基于mcgs和plc的模糊控制算法在液位控制中作用

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1、中文摘要中文摘要液位控制是工业中常见的过程控制，它对生产的影响不容忽视。单容液位控制系统具有非线性、滞后、耦合等特征能够很好地模拟工业过程特征。对于液位控制系统，常规的PID控制由于采用固定的参数，难以保证控制适应系统的参数变化和工作条件变化，得不到理想效果。模糊控制具有对参数变化不敏感和鲁棒性强等特点，但控制精度不太理想如果将模糊控制和传统的PID控制两者结合，用模糊控制理论来整定PID控制器的比例、积分、微分系数，就能更好地适应控制系统的参数变化和工作条件的变化。关键词：PID控制；可编程控制器(PLC)；模糊PID；单容水箱79第2章实验系统数学

2、模型建立目录中文摘要I目录2第1章绪论51.1题的提出及意义51.2目前发展现状51.3本次毕业设计主要研究的内容6第2章实验系统数学模型建立72.1实验液位控制对象概述72.1.1TGK-2型实验对象组成结构72.2液位控制对象数学模型建立11第3章控制器设计及参数整定方法153.1PID控制153.1.1PID概述153.1.2PID模块介绍173.1.3PID控制原理173.1.4利用稳定边界法整定单容水箱173.2模糊PID控制193.2.1模糊控制技术简介193.2.2模糊控制器设计步骤203.2.3模糊PID控制器的设计21第4章控制系统设

3、计274.1系统设计要求274.2PLC的选择274.2.1S系列PLC发展概述284.2.2S7-200系列PLC系统的组成284.3组态软件的选择304.3.1组态软件产生的背景304.3.2组态软件的选用314.3.3组态软件的特点314.4设计思想314.5PLC控制系统的应用设计324.5.1PLC控制的系统的总体设计334.5.2PLC外围功能模块选择3879第2章实验系统数学模型建立4.5.3电气控制原理图40第5章S7-200PLC编程软件的使用425.1编程软件系统概述425.1.1系统要求425.1.2软件安装425.2STEP7-

4、200Micro/WIN32软件功能435.2.1编程软件功能简介435.2.2窗口组件及功能445.2.3系统组态465.3编程及运行465.3.1程序文件操作475.3.2梯形图设计48STEP7-Micro/WING32编程软件有很强的编辑功能，熟练掌握编辑和修改控制程序操作可以大提高编程的效率。梯形图如图5-4：调节阀采集程序485.3.2调节阀转换程序495.3.3模糊PID程序50第6章上位机监控界面设计536.1概述536.2MCGS特点536.3监控界面设计步骤546.3.1制作文字框图556.3.2制作水箱556.3.3定义数据对象5

5、76.3.4动画连接586.3.5水位升降效果596.3.6水泵、阀门的启停606.3.7水流效果616.3.8脚本程序646.4系统调试646.4.1硬件连接646.4.2参数设置656.4.3建立在线联系666.4.4建立修改PLC通讯参数666.5存在问题及解决方法676.5.1设计中存在的问题676.5.2解决存在的问题67第七章实验数据及结果6979第2章实验系统数学模型建立参考文献70PLC定义和概念7179第2章实验系统数学模型建立第1章绪论1.1题的提出及意义随着科学技术的发展，特别是大规模集成电路的问世和微处理机技的应用，出现了可编程

6、序控制(PLC)，它不仅可以取代传统的继电接触器控制系统，还可以进行复杂的过程控制和构成分布式自动化系统，使电气控制技术进入了一个崭新的阶段。为了实现基于MCGS和PLC模糊控制PID算法在液位控制中的应用，本次设计的内容是基于两者的PLC控制水位控制系统。而水位控制系统在我们的现实生活中应用也是十分广泛的，例如：水利部门的水位测量、高层建筑的水位控制等。1.2目前发展现状社会在发展，人类在进步，随着科学技术的发展和人们对生活饮用水品质的不断提高，恒压供水系统以逐渐取代原有的水塔供水系统，广泛应用于多层住宅小区生活消防供水系统。然而，由于新系统多会继续

7、使用原有系统的部分旧设备，所以，此技术用在对原有系统的改造过程中，既可以体现恒压供水的优势，又可以尽量保留原有的设备，有效的节省了大量的资金，并且可以保证系统的可靠的运行。与此同时,水位测量一直是水文、水利部门的重点，由于没有进行有效监测，江堤决口，水冲毁的恶性事故时有发生，给国家和人民生命财产带来重大损失，为及时发现事故苗头，防患于未来。而在社会经济飞速发展的今天，水在人们正常生活和生产中起着越来越重要的作用，一旦断了水，轻则给人民生活带来极大的不便，重则可能造成严重的生产事故及损失。因此给水工程往往成为高层建筑或工矿企业中最重要的基础设施之一。任何

8、时候都能提供足够的水量、平稳的水压、合格的水质是对给水系统提出的基本要求。就目前而言，多数工业