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1、PLC在恒压供水系统中的应用(1)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&MonitoringPLC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】 PLC 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
2、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
3、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)=Kce+Kce∫dt+M0t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:Mn=Kc(SPn-PVn)+Kc(Ts/Ti)(SPn-PVn)+MX+Kc(Ts/Td)(PVn-1-PVn)公式中包含9个用来控制和监视PID运算的参数,在PID
4、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0I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
5、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PVn给定值SPn输出值Mn1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.11PID算法参数增益Kc0+Kcde/dt描述过程变量010～110实数双字给定值4实数双字I8实数双字I/O12实数Ihttp://www.cnki.net010～110输出值010～11
6、0比例常数正、负自控与监测Autocontrol&Monitoring(续)参数采样时间Ts地址偏移量数据格式I/O类型双字16I运行与应用GM描述单位为s正数单位为分钟实数双字积分时间Ti20实数双字I正数单位为分钟微分时间Td24实数双字I正数积分项前值积分项前值MX28实数双字I/O过程变量前值PVn-132实数I/O最近一次PID变量值回路表中的输入信息和组态信息,进行PID运算。(2)数据类型 回路表的起始地址TBL为VB指定的字节型数。数据;回路号LOOP是0～7的常图1 PID指令格式流量随时间不断变化,要求控制出水管阀门的开度,使水箱内的液位始终保持在
7、水满时液位的一半。系统使用比例、积分及微分控制,假设采用下列控制参数值:Kc为014,Ts为012s,Ti为30min,Td为15min。液位计的液位测量采样;设定值是液位的50%,输出是单极性模拟量,用以控制阀门的开度,可以由关闭到全开之间变化。31程序实现现场实际问题,还要考虑诸多方面的影响因素。主程序、回路表初始化子程序SBR0、初始化子程序SBR1和中断程序INT0如图2所示。本例中模拟量输入通到为ATW2,模拟量输出通到为AQW0。I014是手动/自动转21PID回路指令指令格式如图1所示。(1)功能描述 该指令利用三、应用实例11控制要求
