恒压供水指导Word文件下载.docx

1、知识链接一、.EM235模块 模拟量扩展模块EM235提供了模拟量输入输出的功能，适用于复杂的控制场合。12位的AD转换器，多种输入输出范围，不用加放大器即可直接与执行器和传感器相连。EM235模块能直接和PTl00热电阻相连，供电电源为24VDC。 EM235有4路模拟量输入1路模拟量输出。输入输出都可以为0-10V电压或是0-20mA电流，可以由DIP开关设置。（AIW0 AIW2 AIW4 AIW6 AQW0 ）图4.2.2 EM235接线图 EM235的配置 用DIP开关可以设置EM235模块。开关1-6可以选择模拟量输入范围和分辨率，所有的输入设置成相同的模拟量输入范围和格式。开关1

2、23是衰减设置，开关45是增益设置，开关6为单双极性设置。表4-1 EM 235选择单双极性、增益和衰减的开关表E235开关单，双极性选择增益选择衰减选择SWlSW2SW3SW4SW5SW6选择ON单极性OFF双极性X1X10X1000N无效0.80.40.2EM 235选择单极性模拟量输入范围和分辨率的开关表满量程输入分辨率SW10到50mV12.5uV0到100mV25uV0FF0到500mV125uA0到1V250uV0到5V1.25mV0到20mA5uAoFF0到10V2.5mV25mV50mVoN100mV50uV2SOmV125uV5001V500uV25V1.25 mV5V2.5

3、 mV10V5mV本系统DIP 设置如下：0-20mA5uV任务实施一、I/O图分配讨论用PLC的PID指令自动调节电动阀，从而控制水压1I/O分配序号说明通道内部地址PID0调节器测量值AIW0VDl003PID0调节器输出值AQW0VDl082画I/O图二、PLC硬件接线图三、设计程序31创建工程3. 2编辑代码1.变量名编辑变量名类型数值范围PID PV实数AI00一lPID SPPID0调节器给定值VDl04PID MVAO0014PID PPID0调节器比例系数VDll25PID IPID0调节器积分时间正数VDl206PID DPID0调节器微分时间VDl247PID AJMPID

4、O调节器手自动状态整数0或lVBl90 2.选择编程语言 在操作栏中单击“程序块”，左边将会出现程序编辑器。在这个例子中我们使用梯形圈编写程序。 使用查看（View）LAD（LAD）、FBD（FBD）或STL（STL）菜单命令更改编辑器类型，选中LAD梯形图编程语言。LAD共有三种不同的指令类型：触点、线圈和方框。3.程序主程序包括三个网络主程序调用三个子程序，SM0.0是一直闭合的，它只在每次扫描时调用子程序。 网络一：调用输入子程序SBR0采集PV信号，转换为标准工程量，同时设定SP值。 网络二：调用一次子程序SBRl，初始化PID参数，同时使能定时中断0，调用定时中断程序0，进行PID计

5、算。网络三：调用输出程序SBR2，判断手自动，工程量转换后将结果输出到AQWO。关于详细特殊存储器SM意义参考S7-200手册。子程序说明：子程序一 SBR0网络一，采集PV值，转换为标准工程量，同时将PV值转到0-100之间送VDl00存储，以便组态软件观察，如图所示。网络二：将组态软件的设定值SP转换为标准0-l之间的数，方便PID计算。VD304作为一个中问变量设定值，范围是0-100，它是为了在组态界面中方便设置而增加的一个量，在中断程序中会被转换到一个0-l的标准值。如上图所示子程序2 SBRl主要是参数设置初始化。然后使能中断程序0，SMB34是定时中断的参数，表示延时100毫秒。

6、定时0.1秒，中断事件10就发生一次，ATCH是将中断事件10与中断程序INT_0关联起来每发生一次中断事件就执行一次中断处理程序，在本程序中，中断事件每0.1秒发生一次，执行一次INT_0中断程序。子程序详图如图所示。中断程序网络一：判断如果是自动状态，执行PID计算，如图。PID指令在这里有必要介绍一下PID指令，PID指令根据表格（TBL）中的输入和配置信息，引用LOOP，执行PID回路计算。本指令有两个操作数：表示回路表起始地址的TBL地址和0至7常数的 “回路”号码。程序中可使用八条PID指令。回路表存储用于控制和监控回路运算的参数，包括程序变量、设置点、输出、增益、样本时间、整数时

7、间（重设）、导出时间（速率）以及整数和（偏差）的当前值及先前值。 S7200的PID指令引用一个包含回路参数的回路表。此表起初的长度为36个字节。在增加了PID自动调谐后，回路表现已扩展到80个字节。我们现在没有使向导自动调谐，字节如下表所示。表 参数调谐表偏移量域格式过程变最双字实数入包含进程变量，必须在0.0至1.0范围内。设定值包含设定值，必须在0.0至1.0范围内。8输出入出包含计算输出，在0.0至1.0范围内。12增益包含增益，此为比例常数，可为正数或16采样时间包含采样时间，以秒为单位，必须为正数。20积分时间包含积分时间或复原，以分钟为单位，必须为正数。24微分时间包含微分时间或

8、速率，以分钟为单位，必须为正数。28偏差包含032以前的进入包含最后一次执行PID指令存储的进程PID指令会从起始地址开始，获取需要的数据，进行PID计算，然后将计算完的数据存入相应的地址中，这就是在定义变量的时候如此排列各个变量的原因。又由于PID指令接收的PV数据范围是0-1，输出的MV值范围是0-l，所以在进行计算之前需要将从EM235采集的640032000之间的数据转换到0l之间，将输出MV的值也要转换到6400-32000之间送到输出通道，那么在输出点就能到4-20mA的电流信号了。 到这里控制器编程就完成了，在程序运行过程中要设定是手动模式还是自动模式，设定SP值，和设定PID参

9、数，详情请见下节调试介绍。 子程序3（SBR2） 输出程序。如果是自动模式，PID计算的结果送到AQW0以执行输出，在这里要进行相应的工程量转换，将0-100之间的数转换为6400-32000，对应的EM235模块会输出4-20mA的电流，如图所示。如果是手动模式，将手动设定的MV值转换为640032000之间后送到AQW0，以执行输出模式如图所示。33编译下载项目 下载完成后，就可以将系统切换回RUN模式，PLC就自动开始运行程序。34调试工程 系统支持多巾调试工具，提供了一种使您的应用程序联机运行的快速而容易的方法。1调试模式 选择菜单“调试开始程序状态监控”，则显示如图3217所示。 在

10、操作栏中选择状态表，然后选择菜单“调试开始状态表监控”则显示如图3 218所示。 在联机模式下，可以强制变量。 在状态表窗口选中变量最右边的新值栏，输入一个新值，再选择菜单“调试强制”，被强制的值前会出现一个锁，如图3219所示。2范例的操作过程和调试 （l）编写控制器算法程序，下载调试；编写测试组态工程，和控制器联合调试完毕。这些步骤不详细介绍。 （4）打开设备电源。运行PLC。 （5）启动计算机组态软件，进入测试项目界面。启动调节器，设置各项参数，可将调节器的手动控制切换到自动控制。 （6）设置比例参数。观察计算机显示屏上的曲线，待被调参数基本稳定于给定值后，可以开始加干扰测试。 （7）待

11、系统稳定后，对系统加扰动信号（在纯比例的基础卜加扰动，通过改变设定值实现，也可以通过支路l增加干扰）。记录曲线在经过几次波动稳定下来后，系统有稳态误差，并记录余差大小。 （8）减小P重复步骤6，观察过渡过程曲线，并记录余差大小。 （9）增大P重复步骤6，观察过渡过程曲线，并记录余差大小。 （10）选择合适的P，可以得到较满意的过渡过程曲线。改变设定值f如设定值由50变为60），f司样可以得到一条过渡过程曲线。 注意：每当做完一次实验后，必须待系统稳定后再做另一次实验。 （11）在比例调节实验的基础上，加入积分作用，即在界面上设置I参数。固定比例P值（中等大小），改变PI调节器的积分时间常数值T

12、i，然后观察加阶跃扰动后被调量的输出波形，并记录不同Ti值时的超调量o D。 （12）固定I于某一中间值，然后改变P的大小，观察加扰动后被调量输出的动态波形，据此列表记录不同值Tj下的超调量o D。 （13）选择合适的P和Ti值，使系统对阶跃输入扰动的输出响应为一条较满意的过渡过程曲线。此曲线可通过改变设定值（如设定值南50变为60，）来获得。 （14）在PI调节器控制实验的基础上，再引入适量的微分作川，即把软件界面上设置D参数，然后加上与前面调节时幅值完全相等的扰动，|己录系统被控制量响应的动态曲线，。 （15）选择合适的P、Ti和Td，使系统的输出响应为一条较满意的过渡过程曲线（阶跃输入可

13、由给定值从突变l0左右来实现）。35范例测试结果及记录 下闸板顶到铁槽顶距离（开度）5-6mm。比例控制器控制曲线如图35 l所示。多个P值的控制曲线绘制在同一个图上。从图可见P=16时，有振荡趋势，P=24比较好。残差大约是8。PI控制器控制曲线如图35-2所示。选择P=24，然后把I从1800逐步减少如图所示，在这里I的大小对控制速度影响已经不大。从I=5时出现振荡，并且难以稳定了。I的选择很大，8100都具有比较好的控制特性，这里从临界条件，选择I=8到20之间。 PID控制器控制曲线如图所示：图 PID控制器控制曲线 P=24，I=20，D=2或4都具有比较好的效果。从控制量来看，P=24，l8，D2比较好。