电气控制及可编程控制器指导书（教师）(8)

实验九 液体混合装置控制的模拟

在MF24模拟实验挂箱中液体混合装置的模拟控制实验区完成本实验 一、 实验目的

熟练使用各条基本指令，通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试。 二、控制要求

本装置为两种液体混合模拟装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅匀电机，控制要求如下：

初始状态:装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开20秒将容器放空后关闭。 启动操作:按下启动按钮SB1，装置就开始按下列约定的规律操作：

液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅匀电机开始搅匀。搅匀电机工作6秒后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。

停止操作:按下停止按钮SB2后，在当前的混合液操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态上）。

三、液体混合装置控制的模拟实验面板图：

此面板中，液面传感器用钮子开关来模拟，启动、停止用动合按钮来实现，液体A阀门、液体B阀门、混合液阀门的打开与关闭以及搅匀电机的运行与停转用发光二极管的点亮与熄灭来模拟。

四、输入/输出接线列表 输入 SB1 接线 X0 SB2 X1 SL1 X2 SL2 X3 SL3 X4 输出 接线 YV1 Y0 YV2 Y1 YV3 YKM Y2 Y3

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五、工作过程分析

根据控制要求编写的梯形图分析其工作过程。

启动操作：按下启动按钮SB1，X000的动合触点闭合，M100产生启动脉冲，M100的动合触点闭合，使Y000保持接通，液体A电磁阀YV1打开，液体A流入容器。

当液面上升到SL3时，虽然X004动合触点接通，但没有引起输出动作。

当液面上升到SL2位置时，SL2接通，X003的动合触点接通，M103产生脉冲，M103的动合触点接通一个扫描周期，复位指令RST Y000使Y000线圈断开，YV1电磁阀关闭，液体A停止流入；与此同时，M103的动合触点接通一个扫描周期，保持操作指令SET Y001使Y001线圈接通，液体B电磁阀YV2打开，液体B流入。

当液面上升到SL1时，SL1接通，M102产生脉冲，M102动合触点闭合，使Y001线圈断开，YV2关闭，液体B停止注入，M102动合触点闭合，Y003线圈接通，搅匀电机工作，开始搅匀。搅匀电机工作时，Y003的动合触点闭合，启动定时器T0，过了6秒，T0动合触点闭合，Y003线圈断开，电机停止搅动。当搅匀电机由接通变为断开时，使M112产生一个扫描周期的脉冲，M112的动合触点闭合，Y002线圈接通，混合液电磁阀YV3打开，开始放混合液。

液面下降到SL3，液面传感器SL3由接通变为断开，使M110动合触点接通一个扫描周期，M201线圈接通，T1开始工作，2秒后混合液流完，T1动合触点闭合，Y002线圈断开，电磁阀YV3关闭。同时T1的动合触点闭合，Y000线圈接通，YV1打开，液体A流入，开始下一循环。

停止操作：按下停止按钮SB2，X001的动合触点接通，M101产生停止脉冲，使M200线圈复位断开，M200动合触点断开，在当前的混合操作处理完毕后，使Y000不能再接通，即停止操作。

六、梯形图参考程序

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实验十 温度PID控制

在MF26模拟实验挂箱中温度PID控制实验区完成本实验。 一、实验目的

熟悉使用三菱FX系列的PID控制，通过对实例的模拟，熟练地掌握PLC控制的流程和程序调试。

二、温度PID控制面板图

此面板中的Pt100为热电偶,用来监 测受热体的温度，并将采集到的温度信号 送入变送器，再由变送器输出单极性模拟 电压信号，到模拟量模块，经内部运算处 理后，输出模拟量电流信号到调压模块输 入端，调压模块根据输入电流的大小，改 变输出电压的大小，并送至加热器。

为了使温度变送器正常工作,还要对其 参数进行设置。在基本状态下按 键并 保持约2秒钟，即进入参数设置状态。在参 数设置状态下按 键，仪表将依次显示各 参数，例如上限报警值HIAL、参数锁Loc等 等，对于配置好并锁上参数锁的仪表，只出 现操作工需要用到的参数（现场参数）。用 、 、 等键可修改参数值，按 键并 保持不放，可返回显示上一参数。先按 键不放接着再按 键可退出设置参数状态。 如果没有按键操作，约30秒钟后会自动退出 设置参数状态。需要设定的参数有

CTRL＝0 SN＝21 DIL＝000.0 DIH＝100.0 DIP＝1 三、实验原理

(1)本实验说明

欲使受热体维持一定的温度，则需一风扇不断给其降温。这就需要同时有一加热器以不同加热量给受热体加热，这样才能保证受热体温度恒定。

本系统的给定值（目标值）可以预先设定后直接输入到回路中；过程变量由在受热体中的Pt100测量并经温度变送器给出，为单极性电压模拟量；输出值是送至加热器的电压，其允许变化范围为最大值的0% 至100%。

(2)理解FXon系列的PID功能指令

FXon系列的PID回路运算指令的功能指令编号为FNC88,源操作数[S1],[S2],[S3]和目标操

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作数均为D，16位运算占9个程序步，[S1],[S2]分别用来存放给定值SV和当前测量到的反馈值PV,[S3]--[S3]+6用来存放控制参数的值,运算结果MV存放在[D]中。

PID指令用于闭环模拟量的控制，在PID控制之前，应使用MOV指令将参数设定值预先写入数据寄存器中。如果使用有断电保护功能的数据存储器，不需要重复写入。如果目标操作数[D]有断电保护功能，应使用初始化脉冲M8002的常开触点将它复位。

[S3]--[S3]+24分别用来存放PID运算的各种参数,具体如下:

[S3] 采样周期(Ts) 1—32767(ms) [S3]+1 动作方向(ACT)

[S3]+2 输入滤波常数(α) 0—99％ 0时没有输入滤波 [S3]+3 比例增益(Kp) 1--32767％

[S3]+4 积分时间(TI) 0—32767(×100ms) 0时作为∞处理 [S3]+5 微分增益(KD) 0--100％ 0时无微分增益 [S3]+6 微分时间(TD) 0—32767(×10ms) 0时无微分处理 [S3]+7----[S3]+19 PID运算的内部处理占用

[S3]+20 输入变化量(增侧)报警设定值 0--32767 [S3]+21 输入变化量(减侧)报警设定值 0--32767 [S3]+22 输出变化量(增侧)报警设定值和输出上限设定值 [S3]+23 输出变化量(减侧)报警设定值和输出下限设定值 [S3]+24 报警输出

在P,I,D这三种控制作用中，比例部分与误差部分信号在时间上时一致的，只要误差一出现，比例部分就能及时地产生与误差成正比例的调节作用，具有调节及时的特点。比例系数越大，比例调节作用越强，系统的稳态精度越高；但是对于大多数的系统来说，比例系数过大，会使系统的输出振荡加剧，稳定性降低。

调节器中的积分作用与当前误差的大小和误差的历史情况都有关系，只要误差不为零，控制器的输出就会因积分作用而不断变化，一直要到误差消失，系统处于稳定状态时，积分部分才不再变化，因此，积分部分可以消除稳态误差，提高控制精度。但是积分作用的动作缓慢，可能给系统的 …… 此处隐藏：1746字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……