進給電動機實現(xiàn)點動控制。(4)工作臺快速移動控制

按下快速點動按鈕SB3（或SB4)，X2（或X3)接通，M9得電，它的一個常開觸點接通進給控制電路，另一個則接通快速進給電磁離合器YC3，常閉觸點切斷正常進給電磁離合器YC2，讓工作臺實現(xiàn)快速進給。松開SB3（或SB4)，X2（或X3)斷開，M9失電，此時YC3失電，YC2得電，工作臺快速移動停止，仍按原方向作正常進給運動(5)圓工作臺的控制

當(dāng)需要加工螺旋槽時，應(yīng)將工件安裝在圓工作臺上，調(diào)整好銑刀和工件之間的位置，主軸電動機啟動后，將開關(guān)SA2扳到“接通”位置，X15常閉斷開（聯(lián)鎖保護)，X15常開閉合，Y得電，KM2工作，進給電動機通過相應(yīng)傳動裝置拖動圓工作臺開始工作值得注意的是，當(dāng)圓工作臺在運轉(zhuǎn)過程中，既不要求調(diào)速，也不要求反轉(zhuǎn)

5結(jié)束語

用PLC改造后的X62W銑床通過實際使用，生產(chǎn)效率得到了很大提高并能很好的保證其加工精度，自運行以來，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，完全滿足生產(chǎn)工藝的要求，對同類設(shè)備的技術(shù) 改造有較大的參考價值。參考文獻：

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第四篇：PLC在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計實例：

PLC在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.任務(wù)描述

某水廠160 kW水泵電機三臺，要求采用PLC、變頻器來實現(xiàn)恒壓供水。

2.系統(tǒng)組成

變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)主要由PLC、變頻器、壓力變送器、液位傳感器、動力及控制線路以及泵組組成。

用戶通過控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)來了解和控制系統(tǒng)的運行，通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力變送器，把出口壓力信號變成4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號送入變頻器內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)器，經(jīng)PID運算與給定壓力參數(shù)進行比較，得到4～20mA信號送至變頻器。控制系統(tǒng)由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)供水量，在變頻器設(shè)置中設(shè)定一個上限頻率和下限頻率檢測，當(dāng)用水量大時，變頻器迅速上升到上限頻率，輸出一個上限頻率開關(guān)信號給PLC；當(dāng)用水處于低峰時，變頻器輸出達(dá)到下限頻率，輸出一個下限頻率開關(guān)信號給PLC。當(dāng)產(chǎn)生任何一個信號時，信號即反饋給PLC，PLC通過設(shè)定的內(nèi)部程序驅(qū)動I/O端口開關(guān)量的輸出來實現(xiàn)切換交流接觸器組，以此協(xié)調(diào)投入工作的水泵電機臺數(shù)，并完成電機的啟停、變頻與工頻的切換。通過調(diào)整投入工作的電機臺數(shù)和控制電機組中一臺電機的變頻轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)管網(wǎng)的工作壓力始終穩(wěn)定，進而達(dá)到恒壓供水的目的。

3.系統(tǒng)控制要求

系統(tǒng)變頻調(diào)速由PLC 與變頻器共同完成，該系統(tǒng)有手動和自動兩種運行方式。手動方式時，按下按鈕啟動和停止水泵，可根據(jù)需要分別控制1#~3#泵的啟停，該方式主要供設(shè)備調(diào)試、自動有故障和檢修時使用。

自動運行時，首先由1#水泵變頻運行，變頻器輸出頻率從0HZ上升，同時PID調(diào)節(jié)器把接收的信號與給定壓力比較運算后送給變頻器控制。如壓力不夠，則頻率上升到50HZ，變頻器輸出一個上限頻率到達(dá)信號給PLC，PLC接收到信號后經(jīng)延時，1＃泵變頻迅速切換為工頻，2＃泵變頻啟動，若壓力仍達(dá)不到設(shè)定壓力，則2＃泵由變頻切換成工頻，3＃泵變頻啟動；如用水量減少，PLC控制從先起的泵開始切除，同時根據(jù)PID調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運行，始終保持管網(wǎng)壓力。

若有電源瞬時停電的情況，則系統(tǒng)停機，待電源恢復(fù)正常后，系統(tǒng)自動恢復(fù)到初始狀態(tài)開始運行。變頻自動功能是該系統(tǒng)最基本的功能，系統(tǒng)自動完成對多臺泵的啟動、停止、循環(huán)變頻的全部操作過程。

這種方式保證永遠(yuǎn)有一臺水泵在變頻運行，三臺水泵中的任一臺都可能變頻運行。這樣，才能做到不論用水量如何改變都可保持管網(wǎng)壓力基本恒定，且各臺水泵運行的時間基本相同，這給維護和檢修帶來方便，并提高了系統(tǒng)的使用壽命。

第五篇：PLC在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

本文由cpzt貢獻

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運行與應(yīng)用 GM

自控與監(jiān)測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)機械工程學(xué)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(tǒng) , 通過設(shè)計 PID 控制程序 , 實現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會的發(fā)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(zhì)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(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù) 運算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設(shè)計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數(shù) , 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(xù)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(xù)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(jiān)視 PID 運算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時要構(gòu)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(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)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(dāng)過程控制中某個變量出現(xiàn)偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實現(xiàn)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(diào)節(jié)、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(dāng)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(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實數(shù) 雙字

給定值 4 實數(shù) 雙字 I 8 實數(shù) 雙字 I/ O 12 實數(shù) I http://www.tmdps.cnki.net 1本文由cpzt貢獻

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【摘 要】 PLC 控制恒壓供水的方法 , PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) , 通過設(shè)計 PID 控制程序 , 實現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會的發(fā)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(zhì)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(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù) 運算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設(shè)計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數(shù) , 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(xù)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(xù)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(jiān)視 PID 運算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時要構(gòu)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(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)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(dāng)過程控制中某個變量出現(xiàn)偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實現(xiàn)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(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

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【摘 要】 PLC 控制恒壓供水的方法 , PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) , 通過設(shè)計 PID 控制程序 , 實現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會的發(fā)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(zhì)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(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù) 運算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設(shè)計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數(shù) , 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(xù)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(xù)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(jiān)視 PID 運算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時要構(gòu)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(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計 恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)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(dāng)過程控制中某個變量出現(xiàn)偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實現(xiàn)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(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

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隨著社會的發(fā)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(zhì)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(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù) 運算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設(shè)計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數(shù) , 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(xù)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(xù)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(jiān)視 PID 運算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時要構(gòu)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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恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)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(dāng)過程控制中某個變量出現(xiàn)偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實現(xiàn)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(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

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一、前言

隨著社會的發(fā)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(zhì)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(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù) 運算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設(shè)計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進行工作的。

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表 1 PID 回路表格式

地址偏移量數(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)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(dāng)過程控制中某個變量出現(xiàn)偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實現(xiàn)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(diào)節(jié)、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(dāng)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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一、前言

隨著社會的發(fā)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(zhì)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(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù) 運算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設(shè)計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數(shù) , 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(xù)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(xù)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(jiān)視 PID 運算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時要構(gòu)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(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)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(dāng)過程控制中某個變量出現(xiàn)偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實現(xiàn)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(diào)節(jié)、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(dāng)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(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實數(shù) 雙字

給定值 4 實數(shù) 雙字 I 8 實數(shù) 雙字 I/ O 12 實數(shù) I http://www.tmdps.cnki.net 1本文由cpzt貢獻

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運行與應(yīng)用 GM

自控與監(jiān)測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)機械工程學(xué)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(tǒng) , 通過設(shè)計 PID 控制程序 , 實現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會的發(fā)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(zhì)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(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù) 運算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設(shè)計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進行工作的。能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數(shù) , 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(xù)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(xù)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(jiān)視 PID 運算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時要構(gòu)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(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)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(dāng)過程控制中某個變量出現(xiàn)偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實現(xiàn)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(diào)節(jié)、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(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

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一、前言

隨著社會的發(fā)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(zhì)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(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù) 運算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設(shè)計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數(shù) , 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(xù)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(xù)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(jiān)視 PID 運算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時要構(gòu)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(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)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(dāng)過程控制中某個變量出現(xiàn)偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實現(xiàn)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(diào)節(jié)、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(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言 隨著社會的發(fā)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(zhì)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(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù) 運算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設(shè)計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數(shù) , 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(xù)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(xù)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(jiān)視 PID 運算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時要構(gòu)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(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)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(dāng)過程控制中某個變量出現(xiàn)偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實現(xiàn)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(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

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表 1 PID 回路表格式

地址偏移量數(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)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(dāng)過程控制中某個變量出現(xiàn)偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實現(xiàn)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(diào)節(jié)、各種邏輯控制以及多種通信功 2005 年第 10 期

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一、前言

隨著社會的發(fā)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(zhì)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(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù) 運算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設(shè)計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進行工作的。

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表 1 PID 回路表格式

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恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)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(dāng)過程控制中某個變量出現(xiàn)偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實現(xiàn)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(diào)節(jié)、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(dāng)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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【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會的發(fā)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(zhì)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(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù) 運算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設(shè)計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數(shù) , 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(xù)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(xù)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(jiān)視 PID 運算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時要構(gòu)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(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)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(dāng)過程控制中某個變量出現(xiàn)偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實現(xiàn)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(diào)節(jié)、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(dāng)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(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實數(shù) 雙字

給定值 4 實數(shù) 雙字 I 8 實數(shù) 雙字 I/ O 12 實數(shù) I http://www.tmdps.cnki.net 1本文由cpzt貢獻

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運行與應(yīng)用 GM

自控與監(jiān)測 Autocontrol & Monitoring PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)機械工程學(xué)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(tǒng) , 通過設(shè)計 PID 控制程序 , 實現(xiàn)系統(tǒng) 用

的 PID 控制 , 從而提高供水質(zhì)量和供水的可靠性。這種方法在任何需要流量控制的系統(tǒng)中 , 具有推廣意義。

【關(guān)鍵詞】 PL C 恒壓供水系統(tǒng) PID 控制

一、前言

隨著社會的發(fā)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(zhì)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(tǒng)。PLC 是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng) , 專為工 業(yè)環(huán)境而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器 , 用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯元素、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù) 運算等操作的指令 , 并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出 , 控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè) 備 , 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體 , 易于擴充其 功能的原則設(shè)計。PLC 是按集中輸入、集中輸出、周期 性循環(huán)掃描的方式進行工作的。

能 , 它負(fù)擔(dān)了系統(tǒng)的全部的控制 , 是系統(tǒng)的核心部件。如果一個 PID 回路的輸出 M 是時間 t 的函數(shù) , 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(xù)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(xù)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(jiān)視 PID 運算的參數(shù) , 在 PID 指令使用時要構(gòu)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(shù)據(jù)格式 I/ O 類型 雙字 0 I 二、系統(tǒng)方案設(shè)計

恒壓供水保證了供水的質(zhì)量 , PLC 能控制大量的過 程參數(shù) , 例如 : 溫度、壓力、流量、液位和速度等 , PID 使 PLC 具有閉環(huán)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(dāng)過程控制中某個變量出現(xiàn)偏 差時 , PID 控制算法會計算出正確的輸出 , 把變量保持 在設(shè)定值上。以 PLC 為主機的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控 制功能 , 提高了系統(tǒng)的可靠性。在有模擬量的控制系統(tǒng) 中 , 經(jīng)常用到 PID 運算來執(zhí)行 PID 回路的功能 , PID 回 路指令使這一任務(wù)的編程和實現(xiàn)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(diào)節(jié)、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(dāng)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(shù) 增益 Kc 0 + Kc d e/ d t 描述 過程變量 010～110 實數(shù) 雙字

給定值 4 實數(shù) 雙字 I 8 實數(shù) 雙字 I/ O 12 實數(shù) I http://www.tmdps.cnki.net 1