回路的功能，回路指令使这任务的编程和实现变得非常容易。如果个回路的输出是时间的函数，则可以看作是比例项积分项和微分项三部分之和。即以上各量都是连续量，第项为比例项，最后项为微分项，中间两项为积分项。其中是给定值与被控制变量之差，即回路偏差。为回路的增益。用数字计算机处理这样的控制算式，连续的算式必须周期采样进行离散化，同时各信号也要离散化，公式如下公式中包含个用来控制和监视运算的参数，在指令使用时构成回路表，回路表的格式见表。表回路表参数偏移地址数据格式类型中断描述过程变量双字，实数过程变量，设定值双字，实数给定值，输出值双字，实数输出值，增益双字，实数比例常数，正负采样时间双字，实数单位为秒正数积分时间双字，实数单位为分钟，正数微分时间双字，实数单位为分钟，正数积分项前值双字，实数积分项前值，过程变量前值双字，实数最近次变量值指令使能输入有效时，该指令利用回路表中的输入信息和组态信息，进行运算。梯形图的指令盒中有个数据输入端，回路表的起始地址，是由指定的字节型数据指令，回路号，是的常数。指令格式，回路号用户程序中最多可有条回路，不同的回路指令不能使用相同的回路号，否则会产生意外的后果。数值转换及标准化用可编程序控制器控制回路时，要把实际测量输入量设定值和回路表中的其他输入参数进行标准化处理，即用程序转化为能够识别和处理的数据的标准，例如把从采集来的位整数转化为之间的标准化实数。标准化实数又分为双极性围绕上下变化和单极性以为起点在和之间的范围内变化两种。程序执行时把各个标准化实数量用离散化算式进行处理，产生个标准化的实数运算结果，这结果同样也要用程序将其转化为相应的位整数，然后周期性将其传送到指定的，用以驱动模拟量的输出负载，实现控制。转换方法如下应用实例中断程序中的程序片断。选择回路类型在大部分模拟量的控制中，使用的回路控制类型并不是比例积分和微分三者俱全。例如只需要比例回路或只需要比例积分回路，通过对常量参数的设置，可以关闭不需要的控制类型。关闭积分回路把积分时间设置为无穷大，此时虽然由于有初值使积分项不为零，但积分作用可以忽略。关闭微分回路把微分时间设置为，微分作用即可关闭。关闭比例回路把比例增益设置为，则可以只保留积分和微分项。应用实例系统使用比例积分微分控制。程序如图所示。设采用下列控制参数值为，为秒，为分钟。本供水系统的设定值是水箱满水位的时的水位，过程变量是由漂浮在水面的水位测量仪给出。输出值是进水泵的速度，可以从允许最大值的变到。设定值可以预先设定后直接输入回路表中，过程变量是来自水位表的单极性模拟量，回路输出值也是个单极性模拟量，用来控制水泵速度。这个模拟量的范围是，分辨率为标准化。本文的特点是在系统中，水泵的机械惯性比较大，故系统仅采用比例和积分控制。其增益和时间常数可以通过工程计算初步确定。实际上还需要进步调整，以达到最优控制效果。系统启动时，关闭出水口，用手动控制进水泵速度，使水位达到满水位的，然后打开出水口，同时水泵控制由手动方式切换到自动方式。这种切换由个输入的开关量控制，具体描述如下位控制手动到自动方式的切换，代表手动，代表自动。图程序当工作在手动方式下，可以把水泵的速度之间的实数直接写入回路表中的输出寄存器。应用指令控制系统时，要注意积分作用引起的超调问题。为了避免这现象，可以加些保护。比如当过程变量达到甚至超过设定值时，可以限制输出值在定范围之内。本例中的程序仅有自动控制方式的设计。其中主程序的功能是首次运行时利用调用初始化程序。子程序的功能是形成的回路表，建立的定时中断，并且开中断。程序如图所示。中断程序的功能是输入水箱的水面高度的值，并送人回路表。时进行自动控制，把运算的输出值送到中，从而控制进水泵的速度，以保持水箱的水面高度。程序设计主程序设计图主程序结构子程序设计锅炉启停控制程序完成锅炉中鼓风机引风机和炉排电机的启停控制和远程就地控制的切换。每台锅炉的控制程序都相同，下面锅炉电机启停控制程序梯形图，其它锅炉程序相似，此处不再重复。图锅炉启动前状态检测锅炉起停控制程序的功能是锅炉检测，没有异常状态，输出锅炉允许启动信号。这个条件无论是自动控制还是手动控制都需要给到锅炉燃烧机才能启动锅主程序锅炉起停控制模拟量输入循环泵控制补水泵控制鼓风机控制通信控制炉。锅炉启动的程序图启动程序锅炉启动过程是这样的首先判断是自动启动还是手动启动第二判断是否有启动信号，是何列改造，虽然次性投资较大，但改造后的设备大大降低了运行的故障率，提高了设备运行的稳定性和效率，减轻了操作人员维修劳动强度。致谢在毕业设计期间，直得到导师的悉心指导和关怀。特别是在课题的设计过程中，对论文的技术问题，导师都花费了大量的心血，付出了大量的劳动，并直给予我无微不至的指导与多方面的帮助，使我的知识能力等各方面都有了很大的进步，在此，谨向导师表示最衷心的感谢,在课题进行期间，学院为我们提供了良好的学习和设计环境。在课题的研究和进展中，同组成员也给予了很大的帮助，这里也并表示感谢,由于时间和知识水平所限，论文中还可能会有许多纰漏或之处，恳请各位老师和同学批评指正。参考文献冯嘉花变频调速改造锅炉房循环水泵电气时代常斗南可编程序控制器原理应用试验北京机械工业出版社，吕景泉可编程序控制器及其应用北京机械工业出版社刘法治模糊控制技术在高楼恒压供水系统中应用微机算机信息赵明，许寥工厂电气控制设备北京机械工业出版社刘星平基于及其网络的智能炉温控制系统电气应用，裘旭东，徐健丰基于的型万能升降台铣床的技术改造煤矿机械李明，徐向东用容错技术提高锅炉控制系统的可靠性清华大学学报，王永平，陈建华基于的高性能电热锅炉控制系统仪表技术与传感器吴春旺，陈霞锅炉汽包水位调节控制系统设计电工技术，杨智，明丽萍，吕雪艳世纪燃气锅炉在中国的发展前景锅炉制造宋书中，葛玻通用型工业过程控制器及在温控中的应用电气自动验化，郁汉琪主编机床电气及可编程序控制器实验课程设计指导书北京高等教育出版社廖常初基础应用北京机械工业出版社陈建明等，电气控制与应用北京电子工业出版社贺哲荣流行实用程序及设计西安西安电子科技大学出版社陈远龄机床电气自动控制重庆重庆大学出版社刘金琪机床电气自动化控制哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，李良仁变频调速技术与应用北京电子工业出版社王太展机械设计大典北京江西科学技术出版社种启动信号自动启动手动启动第三判断锅炉阀是否打开，也就是说锅炉本体是否能够形成水循环。这样做的目的是处于安全的考虑，如果锅炉本体水流不能循环会发生危险。锅炉阀没有打开，那么如图所示的锅炉启动前提条件必不满足，锅炉允许启动信号不满足导致锅炉不能启动。待锅炉碟阀打开后启动条件满足，启动程序输出启动信号需要注意的点是自动启动和手动启动信号的互锁，即选择自动控制时复位手动启动信号，选择手动控制时，复位自动启动信号。第四锅炉启动信号输出。锅炉停止的程序锅炉停止是相对于锅炉启动的个逆向过程。看到网络中代码的作用是复位计时器和的继电器输出。锅炉的阀门控制模拟量控制的阀门般是用毫安电流信号控制阀门开度，对应的阀门开度从，对应内存的数据大小从。换句话说，我们输出个大小在与之间的整数，即可传送到阀门个开度在到之间的给定值。根据这个原理，我们设计代码如下图停止程序三通阀阀门设置，将数据传如转换数据区，是的整数。，数据乘以数据，输出给定值锅炉水泵的控制水泵分为工频控制和变频控制工频控制就是启动和停止个控制点，相对变频控制操作简单。变频控制需要给定变频器个频率给定值，种方式是通信传输，另种方式给定模拟量值。我们这里只介绍给定模拟量的控制方式。变频器给定，为频率给定值输入，范围，数据乘以数据，输出给定值循环泵控制循环泵控制程序主要实现循环泵系统中水泵电机的启停控制变频器频率设定出水压力控制等。系统根据出水压力的设定值初步确定启动几台循环泵，每台泵都通过变频启动，切换到工频运行，最后其中台泵进入变频运行，其它泵工频运行。然后通过压力控制调节变频器频率，以稳定出水压力。循环泵控制程序的设计流程图如图所示。图循环泵控制流程图补水泵控制补水泵控制程序主要实现补水泵系统中水泵电机的启停控制变频器频率设定补水压力控制等。补水泵系统用变频器拖动补水泵，变频器开始启动循环泵启动变频器启动变频器压力不足否切换到工频运行启动另台泵压力过大停止台泵另台切换到变频运行压力控制确定变频器频率结束启动变频器频器是否启动水泵是否是否拖动补水泵。运行时，系统根据回水压力的设定值初步确定启动几台补水泵，若两台泵或者只用台即可满足回水压力，则只启动泵系统或泵系统包括变频器，若需要两台以上泵才能达到回水压力的设定值，则先用变频器或变频器启动泵或泵，切换到工频运行，然后再用变频器或变频器拖动泵或泵，进入变频器运行。最后通过压力控制调节变频器频率，稳定回水压力。补水泵控制程序的设计流程图如图所示。模拟量模块转换程序程序代码采样这段代码主要作用是把位个字的数据转换为实数类型的数据，并且启动计数器和累加器，整数转换为位整数，位整数转换为实数，启动累加器启动计数器滤波与转换这段代码通过系列运算进行数据滤波，并且将数值转换为可读性很好同时累加器与计数器归零便于下次采集使用。，比较当前采样次数是否等于预制采样次数将采样次数有位整数转换位位实数求出采样平均值，清空累加器，清空计数器转换为十进制数值，修正，输出返回主程序求比例值