四重水箱PLC自动控制课件

1、电气工程与控制科学学院抓服务, 促教学, 兴科研!四容水箱实验装置PLC自动控制系统 汇报人： xxx 指导老师： xxx 学 号： 2015.6College of Electrical Engineering and Control Science论文主要内容研究的背景及意义01 四水箱实验装置概况和控制系统软件02四容水箱控制系统软件设计04WinCC与远程监控0506PLC的硬件设计及选型03电气工程与控制科学学院 目前，国内外学校、科研单位及企业对多容水箱的研究多集中在单容、双容、三容水箱上，对四容水箱的的研究还比较少。而四容水箱是具有时滞性、非线性、多输入、多输出、耦合等特性的典型

2、对象，工业生产过程中的许多被控对象(如工业锅炉、结晶器液位控制)都可以抽象成四容水箱的数学模型，因此对四容水箱的建模及控制策略的研究是很有价值的。1.研究的背景及意义电气工程与控制科学学院2.四水箱实验装置概况和控制系统软件实验装置概述：整个系统由对象系统和控制系统两部分组成表2-1 四水箱系统构成电气工程与控制科学学院1.实验对象系统：四容水箱液位系统 图2-1 四容水箱液位系统电气工程与控制科学学院3.PLC的硬件设计及选型 PLC300 硬件构成图 图3-1 硬件构成图电气工程与控制科学学院图3-2 PLC300 实物图 电源模块（PS）选型：型号为PS307 10A,订货号为1KA02

3、-6AAD .把220V交流电转化成24V的直流电源的作用，经过计算电源的容量后，转换成相应的24V直流电源，通常要留有20%左右的裕量。电气工程与控制科学学院4.四容水箱控制系统设计1.实验装置数学模型的建立U1:Pumpl泵输出水流量 U2:Pump2泵输出水流量 y1上面的液位1,y2上面的液位2。根据伯努利原理，可得四容水箱系统满足以下方程：Ai为水箱i的横截面积，ai为水箱底部的排水孔横截面积， hi为水位的高度; 右泵控制的总流量为v1，左泵控制的总流量为v2， r1为v1供给水箱1的阀门开度，r2为v2供给水箱的阀门开度。 电气工程与控制科学学院 U1:泵1的控制信号；U2:泵2

4、的控制信号; Y1:液位1输出信号；Y2:液位2输出信号。 图3-3 四容水箱对象模型 电气工程与控制科学学院2.四容水箱对象传递函数 V1对h1，V2对h2 （一阶）V1对h3，V2对h4 （二阶非振荡）2.整定控制系统PID参数（1）单回路流量PID控制实验设计 图3-4 单回路流量PID控制系统的方框图电气工程与控制科学学院（2）串级PID控制实验设计电气工程与控制科学学院 图3-6 双容水箱串级控制系统框图串级MATLAB仿真 图 3-7 串级MATLAB仿真曲线波形电气工程与控制科学学院电气工程与控制科学学院1.液位控制系统程序设计图3-8 程序设计流程图4主要程序记录如下 OB1块中的F105主要是将现场采集的液位信号转化成PLC内部可以识别的数据图3-9 OB1中F105功能块电气工程与控制科学学院PLC中进行PID运算，与设定值进行运算图3-10 OB1中进行PID运算模块电气工程与控制科学学院FC106将PID运算后PLC内部可识别的数据转换为液位信号电气工程与控制科学学院电气工程与控制科学学院5.远程监控（1）界面设计（2）水箱参数设定电气工程与控制科学学院（4）通过监控画面电气工程与控制科学学院电气工程与控制科学学院电气工程与控制科学学院抓服务, 促