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PLC的锅炉自控系统设计+源程序+梯形图(6)

时间:2017-01-04 13:19来源:毕业论文
3.2 整体程序流程图设计 经过初次上电后,先读入模拟量,并把模拟信号转化为对应的电压值。然后判断锅炉温度是否正常,若正常打开运行指示灯兵顺序


3.2 整体程序流程图设计
经过初次上电后,先读入模拟量,并把模拟信号转化为对应的电压值。然后判断锅炉温度是否正常,若正常打开运行指示灯兵顺序执行,否则就是高温报警,按下停止按钮。在启动过程中按下启动按钮后,开始标志位M0.1置位,M0.2复位。打开运行指示灯Q0.1,熄灭并停止指示灯初始化PID。开始运行子程序。在停止过程中按下停止按钮后,开始标志位M0.1复位,点亮停止指示灯,熄灭运行指示灯。并把输出模拟量AQW0清零,停止锅炉继续加热。停止调用子程序0,仍然显示锅炉温度。
子程序的过程为先输入设定温度,把设定温度,P值、I值和D值导入PID,并没间隔100ms中断一次子程序进行PID计算。
中断程序过程中先进行模拟信号的数据采集并进行归一化处理到如PID,再进行PID程序运算,输出PID运算结果逆转换为模拟信号。本设计的整体程序流程图如图6所示,具体的梯形图设计如附录所示。

图6整体程序流程图

3.3 PLC与计算机的通信
在STEP7-Micro/WIN 中双击指令树中的“通信”图标,或执行菜单命令的“查看”/“组件”/“通信”,将出现“通信”对话框,见下图所示。双击“通信”对话框中“双击刷新”旁边的蓝色箭头组成的图标,编程软件将会自动搜索连接在网络上的S7-200,并用图标显示搜索到的S7-200。
这样便可实现用户开发控制程序,同时也可以实时监控用户程序的执行状态。其通信界面如图7所示。
 
图7通信界面图
3.4 PID控制
PID控制器分别由比例环节、积分环节和微分环节组成,其中输入域输出的关系如公式(1)所示:
         (1)
式中积分的上下限分别是0和t。因此它的传递函数为:  
        (2)
其中 为比例环节常数;TI为积分时间常数;TD为微分时间常数。
 、 、 的物理调节作用如下所述:
 为比例增益,能减小误差,但不能消除稳态误差,但 的加大会引起系统不稳定。
 为积分时间常数,只要有足够的时间,积分控制将能完全消除误差,但积分作用太强会使系统超调加大,会使系统出现振荡。
     为微分时间常数,可以减小调节时间,从而改变系统的动态性能。
3.5 PID在西门子PLC中的回路指令
表5 PID回路指令
名称    PID控制
指令格式    PID
指令表格式    PID TBL LOOP

梯形图               

如表5所示,使用方法为当EN允许端有效时,指令执行 PID运算。指令的两个操作数TBL和LOOP,本文采用的是VD100,因为一个PID回路占用了32个字节,所以VD100到VD132都被占用了。LOOP是回路号,可以是0-7,不可以重复使用。PID回路在PLC中的地址分配情况如表6所示。
表6 PID指令回路表
偏移地址    名称    数据类型    说明
0    过程变量(PVn)    实数    在0-1之间
4    给定值(SPn    实数    在0-1之间
8    输出值(Mn)    实数    在0-1之间
12    增益(Kc)    实数    比例常数,或正或可负
16    采样时间(Ts    实数    单位为s,正数
20    积分时间(Ti)    实数    单位为min,正数 PLC的锅炉自控系统设计+源程序+梯形图(6):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_1788.html
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