基于plc的双溶水箱液位串级控制的设计

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1、基于PLC的双溶水箱液位串级控制【摘要】本文首介绍了一种基于PLC的双溶水箱液位窜级控制的设计。文章首先介绍了PLC的产生和定义、过程控制的发展。其次根据水箱的特性确定与曲线分析。对西门子S7-200系列可编程控制器的硬件进行掌握。进行了PID参数的整定及各个参数的控制性能的比较。应PID控制算法所得到的曲线分析。在MCGS软件上进行交互界面。通过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。此方法使用简单可靠，可广泛应用于工业生产过程中的液位控制问题。此系统同样可以满足工厂对控制系统的需求

2、，有着巨大的前景。关键词：PLC串级控制组态软件MCGSPID控制算法Abstract:thisarticlefirstdescribesthechannelingforadoubledissolutionbasedonPLCwatertankliquidlevelcontroldesign.Articlefirstdescribesthedefinitions,processcontrolanddevelopmentofPLC.Secondaccordingtothecharacteristicsdetermine

3、thewatertankandcurvesIIanalysis.SiemensS7-200seriesPLChardwareformastering.PIDparametertuningandcomparisonofcontrolperformanceofindividualparameters.PIDcontrolalgorithmandanalysisoftheresultingcurve.OnMCGSsoftwareinterface.Throughoutvariouspartsofthesystemofint

4、roducingandexplainingthePIDcontrolinstructionsinstructtionsofPLCtocontrolwatertankwaterlevel.Keywords:controlconfigurationsoftwareMCGSofPLCcascadePIDcontrolalgorithmII目录1绪论31.1过程控制系统的发展概况及趋势31.2PLC的发展概况及趋势41.3组态软件的发展概况及趋势41.4本文研究的主要内容52水箱液位串级控制系统总体设计62.1水箱系统的组成

5、62.1.1西门子PLC控制系统62.1.2CPU模块72.1.3I/O模块72.1.4I/O接线图82.1.5信号间的转换关系82.2双容水箱系统结构92.2.1双容水箱系统结构92.2.2双容水箱系统结构图102.2.3双容水箱对象特性113串级控制153.1串级控制系统概述153.2串级控制系统的优点153.3串级控制系统的适用场合164控制规律174.1控制规律选择174.2PID控制规律特点174.3PID控制调节规律174.4西门子S7-200系列PLC中PID指令的使用184.5在PLC中的PID控制的

6、编程194.5.1回路的输入输出变量的转换和标准化194.5.2变量的范围205控制系统的设计225.1系统设计225.1.1水箱液位的自动调节225.1.2左水箱右水箱液位串级控制系统225.2硬件设计235.2.1检测单元235.2.2执行单元245.2.3控制单元245.3运行245.3.1左水箱液位比例调节24255.3.2右水箱液位比例积分调节255.3.3左水箱液位比例积分微分调节256程序的编写266.1主程序266.2子程序277MCGS简单交互界307.1MCGS组态软件的概述307.2MCGS交互

7、界面设计流程307.2.1建立MCGS新工程307.2.2建立新画面307.2.3工具箱的用应327.2.4建立文字框：327.2.5对象元件库管理337.2.6完整动画演示33结束语34致谢35参考文献36251绪论液位控制问题是工业生产过程中的一类常见问题，例如在饮料、食品加工，溶液过建，化工生产等多种行业的生产加工过程都需要对液位进行适当的控制。双溶水箱液位的控制作为过程控制的一种，由于其自身存在滞后，对象随负荷变化而表现非线性特性及控制系统比较复杂的特点，传统的控制不能达到满意的控制效果。以PLC、组态软件为

8、单元，可以组成从简单到复杂的各种工业控制系统。PLC可以实现复杂的逻辑编程及简单的算法编程，但是对于先进控制算法，如模糊控制算法等涉及到矩阵运算，由于算法本身的复杂性，单纯依靠PLC编程功能已经不能满足要求；在这组态软件编程语言可以弥补它的不足，因为运用此方法非常简单。本文在S7-200环境中编写了传统的PID控制算法，实现了对双溶水箱液位的控