基于PLC的流量与压力控制系统的研究应用.pdf

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1、自动化DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2013．06．006基于PLC的流量与压力控制系统的研究应用吴云飞，冯开平，黎康泰(广东工业大学，广东广州510006)摘要：提m了在PLC控制的中小型系统中，监测模拟量过程的闭环控制的算法；阐述PLC中PID指令的控制原理、三菱PLC中PID的算法；在实际应用中，实现PID指令程序对流量、压力模拟量的闭环过程控制的使用，该控制系统在生产调试中得到较稳定的控制。关键词：三菱PLC；PID控制；闭环控制中图分类号：TP27文献标识码：A文章编号：1009—9492(2013)06—0022—03FlowandPressureCo

2、ntrolSystemResearchandApplicationBasedonPLCWUYun-~i，FENGKai—ping，LIKang—tai(GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：Thistextputsforwardamethodtorealizecontrolofanalogmeasurandinmoderateandsmallclosed-loopsystembydigitizingadjuster,andclosed-loopcontrolalgorithmfordetectionana

3、logprocess．ElaboratestheprincipleofcontrolofthePLCPIDinstruction，andMitsubishiPLCPIDalgorithm．Inpracticalapplications，thesystemtoachievethethePIDinstructionprogramontheflowandpressureanalogclosed-loopprocesscontrolisused，thecontrolsystemtoobtainamorestablecontrolintheproductiondebugging．KeywordStMi

4、tsubishiPLC；PIDcontrol；closed—loopcontrol0前序供标准PID算法，灵活性和适应性相对较差，如在工业生产控制中，尤其是连续性的生产过根据被控对象的具体情况不同，采用各种PID控程中，常常要采集一些物理量如电量参数、压制的变种，如积分分离PID、不完全微分PID、力、流量、温度等进行生产中的分析。拟量模块PI、PD等，这时用户可根据控制的算法，自行设通过扩展接口与PLC主机相连，一般用电缆连接计梯形图程序川。在主单元的右边。使用温度、压力等传感器和变1PLC模拟量的闭环控制送器完成对模拟量的采集输人。依据控制要求设在工业控制过程中，不管发生什么干扰，导计编

5、写PLC控制程序，再进行联机调试。致输出值变化后，总是想通过其自调性回到设定PLC作为一种工业控制装置，在科研、生值对应的输出控制值上，使偏差等于零。产、社会生活的诸多领域得到了越来越广泛的应在图1的无静差控制中看出，在控制方法中用。大型的PLC配备过程控制模块可同时控制几采取的逐步累加(累减)的算法才能达到无静十路模拟量，但成本昂贵。中小型PLC控制系统仅对一路或几路模拟量进行闭环控制。硬件上只需配备数模及模数转换模块，可使用PID编程功能模块，只需设定好PID参数，运用PID控制指令，就图1无静差控制框架图能求得输出控制值。而厂家仅提收稿日期：2012—12—18吴云飞等：基于PLC的流

6、量与压力控制系统的研究应用工业自差，累加的过程就相当于积分环节，其积分的量其中：为被控制量；P为比例系数；，为积不因累加的停止而停止，所以系统仍有输出口。分系数常数；D为微分时间常数；U(0)为偏差应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积为零时被控制量；e为偏差(设定值与被控制值分、微分控制，简称PID控制。图2为本系统的闭之差)。环控制流程图，在闭环控制中PID解决了其所需PID控制是由偏差、偏差对时间的积分和偏的本项目主要由PLC、变频器、压力变送器、电差对时间的微分所叠加而成。比例控制为偏差与磁流量计和水泵等组成。通过PLC采集流量计与比例参数的乘积组成。这是PID控制中最基本的压力传感

7、器的模拟信号，进行其设定值与检测设控制。图3是过渡过程质量指标示意图，也是阶备的反馈值的比较，运用PID运算的调节功能，跃信号干扰作用影响下的过渡过程曲线图。常用通过整定好的参数输出控制信号，输入到变频的指标有：上升时间t、过渡时间t、衰减比凡、器进而控制变频器的频率，最终达到控制电机静差、震荡周期与次数等。在PID控制参数整定的转速。时，以能得到m：m=4：l的衰减过渡过程为最好，这时的PID控制参数可称为