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1、摘要本次毕业设计的课题是基于PLC的液位控制系统的设计。在设计中，笔者主要负责的是数学模型的建立和控制算法的设计，因此在论文中设计用到的PID算法提到得较多，PLC方面的知识较少。本文的主要内容包括：PLC的产生和定义、过程控制的发展、水箱的特性确定与实验曲线分析，FX2系列可编程控制器的硬件掌握，PID参数的整定及各个参数的控制性能的比较，应PID控制算法所得到的实验曲线分析，整个系统各个部分的介绍和讲解PLC的过控制指令PID指令来控制水箱水位。关键词：FX2系列PLC，控制对象特性，PID控制算法，扩充临界比例法，PID指令，实
2、验。IVTheliquidlevelcontrolsystembasedonPLCABSTRACTThesubjectofgraduationdesignisbasedonPLC,liquidlevelcontrolsystemdesign.Inthedesign,theauthorismainlyresponsibleforthemathematicalmodelandcontrolalgorithmdesign,sothedesignusedinthepaperreferredtowasmorePIDalgorithm,PLCin
3、lessknowledge.Maincontentsofthisarticle:PLCcreationanddefinition,processcontrol,development,andwatertanksandexperimenttodeterminethecharacteristicscurveanalysis,FX2seriesPLChardwarecontrol,PIDtuningparametersandvariousparametersofthecontrolperformancecomparison,theappli
4、cationPIDcontrolalgorithmobtainedexperimentalcurveanalysis,theentiresystem,introduceandexplainthevariouspartsofthePLCprocesscontrolcommandstocontrolthetanklevelPIDinstruction.Keywords：FX2seriesPLC,thecontrolobjectcharacteristics,PIDcontrolalgorithm,toexpandthecriticalpr
5、oportionmethod,PIDinstruction,experimental.IV目录中文摘要I英文摘要II1绪论11.1PLC的产生、定义及现状11.1.1PLC的产生、定义11.1.2PLC的发展现状11.2过程控制的发展21.3本文研究的目的、主要内容31.3.1本文研究的目的、意义31.3.2本文研究的主要内容32FX2系列PLC和控制对象介绍52.1三菱PLC控制系统52.1.1CPU模块52.1.2I/O模块62.1.3电源模块62.2过程建模62.2.1一阶单容上水箱对象特性62.2.2二阶双容下水箱对象特性11
6、3PID调节及串级控制系统153.1PID调节的各个环节及其调节过程153.1.1比例控制及其调节过程163.1.2比例积分调节163.1.3比例积分微分调节173.2串级控制183.2.1串级控制系统的结构183.2.2串级控制系统的特点193.2.3串级控制系统的设计193.3扩充临界比例度法213.4三菱FX2系列PLC中PID指令的使用223.5在PLC中的PID控制的编程233.5.1回路的输入输出变量的转换和标准化233.6变量的范围25IV4控制方案设计274.1系统设计274.1.1上水箱液位的自动调节274.1.2上
7、水箱下水箱液位串级控制系统294.2硬件设计294.2.1检测单元294.2.3控制单元304.3软件设计315运行325.1上水箱液位比例调节325.2上水箱液位比例积分调节325.3上水箱液位比例积分微分调节32致谢35参考文献36论文原创性声明IV1绪论1.1PLC的产生、定义及现状1.1.1PLC的产生、定义一、可编程控制器的产生20世纪60年代，在世界技术改造的冲击下，要求寻找一种比继电器更可靠、功能更齐全、响应速度更快的新型工业控制器。1968年，美国最大的汽车制造商——通用汽车公司从用户角度提出了新一代控制器应具备的十大
8、条件后，立即引起了开发热潮。二、可编程控制器的定义国际工委员会（IEC）曾于1982年11月颁布了可编程控制器标准草案第一稿，1985年1月又发表了第二稿，1987年2月颁布了第三稿。该草案中对可编程控制器的定义是“可编
