loading过程控制系统综合设计
课程报告
16 — 17 学年 第 二 学期 课题名称 基于PLC和组态王的
水箱流量PID控制实训
姓 名 学 号 2013316 班 级 13自动
成 绩
摘要：“控制”是一种很常见的概念，人们生后中也随处可见，事实上，自然界的万事万物都相互支配，相互制约。随着生产和科学的发展，自动化技术出现了很大的飞跃，为了提高生产率，提高人们居住和工作环境的舒适度，自动化技术在各个领域得到了广泛的应用。
所谓的自动控制系统就是在无人直接参与的情况下，通过外加的设备或装置，使机器、设备或过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的要求运行。 关键字：水箱流量、组态王、PLC控制、PID控制
Abstract: \is a very common concept, people are also seen everywhere after birth, in fact, everything in nature are dominated by each other, mutual restraint. With the development of production and science, automation technology has made a great leap, in order to improve productivity, improve people living and working environment of comfort, automation technology in various fields has been widely used.
The so-called automatic control system is in the case of no direct participation, through the additional equipment or devices, so that the machine, equipment or process of a working state or parameters automatically in accordance with the scheduled requirements to run.
Key words: water tank flow King view PLC control PID control
一、课题要求
1.熟悉变频器E700的参数设置；
2.熟悉FX2N-2AD模拟量输入模块编程使用以及三菱FX2n-4AD特殊功能模块；
3.按照端子图完成PLC接线并进行检查； 4.完成组态王与变频器的连接与控制。
二、实验设备 1.实训装置 序 号 器件 型号 1 变频器 E700 2 阀门 3 水泵 4 2DA模块 FX2N-2AD 5 4AD模块 FX2n-4AD 6 PLC FX-3U 7 流量传感器 8 开关电源 9 端子排 10 通讯编程缆 11
2、接线图
导线
水箱手动阀门手动阀门手动阀门流量仪表储水箱水泵图1 水箱流量原理图
将流量传感器检测到的中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气动调节阀的开度，以达到控水箱液位的目的。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。
给定流量PID调节D/A转换模块变频器水泵输出流量A/D模块流量传感器
图2 流量控制流程图
三、实训过程 1.了解主要器件
(1)交流变频器的应用（E700系列）
图3 变频器E700
变频器是由计算机控制电力电子器件，将工频交流电变为频率和电压可调的三相交流电的电器设备，用以驱动交流异步（同步）电动机进行变频调速。变频器的出现，使交流电动机的调速变得和直流电动机一样方便，并可由计算机联网控制，因此，得到了广泛的应用，其发展前景广阔。 应用目的 应用范围及效果 风机、泵类、采油、挤压机和搅拌机等。通过调节电动机转速达节能 到节能目的，通过节能在1~2年内即可收回改造成本。 提高搬运机械停止位置的精度；提高生产线速度、控制精度；采自动化 用有反馈装置的流量控制实现自动化。 生产加工实现最佳速度控制及协调生产线内各装置的速度，使其提高产品质量 同步、同速，以提高产品的质量和加工精度。 提高生产率 根据产品种类联网控制，实现生产线的最佳速度，提高生产率。 增加设备使用采用对设备不产生冲击的起动，停止及空载低速运行等方式，增寿命 加设备的使用寿命。 电梯、电车等，采用平滑加速、减速，以提高乘坐的舒适性；改增加舒适度 变空调间断运行为变速连续运行，使室内温度差减小，增大环境舒适度。 表1 变频调速的效果
(2)2AD模块介绍
三菱FX2N-2DA是三菱FX2N系列PLC中的一款模拟量的特殊功能模块，广泛用于基本三菱工控搭建的自动化平台中。 FX2N-2DA型模拟输出模块（以后称之为FX2N-2DA）用于将2点的数字量转换成电压或电流模拟量输出（0-10VDC 或 4-20mA），使用模拟量控制外围设备。
FX2N-2DA可连接到FX0N、FX1N、FX2N和FX2NC系列的可编程控制器。 1）根据接线方法，模拟输出可在电压输出或电流输出中进行选择。此时，假定设置为两通道公用模拟输出（电压输出和电流输出）。
2）两个模拟输出通道可输出为0到10V DC、0到5V DC或4到20MA。使输出特性与两通道相容。
3）数字到的模拟转换特性可以调节。
4）此模块占用8个I/O点，它们可被分配为输入或输出。 5）使用FROM/TO指令与PLC进行数据传输。
(3)4AD模块介绍
三菱FX2n-4AD是三菱电机公司推出的一款FX2n系列PLC模拟量输入模块，有CH1~CH4四个通道，每个通道都可进行AD转换，分辩率为12位，采集信号电压为-10V~+10V，分辩率5mV。电流输入时，为4~20mA或-20~20mA，分辩率20uA。 FX2n-4AD内部有32个16位的缓冲寄存器(BMF)，用于与主机交换数据。 FX2n-4AD占用FX2n扩展总线的8个点，耗电为5V，30mA。FX2N常用的模拟量输入模块有FX2N-2AD、FX2N-4AD、FX2N-8AD模拟量输入模块和温度传感器输入模块。
(4)FX3U系列三菱PLC
1)第三代微型可编程控制器。
2)内置高达64K大容量的RAM存储器。
3)内置业界最高水平的高速处理0.065μS/基本指令。 4)控制规模:16~384(包括CC-LINK I/O)点。
5)内置独立3轴100kHz定位功能(晶体管输出型)。
6)基本单元左侧均可以连接功能强大简便易用的适配器。