基于PLC与组态王的液位控制系统设计与实现

液位控制系统在工业控制领域应用广泛,文章以过程控制系统实验装置中的水箱液位控制为研究对象,其中控制器采用西门子CPU224型号并对模拟量模块进行扩展以便采集现场模拟信号,执行器采用电动调节阀,控制算法采用PID控制对其参数整定,并利用组态王软件构建组态环境进行调试。结果表明,采用PID控制算法实现对液位的控制,系统运行平稳,超调量为11%,调节时间大概为3min,能够基本满足液位控制要求。     

基于PIDE串级控制在THJ-2系统中应用

以THJ-2型高级过程控制系统作为研究对象,将串级控制理论应用到模拟的工业现场的对象中去。应用ROCKWELL硬件,设计信号采集和控制平台,通过PIDE功能块进行回路自整定,获得控制器PID参数,实现水箱液位的串级控制。     

模糊自校正PID液位串级控制系统设计与仿真

针对双容水箱液位控制问题,探讨了模糊控制理论在液位控制系统中的应用,提出了基于模糊自校正PID的串级液位控制方案,设计了一种模糊自校正PID控制器,并在此基础上对该双容水箱液位在3种不同控制方案,即单回路PID控制、串级控制以及基于模糊自校正PID的串级控制下的控制效果进行了Simulink仿真研究。结果表明,相对于常规单回路PID以及常规串级控制,基于模糊自校正PID的串级控制系统在超调量、调节时间、抗干扰等方面有更好的控制品质。     

基于AT89S52单片机的双水箱水位控制系统设计

通过研究双水箱水位控制系统的工作机理,并在此基础之上分析被控对象模型,得到系统的传递函数,设计基于51系列单片机的双水箱液位控制系统．采用液位和流量串级控制,软件方面采用PID算法,经过对双水箱的研究及其调试,能较好地控制双容水箱的水位变化,减小误差,实现预期控制目标．     

基于LabVIEW的过程控制实验平台开发

基于LabVIEW开发了A3000的实验平台,以进行虚拟仿真控制和实时通信控制实验教学。建立了A3000水箱系统的机理模型,完成了调节阀、变频泵和水箱特性等重要参数的测量和辨识,建成流量调节阀单回路控制、双容串级控制、下水箱前馈反馈控制、比值控制和扩展范围的分程控制等5个控制仿真实验平台。平台采用模块化设计,通过OPC server与实际A3000装置进行通信,实现了实时控制。     

基于组态软件的液位监测控制系统的设计

液位控制是工业生产过程中的常见控制参数之一,借助双容水箱液位控制实验装置,设计串级控制系统,PLC进行现场控制,并运用MCGS组态软件编写监控程序,实现了动态液位显示,液位实时绘图和历史曲线绘制等功能。     

权值混合更新的神经网络液位控制方法及应用

综合考虑现场液位控制的需求、增量式PID实质及算法计算复杂度,设计了一权值混合更新的神经网络控制器。输入层到隐层的权值向量更新采用梯度下降法,隐层到输出层的权值向量更新采用Levenberg Marquardt算法,并结合信赖域理论对相关参数设置进行了详细说明。双容水箱液位控制实验表明,调节阀动作次数少,控制器参数人工设置简单,并具有良好的动态性能、抗扰性能及稳态精度,并可在省却流量变送器的前提下取代常规的PID串级控制。     

西门子S7-300 PLC的水箱液位控制系统的仿真

本文对一个西门子S7-300 PLC控制水箱液位的系统进行了仿真。运用西门子PLC的相关软件"SIMATIC Manager"、"S7-PLCSIM"、"WinCC"来仿真整个水箱液位控制系统。最终在没有真实的PLC、电动调节阀、水箱等实际水箱液位控制系统硬件的情况下,只用一台安装有相关PLC软件的电脑仿真了整个PLC控制水箱液位的系统。这对缺乏硬件的学习者学习PLC是很有意义的。     

现场总线技术课程设计实验平台应用研究

介绍了PROFIBUS现场总线控制系统构成,阐述了基于PROFIBUS现场总线的水箱液位串级控制系统设计与实现、单闭环流量比值控制实现,描述了基于iCAN教学实验开发平台的课程设计。并对现场总线课程设计选题进行了分析。     

模糊自适应PID控制在过程控制实验系统上的应用

简单介绍了常规比例、积分、微分(PID)控制的优缺点和模糊控制的基本原理,介绍了模糊自适应PID控制的系统结构,针对过程控制装置中的双水箱液位系统,主调节器采用模糊自适应PID控制,副调节器采用比例积分调节器的串级控制系统对水箱液位控制.基于Matlab仿真和MCGS组态软件,对模糊PID控制进行研究.试验结果表明,模糊PID具有比常规PID更好的控制效果.此结果对于过程控制的理论研究和工程应用具有较好的参考价值.     

基于ARM的液位自动控制实验系统

为提高嵌入式控制系统设计课程质量,研制一种水箱液位自动控制系统。系统由ARM7S3C44B0X、液位检测模块、直流水泵驱动模块、电源模块以及LCD显示模块等组成。首先采用电阻式液位检测模块获取液位高度脉冲频率信号,根据在单位时间内获取外部中断信号的次数确定液位高度,最后通过PID控制算法计算,经定时器产生PWM波信号控制直流水泵输出的流量。介绍了硬件电路和软件设计过程。研制的实验装置制作简单、成本低廉,并取得了良好的教学效果。     

双容水箱实验教学系统设计仿真

经济实用的教学实验装置对提高课程教学具有实际意义;以一种常见的过程控制实验装置双容水箱液位控制系统为对象,设计了分析模型,建立了其数学模型,给出了pid控制原理;进行了PID控制器的参数整定,利用Malab软件进行了该双容水箱系统的仿真,进行了单闭环控制系统和串级控制系统的比较,使教学手段形象直观,对实际条件下的双容水箱研究也有一定的参考价值。     

基于PLC的PWM直流调速控制系统

为满足教学实验要求,对模拟自动化装配的教学系统进行了技术改造,得到一种适合实验室使用的运动控制系统实验平台。设计采用PLC为控制核心,通过采集光电编码器的测速脉冲信号,在PLC内通过PID回路指令进行数据的运算,并经PLC的高速脉冲输出口输出占空比可变的脉冲信号,实现直流电机的PWM调速控制。     

流量控制变频调速系统在实验教学中的应用

流量变频调速控制系统变频器采用森兰SB60,根据输入给定值和反馈的实际值,即流量传感器信号转换获得的反馈电压信号,利用PID控制自动调节,改变频率输出值来调节所控制的三相异步电机转速,继而来调节水箱流量,实现流量控制的目的.     

基于状态反馈的二阶液位系统最优控制方案研究

针对二阶液位系统具有时变、滞后和非线性的特点,以及传统的PID控制不能满足系统高性能控制要求的问题,基于现代控制理论的状态空间分析法,采用极点配置设计和最优控制理论所得到的稳态和动态性能指标得到显著改善,并通过应用MATLAB对系统的稳态性能和动态性能指标与传统PID控制、串级PID进行仿真分析,证明基于状态反馈的最优控制方法在二阶液位控制系统中具有很好的应用效果.     

应用欧姆龙CPM1A型PLC实现水泵电机的自动控制

以两台可以在工作／备用状态随意切换的供水泵自动控制为工程范例,阐明了应用欧姆龙CPM1A型PLC实现水泵自动控制的工艺要求、控制方案、一次回路设计、液位信号PLC转换方案、控制回路硬件设计和PLC控制软件设计等技术环节。     

施密斯预估方法在单容水箱液位控制中的应用

采用施密斯预估控制方法对单容水箱液位的控制问题进行研究。介绍施密斯预估补偿器的原理及作用,通过理论分析和实验建立单容水箱的数学模型,并采用施密斯预估控制方法对水箱液位进行控制,得到控制结果后与PID的控制结果进行比较。实验结果表明,史密斯预估控制结果比PID控制结果超调量小,抗干扰能力强,调节时间短,稳定性好。     

过程控制单回路系统各部分的选择

单回路控制系统是过程控制最基本、最简单的模型.新学员在学习过程控制中对每一个组成部分的正反控制作用的确定特别容易出错.本文通过温度控制、液位控制、压力控制、流量控制的每一个控制系统各个模块正反作用的选择进行深入浅出的介绍.得到一个可以用在任何单回路控制系统的综合结论.     

基于超声波传感器的水箱水位控制器设计

针对液位检测控制的实际问题,设计了一种基于超声波传感器的水箱水位控制器.控制器以AT89S52单片机为核心,利用超声波作为检测信号的手段,对水位进行自动监控,显示实际水位,当水箱水位高于或低于预设定值时,系统发出报警,进行水位的自动控制.该装置成本低、安装方便、灵敏性好,是控制水箱水位的理想装置.     

基于PLC的泵流量控制系统研究

为了提高泵的流量控制系统的精度,其运用西门子s7-200 PLC对泵的流量进行控制,阐述了泵的流量控制原理;PID控制原理以及PID控制在s7-200 PLC中的应用。结合PLC系统接线原理图;确定PLC的I/O分配表;进而确定硬件电路连接,利用s7-200 PLC中自带的PID向导生成PID控制程序,运用PID控制面板实现在线监控,同时采用语句表和梯形图对泵的流量进行控制。结果表明：两种方法都能实现对泵的流量控制,均提高了泵的流量控制的精度,满足工业生产的要求,同时实现了自动化控制,节约了时间和成本,提高了效率。