S7-300 PLC中FB41 PID算法程序设计毕业设计 - 图文

S7-300 PLC中 FB41 PID 算法程序设计

选取控制效果较好由120cm蓄水至180cm段分析所得： n=12 tr=195s tp=264s ts=330s σ=2.8% e(∞)=-0.4

FB41控制结果如图19所示：

图19 FB41控制结果

选取控制效果较好由120cm蓄水至180cm段分析所得： n=14 tr=185s tp=271s ts=340s σ=3.9% e(∞)=-1.4

实验结果表明，FB41（梯形图）在水温控制方面效果与FB41相当。

5.4 恒压供水（一阶小惯性对象）

实验装置如图20所示。本装置为一个常规的变频恒压供水装置。压力反馈信号由安装在水泵出水管道上的压力传感器传送到PLC的SM331模块。通过PID运算，由SM332模块把运算结果转化为对应的4~20ma电信号，传送到变频器，从而让变频器控制水泵转速，调整管道的压力。实验过程为当压力稳定在30Kpa时候，设置压力至50kpa，当稳定一段时间后，设置压力回30Kpa。如此两次，选择效果最好的来进行结果分析。

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图20 水泵与压力传感器

水位控制程序在0B35中调用PID运算模块，其循环时间设置为5000ms。根据经验法所得P设置为10，I为1S，D为3S。

FB41（梯形图）控制结果如图21所示：

图21 FB41（梯形图）控制结果

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选取控制效果较好由由30Kpa加压至50Kpa段分析所得： n=1 tr=3s tp=3s ts=18s σ=2% e(∞)=-10.7

FB41控制结果如图22所示

图22 FB41控制结果

选取控制效果较好由由30Kpa加压至50Kpa段分析所得： n=1 tr=5s tp=10s ts=26s σ=6% e(∞)=-1.9

实验结果表明，FB41（梯形图）在压力控制方面效果略胜FB41一筹。

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5.5 流量控制（一阶小惯性对象）

实验装置如图23所示。反馈信号由安装在主管道出水口的流量传感器把信号转换为4~20ma电信号，传送给PLC SM331模块。通过PID运算，由SM332模块把运算结果转化为对应的4~20ma电信号，传送到电动调节阀，从而通过控制阀门开度大小，调整管道的流量。

图23 流量实验装置

水位控制程序在0B35中调用PID运算模块，其循环时间设置为50ms。 FB41（梯形图）控制结果如图24所示

图24 FB41（梯形图）控制结果

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FB41控制结果如图25所示

图25 FB41控制结果

5.6 锅炉流动水恒温控制（一阶惯性对象）

5.6.1 实验描述

本实验装置如图26、图27所示。让锅炉蓄水至30cm。打开锅炉内胆的进水阀门，使用变频器将供水压力控制在50Kpa，进水流量为80L/h.这时候将内胆下出水阀门打开到适当位置，让出水流量等于进水流量，从而保持锅炉内水位为30cm不变。出水阀口处装有PT100热电阻，使用此处温度作为反馈信号传入PLC。出水口并用长管连接，以保证热水能够及时排走。

加热控制程序结合FB43占空比控制功能块，把PID运算结果转化为PWM信号，由

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