(3)微分控制:自动控制系统在降低误差的过程中,存在现振荡甚至失稳的现象。一般用于滞后性较为明显的系统。

第三章 控制系统的软件设计与分析

3。1 水箱水位的PLC模拟控制

3。1。1 模拟控制的设计思路

本设计最终的设计对象为THBDY-1型水箱,为实现水箱水位的恒定控制,先进行了模拟控制的实验。相对于实物设计,模拟设计采用了以低位水箱作为实际水槽、以高位水箱作为实际水箱的方案,通过简化蓄水、供水对象,进行实验设计。

在模拟设计中,需要满足以下设计要求:起到和压力传感器相同作用的信号传感器、水位的高度显示以及相关水位高度下水泵的启停控制。

在实物设计中,水位高度由压力变送器反映,在模拟设计中,为建立合理模型,所选择的信号传感器应准确表示水位高度。在向水箱供水期间,由于注水流速视为理想状态,可作为恒定量,因此,注水的时间可以反映相应的水位高度,从而用计时器代替压力变送器。在实物的设计中,压力传感器与PLC工作机相连,负责信号的实时输入,本模拟中使用了控制系统自带的计时器模块,进行替代。文献综述

有别于实际工况下水位信号的连续变化,模拟过程中将水位信号采取定点处理的方式来对水泵进行控制,本次模拟中,共选取了四个水位信号。

在模拟设计中,信号的产生由指示灯表示,例如,S1、S2、S3、S4信号灯分别代表四个模拟水位,M、Y信号灯代表高、低位水泵的运行状态。

其工作模式为,先对低位水箱进行供水,水位于S1位置处时,水泵Y开始工作。低位水箱水位上升至S2位置后,转由对高位水箱进行供水,同时水泵Y结束工作,水泵M开始工作,供水直至S4位置结束。

图3-1 模拟控制示意图

3。1。2 模拟控制的程序编写

如图3-2所示,这是一个闪烁电路,其模拟运行中的作用在于,当水位到达预定点(水位)后,进行闪烁,从而表明,某一阶段的注水已经完成,可以进入下一阶段。

图3-2 反映水位的闪烁电路和低位水泵的自守电路

之所以采用该范围的计时器是因为,本次所选的PLC工作机为S7—200型,且其CPU型号为224,对于计时器的计时范围有所局限,因此,应当合理调用该模块。经过分析,使用100ms的参数设置、并记录5次的方式更为合理,起到避免闪烁灯的工作频率过高、避免了短时响应状态下,无法准确观察注水是否完成的情况。

如图3-2所示,I0。3所对应开关为S4(可视为低位水箱的零液面,且该位置下对应的压力值为零),I0。2所对应开关为S3。在这一程序中,M1。0是系统自带的逻辑量,在物理结构上体现为普通继电器,除此之外,该部分程序被设计为互守式。这是由于触发式开关的特点所决定的,此处可以视为,在计时器T39完成计时,即表示低位水箱完成注水后,此时水泵Y应当停止工作,不再受最低位的信号影响。将开关S3设计为常闭状态可以在水位达到预期后,输出信号至电动机,作为停止工作的输入信号。

如下图3-3网络四、网络五所示,以之前的计时器T39的运算结果作为输入信号,同时S4的状初始态设定为常闭,即当注水完成后,由最低水位决定输水过程的前提和可行性(若最低水位没有状态响应,则S3不可视为已经达到液面)。来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-

图3-3 低位水泵的控制程序

该程序计时器的作用不在于计时,而是将上一步的计时完成的信号更加稳定地传至水泵Y(程序中用Q 0。1表示),与之形成并行电路的,还有作为提示已完成注水环节的T37与T38闪烁电路,因为设置了S3为常闭初始状态,故在水位到达改点时,水泵Y启动即开始向上一级供水。

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