THPFWY-1型温度压力检测实训模型指导书.doc

PAGE  PAGE 10 目 录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc245201443 实训一 温度控制系统  PAGEREF _Toc245201443 \h 1  HYPERLINK \l _Toc245201444 实训二 单容水箱液位定值控制系统 6  HYPERLINK \l _Toc245201446 附录一 单回路控制系统的概述 8 实训一 温度控制系统 实训目的 1.掌握PID指令的使用及编程 2.掌握温度PID控制系统的接线、调试、操作 实训设备 序号名 称型号与规格数量备注实训装置THPFWY-11台导线3号5根通讯编程电缆PC1根PLCS7-200 (EM235模拟量)1套计算机（带编程软件）1台自备面板图 功能指令使用及程序流程图 1.PID指令使用 2.程序流程图 端口分配及接线图 1.端口分配及功能表 序号PLC地址（模拟量端子）电气符号 （面板端子）功能说明A+温度变送＋变送器输出正信号A-温度变送-变送器输出负信号M驱动信号＋驱动正信号V驱动信号-驱动负信号OUT接测温温度表显示温度主机1M、面板V+接电源+24V电源正端主机1L、2L、3L、面板COM接电源GND电源负端2.PLC外部接线图 操作步骤 检查实训设备中器材及调试程序。 按照I/O端口分配表或接线图完成PLC与实训模块之间的接线，认真检查，确保正确无误。 打开示例程序或用户自己编写的控制程序，进行编译，有错误时根据提示信息修改，直至无误，用PC/PPI通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中，下载完毕后将PLC的“RUN/STOP”开关拨至“RUN”状态。 程序运行后，模拟量输出端输出加热信号，驱动加热器，对受热体进行加热。 模拟量模块输入端将温度变送端采集的物体温度信号作为过程变量，经程序PID运算后，由模??量输出端输出控制信号至驱动端控制加热器。温度最终稳定在50度左右。 实训总结 1.总结PID指令的使用方法。 2.总结记录PLC与外部设备的接线过程及注意事项。 示例程序（参见配套光盘） 实训二 单容水箱液位定值控制系统 一、实训目的 1．了解单容液位定值控制系统的结构与组成。 2．掌握单容液位定值控制系统调节器参数的整定和投运方法。 3．研究调节器相关参数的变化对系统静、动态性能的影响。 4．了解P、PI、PD和PID四种调节器分别对液位控制的作用。 二、实训设备 1．THPFWY-1型 温度·压力检测实训模型一台 2．装有V4.0 STEP 7 MicroWIN SP3编程软件的电脑一台 3．S7-200系列PLC一台（带EM235模拟量模块） 4．PC/PPI下载电缆一根 5．实训导线若干 三、实训原理 单容水箱液位定值控制系统 本实训系统结构图和方框图上图所示。被控量为水箱中液位高度，实训要求水箱的液位稳定在给定值。将压力传感器检测到的水箱液位信号作为反馈信号，在与给定量比较后的差值通过调节器控制电动调节阀的开度，以达到控制中水箱液位的目的。为了实现系统在阶跃给定和阶跃扰动作用下的无静差控制，系统的调节器应为PI或PID控制。 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，可能给系统的动态稳定性代来不良影响，因此很少单独使用。 积分时间常数增大时，积分作用减弱，系统的动态性能（稳定性）可能有所改善，但是，消除稳态误差的速度减慢。 根据误差变化的速度（即误差的微分），微分部分提前给出较大的调节作用，微分部分反映了系统变化的趋势，它较比例调节更为及时，所以微分部分具有预测的特点。微分时间常数增大时，超调量减小，动态性能得到改善，但抑制高频干扰的能力下降。如果微分时间常数过大，系统输出量在接近稳态值时上升缓慢。 采样时间按常规来说应越小越好，但是时间间隔过小时，会增加CPU的工作量，相邻两次采样的差值几乎没有什么变化，所以也不易将此时间取的