基于PLC水箱液位控制系统毕业设计

：FX2系列PLC,控制对象特性,PID控制算法,扩充临界比例法,PID指令,实验。

毕 业 设 计 （论

课题名称： 关于PLC的液位控制系统

指导教师：系 别： 电子信息系

专 业： 机电一体化

班 级：

姓 名：

文）

：FX2系列PLC,控制对象特性,PID控制算法,扩充临界比例法,PID指令,实验。

摘要

本次毕业设计的课题是基于PLC的液位控制系统的设计。在设计中，笔者主要负责的是数学模型的建立和控制算法的设计，因此在论文中设计用到的PID算法提到得较多，PLC方面的知识较少。

本文的主要内容包括：PLC的产生和定义、过程控制的发展、水箱的特性确定与实验曲线分析， FX2系列可编程控制器的硬件掌握，PID参数的整定及各个参数的控制性能的比较，应用PID控制算法所得到的实验曲线分析，整个系统各个部分的介绍和讲解PLC的过程控制指令PID指令来控制水箱水位。

关键词：FX2系列PLC，控制对象特性，PID控制算法，扩充临界比例法，PID指令，实验。

：FX2系列PLC,控制对象特性,PID控制算法,扩充临界比例法,PID指令,实验。

目 录

摘要 .............................................................................................................. II 目 录 ...................................................................................................... III

1 绪论 ........................................................................................................... 1

1.1 PLC的产生、定义及现状 ................................................................................................... 1

1.1.1PLC的产生、定义 ..................................................................................................... 1

1.1.2PLC的发展现状 ......................................................................................................... 1

1.2过程控制的发展 ................................................................................................................... 2

1.3本文研究的目的、主要内容 ............................................................................................... 3

1.3.1本文研究的目的、意义 ........................................................................................... 3

1.3.2本文研究的主要内容 ............................................................................................... 3

2 FX2系列PLC和控制对象介绍 ............................................................... 4

2.1 三菱PLC控制系统 .............................................................................................................. 4

2.1.1 CPU模块 ................................................................................................................... 4

2.1.2 I/O模块 ................................................................................................................... 5

2.1.3电源模块 ................................................................................................................... 5

2.2 过程建模 .............................................................................................................................. 5

2.2.1 一阶单容上水箱对象特性 ...................................................................................... 5

2.2.2 二阶双容下水箱对象特性 .................................................................................... 10

3 PID调节及串级控制系统 ................................................................... 14

3.1 PID调节的各个环节及其调节过程 ................................................................................. 14

3.1.1比例控制及其调节过程 ......................................................................................... 15

3.1.2比例积分调节 ......................................................................................................... 15

3.1.3比例积分微分调节 ................................................................................................. 16

3.2 串级控制 ............................................................................................................................ 17

3.2.1串级控制系统的结构 ............................................................................................... 17

3.2.2串级控制系统的特点 ............................................................................................... 18

3.2.3串级控制系统的设计 ............................................................................................... 18

3.3 扩充临界比例度法 ............................................................................................................ 20

3.4 三菱FX2系列PLC中PID指令的使用 ............................................................................ 21

3.5在PLC中的PID控制的编程 ............................................................................................. 22

3.5.1回路的输入输出变量的转换和标准化 ................................................................. 22

3.6变量的范围 ......................................................................................................................... 24

4 控制方案设计 ......................................................................................... 26

：FX2系列PLC,控制对象特性,PID控制算法,扩充临界比例法,PID指令,实验。

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