四重水箱PLC自動控制課件

1、電氣工程與控制科學學院抓服務, 促教學, 興科研!四容水箱實驗裝置PLC自動控制系統(tǒng) 匯報人： xxx 指導老師： xxx 學 號： 2015.6College of Electrical Engineering and Control Science論文主要內(nèi)容研究的背景及意義01 四水箱實驗裝置概況和控制系統(tǒng)軟件02四容水箱控制系統(tǒng)軟件設計04WinCC與遠程監(jiān)控0506PLC的硬件設計及選型03電氣工程與控制科學學院 目前，國內(nèi)外學校、科研單位及企業(yè)對多容水箱的研究多集中在單容、雙容、三容水箱上，對四容水箱的的研究還比較少。而四容水箱是具有時滯性、非線性、多輸入、多輸出、耦合等特性的典型

2、對象，工業(yè)生產(chǎn)過程中的許多被控對象(如工業(yè)鍋爐、結(jié)晶器液位控制)都可以抽象成四容水箱的數(shù)學模型，因此對四容水箱的建模及控制策略的研究是很有價值的。1.研究的背景及意義電氣工程與控制科學學院2.四水箱實驗裝置概況和控制系統(tǒng)軟件實驗裝置概述：整個系統(tǒng)由對象系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分組成表2-1 四水箱系統(tǒng)構(gòu)成電氣工程與控制科學學院1.實驗對象系統(tǒng)：四容水箱液位系統(tǒng) 圖2-1 四容水箱液位系統(tǒng)電氣工程與控制科學學院3.PLC的硬件設計及選型 PLC300 硬件構(gòu)成圖 圖3-1 硬件構(gòu)成圖電氣工程與控制科學學院圖3-2 PLC300 實物圖 電源模塊（PS）選型：型號為PS307 10A,訂貨號為1KA02

3、-6AAD .把220V交流電轉(zhuǎn)化成24V的直流電源的作用，經(jīng)過計算電源的容量后，轉(zhuǎn)換成相應的24V直流電源，通常要留有20%左右的裕量。電氣工程與控制科學學院4.四容水箱控制系統(tǒng)設計1.實驗裝置數(shù)學模型的建立U1:Pumpl泵輸出水流量 U2:Pump2泵輸出水流量 y1上面的液位1,y2上面的液位2。根據(jù)伯努利原理，可得四容水箱系統(tǒng)滿足以下方程：Ai為水箱i的橫截面積，ai為水箱底部的排水孔橫截面積， hi為水位的高度; 右泵控制的總流量為v1，左泵控制的總流量為v2， r1為v1供給水箱1的閥門開度，r2為v2供給水箱的閥門開度。 電氣工程與控制科學學院 U1:泵1的控制信號；U2:泵2

4、的控制信號; Y1:液位1輸出信號；Y2:液位2輸出信號。 圖3-3 四容水箱對象模型 電氣工程與控制科學學院2.四容水箱對象傳遞函數(shù) V1對h1，V2對h2 （一階）V1對h3，V2對h4 （二階非振蕩）2.整定控制系統(tǒng)PID參數(shù)（1）單回路流量PID控制實驗設計 圖3-4 單回路流量PID控制系統(tǒng)的方框圖電氣工程與控制科學學院（2）串級PID控制實驗設計電氣工程與控制科學學院 圖3-6 雙容水箱串級控制系統(tǒng)框圖串級MATLAB仿真 圖 3-7 串級MATLAB仿真曲線波形電氣工程與控制科學學院電氣工程與控制科學學院1.液位控制系統(tǒng)程序設計圖3-8 程序設計流程圖4主要程序記錄如下 OB1塊中的F105主要是將現(xiàn)場采集的液位信號轉(zhuǎn)化成PLC內(nèi)部可以識別的數(shù)據(jù)圖3-9 OB1中F105功能塊電氣工程與控制科學學院PLC中進行PID運算，與設定值進行運算圖3-10 OB1中進行PID運算模塊電氣工程與控制科學學院FC106將PID運算后PLC內(nèi)部可識別的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為液位信號電氣工程與控制科學學院電氣工程與控制科學學院5.遠程監(jiān)控（1）界面設計（2）水箱參數(shù)設定電氣工程與控制科學學院（4）通過監(jiān)控畫面電氣工程與控制科學學院電氣工程與控制科學學院電氣工程與控制科學學院抓服務, 促