基于PLC的模擬控制系統(tǒng)的研究與應用設計.pdf

1、隨著工業(yè)生產自動化的快速發(fā)展，PLC(可編程控制器)作為一種專門應用于工業(yè)環(huán)境的自動化設備不但在工業(yè)控制領域占據主導地位，而且在控制規(guī)模、控制能力及產品配套等方面已逐步提高和完善。目前，大量的工業(yè)生產過程中都采用PLC對模擬量進行控制，PLC具有專門的模擬量處理和PID數據運算等功能，因此在過程控制系統(tǒng)中的應用日益廣泛。融入多種先進技術，綜合化、網絡化、遠程化的PLC模擬控制系統(tǒng)是工業(yè)過程控制領域的重要發(fā)展方向。
　　 本文主要

2、針對PLC模擬控制系統(tǒng)應用于大滯后性系統(tǒng)中出現的問題進行研究，采用專門的編程方法和控制算法進行有效的解決，并總結出如何針對其它特殊應用的編程方法，以及如何實現良好的控制效果和提高整個系統(tǒng)的性價比所涉及的技術進行研究與設計。本項目綜合PLC技術、組態(tài)軟件技術、單片機與CPLD等技術組成一套完整的綜合性高性價比PLC模擬控制系統(tǒng)。討論了如何設計以PLC作為控制核心，采用標準的PLC配套的A/D、D/A特殊功能模塊組成PLC模擬控制系統(tǒng)，以及

3、采用標準的PLCPID功能指令對模擬量進行控制；在此基礎上，分析了采用以上標準的PLC模擬控制系統(tǒng)在大滯后性系統(tǒng)控制中存在的問題，提出了對PLC的PID運算模塊改進方法，采用特殊的PLC編程實現模糊PID算法，實現對大滯后性系統(tǒng)的良好控制效果；采用易控組態(tài)軟件完成上位監(jiān)控設計，實現在上位機上對PLC模擬控制系統(tǒng)的數據采集、曲線顯示以及控制，并利用易控組態(tài)軟件的網絡發(fā)布功能，實現了基于以太網通信遠程監(jiān)控的功能；為了彌補大量數據采集時標準的

4、PLC的A/D、D/A成本高、通道點數少、配置固定的缺點，設計了基于CPLD的PLC模擬I/O模塊，實現高性價比PLC的A/D、D/A模塊，并可根據實際的項目情況完成I/O點數的自定義功能。
　　 將本項目應用于實驗室鍋爐控制系統(tǒng)項目中，實現對鍋爐液位和溫度的有效控制，并具備上位監(jiān)控和遠程功能。設計的PLC模擬控制系統(tǒng)具有綜合性強、性價比高等特點，通過對應用項目的綜合調試，實現了對滯后性被控對象的良好控制，完成了系統(tǒng)設計要求，并