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三、系统软件开发设计
本系统的程序开发主要是PLC的程序开发，我们采用的是根据系统的控制流程和控制目标，在计算机上先编辑好PLC软件，然后传给PLC的方法，所用软件是CX-Programmer 3.1版本。这是整个供水系统软件开发的重点，系统的重要功能实现和顺序控制都依靠它，它的开发好坏直接影响对了整个控制系统的质量好坏和功能实现，下面就详细叙述。
（一）.PLC应用的开发步骤 1．熟悉被控制对象
首先要全面详细地了解被控对象的机械结构和生产工艺过程，了解机械设备的运动内容、运动方式和步骤，归纳出工作循环图或状态（功能）流程图。
2．明确控制任务与设计要求
要了解工艺过程和机械运动与电气执行元件之间的关系和对电控系统的控制要求。例如机械部件的传动与驱动，液压、气动的控制，仪表、传感器的连接与驱动等。归纳出电气执行元件的动作节拍图，明确控制任务。以上两个步骤得到的图、表，综合而完整地反映了被控对象的全部功能和对被控系统的全部要求，是整个系统设计的依据，也是系统设计的目的和任务所在，必须仔细分析和掌握。
3．制定电气控制方案
根据生产工艺和机械运动的控制要求，确定电控系统的工作方式，根据要求所需全自动控制。还要确定电控系统应有的其他功能，故障诊断与显示报警、紧急情况的处理、管理功能、联网通信功能等。
4．确定电控系统的输入输出信号
通过研究工艺过程和机械运动的各个步骤、各种状态、各种功能的发生、维持、结束、转换和联系信号来确定哪些信号需要输入PLC，哪些信号需要PLC输出或者哪些负载要由PLC驱动，分类统计出各种输入输出量的性质与参数，做好PLC的I/O点数统计。
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(二) PID调节 1.PID调节原理
仅用P动作控制，不能完全消除偏差。为了消除残留偏差，一般采用增加I动作的 P+I控制。用 PI控制时，能消除由改变目标值和经常的外来扰动等引起的偏差。但是，I动作过强时，对快速变化偏差响应迟缓。对有积分元件的负载系统可以单独使用P动作控制。
对于PD控制，发生偏差时，很快产生比单独D动作还要大的操作量，以此抑制偏差的增加。在该场合，为使P动作的振荡衰减和系统稳定，可用PD控制。换言之，该种控制方式适用于过程本身没有制动作用的负载。PID调节器的动作规律是
U?Kc[e?1Tit?edt?Td0dedt]
或
U?1[e?1Tit??edt?Td0dedt]
式中 Kc：调节器的比例系数
TiTd ：调节器的积分时间 ：调节器的微分时间
? ：比例带，它是惯用增益的倒数
e : 调节器的偏差信号 U ：输出
PID调节器的传递函数是
1?Gc(s)?K'c1Tis1'?Tds?TdKds'1?KiTis
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其中
K'c＝FKc；
Ti'＝FTi；
Td?'TdF
式中带’的量是调节器参数的实际值，不带的为参数的刻度值。F成为相互干扰系数：
Ki为积分增益；
Kd为微分增益。
2.PID参数设置
（1）P增益：
设定范围：0.01～10.0倍
这是操作量和偏差之间有比例关系的动作。增益取大时，响应快，但过大将产生振荡。增益取小时，响应迟后。实际中我们取10。 （2）积分时间：
设定范围：0.1～3600s， 0.0：不动作。
操作量（输出频率）的变化速度和偏差成比例关系的动作，即输出按偏差积分的动作。积分时间大时，响应迟后，另外，对外部扰动的控制能力变差。积分时间小时，响应速度快，但过小将产生振荡。实际中我们取150s。 （3）微分时间：
设定范围：001～10.0s 0.0：不动作。
操作量（输出频率）和偏差的微分值成比例动作（D动作）。微分时间大时，能使发生偏差时P动作引起的振荡很快衰减。微分时间小时，发生偏差时的衰减作用小。我们取0.4。
3.PID设定值的调整
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响应调整后响应调整后调整前时间调整前时间
响应响应调整前调整前调整后时间调整后时间
图3-1PID设置响应图
PID值可以在用示波器监视响应波形的同时进行调整。可作如下总体调整：
P增益，在不发生振荡条件下增大其值； I积分时间，在不发主振荡条件下减小其值； D微分时间，在不发生振荡条件下增大其值。 对于抑制超调，可以增大积分时间，减小微分时间。
对于加快响应速度，如果允许有小量超调的话，可以减小积分时间，增大微分时间，抑制比积分时间长的周期振荡，增大积分时间抑制大约和微分时间同样长周期的振荡，减小微分时间。设定0.0仍有振荡时，减小增益。
（三）PLC程序
可编程控制器是按照用户的要求编写程序来进行工作的。程序的表达方式基
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