基于PLC控制的的液位控制系统的设计 摘要
本文讨论了过程控制的控制策略的发展，介绍了最为传统的，也是现今应用最广泛的PID控制，和先进控制算法，列举了典型的先进控制算法-预测控制，同时提到了先进控制的发展方向智能控制，包括模糊逻辑控制，专家控制，神经网络控制和鲁棒控制。通过对这些控制算法的分析，对过程控制控制策略的发展进行了展望。
关键词：古典控制理论；PID控制；先进控制；预测控制
目 录
摘 要 I
ABSTRACT I
第1章 绪论 1
1.1 PLC的产生、定义及现状 1
1.2 过程工业控制算法的应用现状 2
1.3 PID控制的历史和发展现状 3
1.4 论文的研究内容 5
第2章 S7-300中小型PLC和控制对象介绍 6
2.1 西门子PLC控制系统 6
2.1.1 CPU模块 7
2.1.2 模拟量输入模块 8
2.1.3 模拟量输出模块 9
2.1.4 电源模块 10
2.2 控制对象特性 11
2.2.1 一阶单容上水箱特性 11
2.2.2 二阶双容下水箱对象特性 14
第3章 PID控制算法介绍 18
3.1 PID控制算法 18
3.2 PID调节的各个环节及其调节过程 20
3.2.1 比例控制与其调节过程 21
3.2.2 比例积分调节 21
3.2.3 比例积分微分调节 22
3.3 串级控制 22
3.4 扩充临界比例法 24
3.5在PLC中的PID控制的编程 25
3.5.1 回路的输入输出变量的转换和标准化 26
3.5.2 变量的范围 28
3.5.3 控制方式与出错处理 29
第4章 控制方案设计 31
4.1 系统设计 31
4.1.1 上水箱液位的自动调节 31
4.1.2上水箱下水箱液位串级控制系统 32
4.2 硬件设计 33
4.2.1 检测单元 33
4.2.2 执行单元 34
4.2.3 控制单元 36
4.3 软件设计 36
第5章 实验情况介绍 39
5.1 上水箱液位比例调节 39
5.2 上水箱液位比例积分调节 40
5.3 上水箱液位比例积分微分调节 41
第6章 结论 43
参考文献 44
致谢 46
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