1、 畢業(yè)設(shè)計(論文)鍋爐液位控制系統(tǒng)摘 要本文以Rockwell實驗室的過程控制實驗裝置為實驗平臺，針對工業(yè)過程控制中精確控制鍋爐液位，采用Rockwell公司推出的ControlLogix5555控制器和它的配套編程軟件RSLogix5000支持的功能塊編集器及其專門用于過程控制的PIDE指令，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)了對水箱液位的控制。全文由五章構(gòu)成：第一章簡要概述了過程控制的研究背景及其發(fā)展；第二章介紹了控制系統(tǒng)的組成及其硬件結(jié)構(gòu)；第三章鍋爐液位系統(tǒng)軟件設(shè)計；第四章人機(jī)界面與系統(tǒng)調(diào)試。本系統(tǒng)采用簡潔有效的專門用于過程控制和傳動控制的功能塊編輯器，大大簡化了編程的工作量，具有一定的學(xué)術(shù)價值；而且給出

2、的結(jié)論對實際控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用具有很大的指導(dǎo)意義和應(yīng)用價值。 關(guān)鍵詞：ControlLogix5555， 功能塊， PIDE Boiler fluid position control systemAuthor：ZhangHefeng Tutor：ZhaoQiangAbstractThis article takes the Rockwell Laboratory process control devices as testing platform. Aiming at precise process controlling of boiler fluid position, the ar

3、ticle uses the ControlLogix5555 controller and program software RSLogix5000 which supports function block programming and has special process instructions such as PIDE instruction to design the system to realize the water tanks fluid position control.This dissertation is composed of five chapters. T

4、he first chapter briefly has outlined the process control researchs background and its development; the second chapter introduces the control systems composition and its hardware architecture; the third chapter boiler fluid position system software design; the fourth chapter man-machine contact surf

5、ace and system debugging.This systems design adopts function block editor which is effective specially used in the process control and the transmission control, so it greatly simplified the programming work, and it also has certain academic value; Moreover, conclusions of the article have great sign

6、ificance and application value to the actual control system design and application.Key words: ControlLogix5555，F(xiàn)unction Block Diagramming ，PIDE目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc201594600 1 緒 論 PAGEREF _Toc201594600 h 1 HYPERLINK l _Toc201594601 1.1 液位控制研究的背景及意義 PAGEREF _Toc201594601 h 1 HYPERLINK

7、l _Toc201594602 1.2 PLC在過程控制中應(yīng)用的發(fā)展 PAGEREF _Toc201594602 h 1 HYPERLINK l _Toc201594603 1.3本文工作及意義 PAGEREF _Toc201594603 h 2 HYPERLINK l _Toc201594604 2 鍋爐液位控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 PAGEREF _Toc201594604 h 3 HYPERLINK l _Toc201594605 2.1 系統(tǒng)實驗平臺整體概述 PAGEREF _Toc201594605 h 3 HYPERLINK l _Toc201594606 2.2 控制環(huán)節(jié) PAGERE

8、F _Toc201594606 h 4 HYPERLINK l _Toc201594607 2.2.1 Controllogix系統(tǒng)的特點 PAGEREF _Toc201594607 h 4 HYPERLINK l _Toc201594608 2.2.2 Controllogix系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc201594608 h 5 HYPERLINK l _Toc201594609 2.3 執(zhí)行環(huán)節(jié) PAGEREF _Toc201594609 h 6 HYPERLINK l _Toc201594610 2.3.1 電動調(diào)節(jié)閥 PAGEREF _Toc201594610 h 6 HYP

9、ERLINK l _Toc201594611 2.3.2 變頻器 PAGEREF _Toc201594611 h 8 HYPERLINK l _Toc201594612 3 鍋爐液位系統(tǒng)軟件設(shè)計 PAGEREF _Toc201594612 h 11 HYPERLINK l _Toc201594613 3.1 RSLogix5000軟件中的功能塊 PAGEREF _Toc201594613 h 11 HYPERLINK l _Toc201594614 3.1.1功能塊的特點 PAGEREF _Toc201594614 h 12 HYPERLINK l _Toc201594615 3.1.2功能塊

10、的結(jié)構(gòu)和使用 PAGEREF _Toc201594615 h 13 HYPERLINK l _Toc201594616 3.1.3功能模塊的表現(xiàn)形式 PAGEREF _Toc201594616 h 13 HYPERLINK l _Toc201594617 3.1.4功能塊中特有指令簡介 PAGEREF _Toc201594617 h 15 HYPERLINK l _Toc201594618 3.1.5功能塊的一些應(yīng)用規(guī)則 PAGEREF _Toc201594618 h 17 HYPERLINK l _Toc201594619 3.2系統(tǒng)軟件編程 PAGEREF _Toc201594619 h

11、20 HYPERLINK l _Toc201594620 3.2.1 調(diào)用功能塊界面 PAGEREF _Toc201594620 h 20 HYPERLINK l _Toc201594621 3.2.2 選擇主要模塊 PAGEREF _Toc201594621 h 21 HYPERLINK l _Toc201594622 3.2.3 鍋爐液位控制系統(tǒng)的編程 PAGEREF _Toc201594622 h 23 HYPERLINK l _Toc201594623 4 人機(jī)界面與系統(tǒng)調(diào)試 PAGEREF _Toc201594623 h 30 HYPERLINK l _Toc201594624 致

12、謝 PAGEREF _Toc201594624 h 38 HYPERLINK l _Toc201594625 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc201594625 h 39 HYPERLINK l _Toc201594626 附 錄A PAGEREF _Toc201594626 h 401 緒 論1.1 液位控制研究的背景及意義自本世紀(jì)30年代以來，自動化技術(shù)獲得了驚人的成就，已在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)發(fā)展中起著關(guān)鍵的作用。工業(yè)過程自動化涉及的范圍極廣，過程控制是其中最重要的一個分支。它主要針對所謂六大參數(shù)，即溫度、壓力、流量、液位、成分和物性等參數(shù)的控制問題，它能覆蓋許多工業(yè)部門，諸如石油、化工、電

13、力、冶金、輕工、紡織等等。以往一般的過程控制系統(tǒng)均采用DCS系統(tǒng)實現(xiàn)，隨著PLC的迅速發(fā)展它已不局限于順序控制，在其他領(lǐng)域也開始廣泛應(yīng)用。由于液位控制系統(tǒng)是典型的一階系統(tǒng)，故本文以液位控制為例說明。1.2 PLC在過程控制中應(yīng)用的發(fā)展傳統(tǒng)PLC被廣泛應(yīng)用于離散過程控制領(lǐng)域，但現(xiàn)在，PLC已被廣泛應(yīng)用于連續(xù)過程控制領(lǐng)域，而且基于連續(xù)過程控制技術(shù)的發(fā)展趨勢正在進(jìn)一步得到增長。通信是PLC應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，這種技術(shù)在PLC領(lǐng)域已經(jīng)得到擴(kuò)展。同系統(tǒng)一樣，對PLC進(jìn)行分散化處理已經(jīng)成為可能，所以更容易進(jìn)行管理，以便能夠更好地集成在一起。面對傳統(tǒng)工業(yè)過程控制市場所存在的巨大競爭壓力，許多PLC供應(yīng)商正在開始

14、主動轉(zhuǎn)移他們所服務(wù)的過程控制應(yīng)用領(lǐng)域，而且必須放棄傳統(tǒng)PLC應(yīng)用已經(jīng)占據(jù)的一些市場份額。Rockwell自動化公司為增強(qiáng)A-B公司的ControlLogix多功能控制器的過程控制性能，同時增加一套冗余解決方案和流量儀表模件。其1756-CFM可組態(tài)流量儀表模件將提供支持兩通道0-120kHz范圍內(nèi)頻率輸入的能力，可以接受大多數(shù)渦輪或者質(zhì)量流量儀表的輸入信號。在6.0版本的RSLogix5000中，將同時提供功能模塊圖表（FBD）和過程控制指令表兩種編程方式。其ControlLogix平臺也同時集成了RSView可視化HMI軟件部件。在ControlLogix中，ActiveX面板顯示控件與過程

15、控制指令表同時工作，并在RSView的基礎(chǔ)上為過程控制應(yīng)用提供完美的畫面顯示。另外，其RS系列批量控制應(yīng)用也提供了集成化S88批量處理能力。同時，Rockwell自動化公司也推出了增強(qiáng)型ProcessLogix分散型控制系統(tǒng)。隨后，又公布了其FlexLogix分散型控制系統(tǒng)，其中內(nèi)藏有5430型FlexLogix控制器和現(xiàn)有的FlexI/O控制設(shè)備產(chǎn)品。5430型控制器與A-B公司的ControlLogix多功能控制器使用了與Rockwell自動化公司相同的過程控制軟件包RSLogix5000。Rockwell自動化公司的ControlLogix5550多功能控制器，為滿足運動控制的需要已經(jīng)增

16、加了3種新指令，它們都遵循了IEC61131-3國際標(biāo)準(zhǔn)，非常適合于連續(xù)過程控制和PLC應(yīng)用的需要。通過允許RSLinx軟件用一個請求命令能夠接收全部標(biāo)識符數(shù)據(jù)列表的方式，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)吞吐量得到了極大的提高。另外， I/O工具現(xiàn)在具備了圖形化接口，允許對趨勢圖表和柱狀圖的數(shù)值進(jìn)行監(jiān)控，大大增加了一個系統(tǒng)的瀏覽工具。1.3本文工作及意義本文以鍋爐過程控制為模型，從控制對象、控制算法兩個方面來闡述本次畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容。同時也將介紹Rockwell公司的ControlLogix5555處理器及其功能塊圖開發(fā)軟件RSLogix 5000，然后利用RSLogix 5000在ControlLogix可編程邏輯控

17、制器上開發(fā)出鍋爐控制系統(tǒng)的控制程序。本系統(tǒng)主要由三部分組成：單容下水箱的液位單閉環(huán)控制、串接雙容下水箱的液位單閉環(huán)控制、雙容水箱上水箱下水箱的液位串級控制。本文對系統(tǒng)整體方案的設(shè)計，編程方式以及參數(shù)調(diào)節(jié)都做了全面的介紹。本設(shè)計系統(tǒng)以實驗臺模擬工業(yè)現(xiàn)場，采用了先進(jìn)的ControlLogix控制器、傳統(tǒng)的電動調(diào)節(jié)閥，應(yīng)用功能塊編輯中特有的PIDE指令實現(xiàn)PID調(diào)節(jié)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單易行，不僅有較高的學(xué)術(shù)價值，而且文中得出的結(jié)論，對實現(xiàn)控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用具有很大的指導(dǎo)意義和應(yīng)用價值。通過本次設(shè)計不僅熟練掌握了功能塊編輯方式和PID參數(shù)的調(diào)整，而且對ControlLogix控制器、I/O的使用都有了較深

18、入的理解。在整個畢業(yè)設(shè)計過程中，鍛煉了思維能力，提高了動手能力和分析問題、解決問題的能力，對將要從事的工作有很大的幫助。2 鍋爐液位控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計2.1 系統(tǒng)實驗平臺整體概述圖 2.1 SAC-JGK-型過程控制實驗裝置本系統(tǒng)采用的是沈陽沈飛電子科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的SAC-JGK-型過程控制實驗裝置。該裝置以熱水鍋爐為對象，配以高位水箱、液位水槽、循環(huán)水泵以及相應(yīng)的檢測儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)裝置等。此裝置由不銹鋼架子，兩臺SZ045三相電機(jī)，兩個液位變送器，一個壓力變送器，一個溫度變送器，兩個轉(zhuǎn)子流量計，兩個壓力表，一個電動調(diào)節(jié)閥，一個熱電阻，一個走線端子箱構(gòu)成。其中，三相電機(jī)由變頻器供電

19、，允許輸入050Hz頻率的電。四個變送器都為24V直流供電，輸出都為420mA電流信號。轉(zhuǎn)子流量計、熱電阻和電動調(diào)節(jié)閥的供電為220V，對應(yīng)的輸出信號也為420mA的電流信號。本系統(tǒng)各裝置的配線定義說明見附錄1。配線注意事項：1. 接線時，高壓信號線與低壓信號線不要離得太近，應(yīng)空開，以免燒損模塊。2. 直流電源一定要注意正負(fù)極的區(qū)別。3. 應(yīng)注意將各個地線接到一起，尤其要將電源線的地線接好，以保證電流回路的構(gòu)成和靜電電流的入地。4. 系統(tǒng)上電以前一定要保證接線的正確性，以免在通電的狀態(tài)下發(fā)生事故。5. 每一個端子上，盡量不要連接超過兩根線，以保證線路接觸良好。最好將接完的配線做標(biāo)注以便查找。本

20、套裝置可以進(jìn)行幾十套調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自由組合，將邏輯控制和回路控制集成在一起，構(gòu)成自動化系統(tǒng)中的基礎(chǔ)級控制。然后通過工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)將基礎(chǔ)控制和生產(chǎn)過程控制聯(lián)系起來，基礎(chǔ)控制級接受并執(zhí)行過程控制級的各種指令，并把過程參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)傳送給過程監(jiān)控系統(tǒng)。運用數(shù)字PID控制，流量、壓力、液位、溫度的多變量解耦技術(shù)，以及神經(jīng)元控制方法，實現(xiàn)對過程控制級的優(yōu)化設(shè)定。2.2 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié)是整個系統(tǒng)的核心部分。本系統(tǒng)采用Rockwell公司生產(chǎn)的ControlLogix5555可編程控制器作為處理器。如圖2.2所示。圖2.2 Controllogix控制系統(tǒng)Controllogix系列可編程序控制器

21、是羅克韋爾公司推出的AB系列模塊化PLC，是目前世界上比較具有競爭力的控制系統(tǒng)之一，Controllogix將順序控制、過程控制、傳動控制及運動控制、通訊、IO技術(shù)集成在一個平臺上，可以為各種工業(yè)應(yīng)用提供強(qiáng)有力的支持，適用于各種場合，最大的特點是可以使用網(wǎng)絡(luò)將其相互連接，各個控制站之間能夠按照客戶的要求進(jìn)行信息的交換。2.2.1 Controllogix系統(tǒng)的特點ControlLogix是可同時完成時序處理和動態(tài)控制,集可編程序控制器、計算機(jī)發(fā)展技術(shù)和現(xiàn)代控制思想于一體的新一代信息控制系統(tǒng)。ControlLogix控制平臺具有下列特點：無縫連接：易于和現(xiàn)有PLC系統(tǒng)集成：現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的用戶可以與其

22、他網(wǎng)絡(luò)上的程序控制器透明地收發(fā)信息?？焖傩裕篊ontrolLogix平臺通過背板提供了高速數(shù)據(jù)傳輸，而且ControlLogix5000控制器提供了一個高速控制平臺，提供了一種模塊化的控制方法。可升級：根據(jù)您的需要，增加或減少控制器和通訊模塊的個數(shù)，可在一個機(jī)架內(nèi)使用多個控制器。請選擇滿足您應(yīng)用需求的控制器內(nèi)存容量。工業(yè)化：提了一個硬件平臺，可耐受振動，高溫和各種工業(yè)環(huán)境下的電氣干擾。集成化：建立一個集成了多技術(shù)的系統(tǒng)平臺，包括順序控制、運動控制、傳動控制和過程應(yīng)用。2.2.2 Controllogix系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖2.3 ControlLogix 5555基本組成編程設(shè)備外 部 設(shè) 備 外 部

23、 設(shè) 備 輸 入 模 塊 輸 出 模 塊 電源模塊 微處理器存儲器CPU模塊 Controllogix采用框架式結(jié)構(gòu)，所有得模塊都插在框架的背板上，背板支持模塊的熱插拔。ControlLogix控制器最大存儲容量可達(dá)8兆，支持過程密集型的應(yīng)用和快速運動控制應(yīng)用?？梢愿鶕?jù)應(yīng)用要求，選用不同存儲容量的控制器。CompactFlash卡可做程序的移動存儲。多種處理器、多種通訊模塊和I/O可以混合使用，不受限制。不需要處理器執(zhí)行I/O的橋接和路由，隨著系統(tǒng)的增大，可用網(wǎng)絡(luò)把控制分布到另外的機(jī)架。ControlLogix處理器提供模塊化用戶內(nèi)存（750K到8M字節(jié)）能解決大量I/O問題（4000點模擬量

24、和128，000點數(shù)字量）。可以控制本地和遠(yuǎn)程I/O。處理器可以通過EtherNet/IP、 ControlNet、 DeviceNet和Universal Remote I/O監(jiān)控I/O。如圖2.3所示是Controllogix控制器的基本組成。2.3 執(zhí)行環(huán)節(jié)2.3.1 電動調(diào)節(jié)閥圖2.4 電動調(diào)節(jié)閥閥本系統(tǒng)選用了上海萬迅儀表有限公司的QSVY系列智能電動小流量調(diào)節(jié)閥。它是QS智能電動調(diào)節(jié)閥系列產(chǎn)品之一，由QSL奇勝智能型電動執(zhí)行器與優(yōu)質(zhì)的國產(chǎn)閥門相組合構(gòu)成，是一種高性能的調(diào)節(jié)閥。適用于實驗室及石油、化工、醫(yī)藥等生產(chǎn)過程中需加入少量添加劑和密封要求高的場合，可廣泛用于較小流量的調(diào)節(jié)。電動執(zhí)

25、行機(jī)構(gòu)接受0-10mA4-20mA0-5V15V等控制信號，改變閥門的開度，同時將閥門開度的隔離信號反饋給控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對壓力、溫度、流量、液位等參數(shù)的調(diào)節(jié)。2.3.1.1電動調(diào)節(jié)閥功能組件說明1. 智能伺服放大器（A、B、C）A、B、C智能伺服放大器應(yīng)用了當(dāng)今先進(jìn)的計算機(jī)單片技術(shù)及控制系統(tǒng)軟件，所有控制均可編程實現(xiàn)?？刂凭雀?，動作靈活，操作方便，配線簡單，具有一定的人機(jī)對話功能。A、B、C智能伺服放大器以220V單相交流電為動力源，接受調(diào)節(jié)器或工控機(jī)420mA輸入標(biāo)準(zhǔn)電信號來控制交流同步和異步伺服電機(jī)，以確定執(zhí)行器閥位，同時可輸出1個同輸入信號完全隔離的010mA或420mA閥位信號。A、

26、B、C智能伺服放大器操作面板設(shè)有數(shù)字顯示器、各種功能指示燈、各種功能開關(guān)，不僅能實現(xiàn)調(diào)試全過程，而且可隨時進(jìn)行鍵操作，使得操作更加方便；具有自診斷保護(hù)和遠(yuǎn)程報警功能；能自動分辨干擾信號和控制信號，調(diào)整自適應(yīng)死區(qū)，不會發(fā)生超調(diào)及振蕩現(xiàn)象；長期運行后，仍能保證可靠的關(guān)閉和良好運行狀態(tài)；無任何機(jī)械磨損，使用壽命長；輸出閥位信號可選擇010mA或420mA。其電路原理見圖2.5，A、B、C智能伺服放大器以專用單片微處理器為基礎(chǔ)，通過輸入回路把模擬信號、閥位電阻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，微處理器根據(jù)采樣結(jié)果通過人工智能控制軟件后，顯示結(jié)果及輸出控制信號。微處理器 輸入信號模擬量微處理器 光電隔離 光電隔離 開

27、關(guān)量輸出 模擬量輸出 閥位輸入閥位電阻LED顯示 面板設(shè)定 圖2.5 伺服放大器工作原理2. 附加行程限位開關(guān)（2K）附加行程限位開關(guān)（2K）為2個一組的附加開關(guān)，可以滿足當(dāng)執(zhí)行器到達(dá)在適當(dāng)?shù)奈恢脮r輸出2個無源觸點信號（220V，5A）。3. 加熱電阻（HR）安裝在執(zhí)行器內(nèi)部，使執(zhí)行器內(nèi)部保持一定的溫度，以避免在低溫（-20以下）使用時結(jié)霜而損壞執(zhí)行器電氣元件。4. 智能位置變送器（K）當(dāng)不需配內(nèi)置伺服功能，而只需要輸出010mA/420mA閥位信號時選用。其帶有現(xiàn)場電動軟手操功能，可用上升鍵或下降鍵進(jìn)行操作；輸出閥位信號可選擇010mA或420mA。2.3.1.2電氣接線圖2.6 電動調(diào)節(jié)閥

28、面板電氣接線如圖2.6所示輸入：420mA、020mA、05V、15V、010V、210V；輸出：010mA/420mA本系統(tǒng)液位控制設(shè)計方案中電動調(diào)節(jié)閥接受PLC擴(kuò)展輸出模塊1796-OF2的420mA輸出信號，由電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)改變閥門開度從而調(diào)節(jié)水箱的進(jìn)水流量。2.3.2 變頻器本系統(tǒng)選用Rockwell公司生產(chǎn)的160SSC變頻器來控制電機(jī)的啟動和停止。2.3.2.1 160SSC端子排的接線160SSC共有3排接線端子：TB1、TB2和TB3。TB1為變頻器的動力電輸入，接380V交流電；TB2為交流輸出，接三相交流異步電機(jī)；TB3為控制端。TB3上的11個控制端子可分為3組：1 4為運

29、行頻率控制端，提供了電機(jī)的運行頻率；5 8為正反轉(zhuǎn)及停止控制端，用于電機(jī)的啟動、停止及正反轉(zhuǎn)控制；9 11為變頻器的輸出端，可通過P47參數(shù)組態(tài)。2.3.2.2 160SSC的工作模式160SSC有10種不同的工作模式，可通過編程參數(shù)P46-輸入模式設(shè)置，如表2.1所示。表2.1 160SSC的工作模式P46設(shè)置說明設(shè)置0三線控制（廠家預(yù)設(shè)的缺省值）設(shè)置1兩線“正向運行/反向運行”控制設(shè)置2編程鍵盤模塊（PKM）/通訊模塊控制設(shè)置3瞬時“正向/反向”控制設(shè)置4兩線“加速/減速”控制設(shè)置5兩線“使能”控制設(shè)置6兩線“TB3控制/編程鍵盤模塊或者通訊控制”設(shè)置7兩線 “P59頻率選擇”控制設(shè)置8兩

30、線“預(yù)置速度”控制設(shè)置9兩線“比例/積分”控制本系統(tǒng)160SSC設(shè)置成模式1，接線如圖2.7所示。5 6 7 8 8 Run ReverseRun ForwardCommonStop 圖2.7 160SSC模式1接線圖 MicroLogix 1500與160SSC的實際接線如圖2.8所示。DCCOMDCCOMMI/1I/0OA/0V()OA()O/5O/7O/6VACVDC1 2 3 4 5 6 7 8TB3控制端子24V DC24V DC圖2.8控制器與160SSC控制端的實際接線圖2.3.2.3 160SSC參數(shù)的含義及設(shè)置方法160SSC的參數(shù)包括顯示參數(shù)和編程參數(shù)。例如：P01-輸出頻

31、率（Output Frequency）；P01表示參數(shù)號，參數(shù)名在中括號內(nèi)。顯示參數(shù)為P1-P19號參數(shù)，是只讀的，它們描述了變頻器當(dāng)前的工作狀態(tài)。編程參數(shù)為P31 P84號參數(shù)，可根據(jù)不同的控制要求設(shè)置參數(shù)。通過編程鍵盤模塊可以方便的查看和設(shè)置這些參數(shù)。本系統(tǒng)中變頻器的參數(shù)設(shè)置如下：（1）設(shè)置P30-加速時間1為12.0。（2）設(shè)置P31-減速時間1為8.0。（3）設(shè)置P32-最小頻率為0。（4）設(shè)置P33-最大頻率為50。電機(jī)的運行頻率范圍0 50Hz。（5）設(shè)置P35-基本頻率為50，即電機(jī)的銘牌頻率。（6）設(shè)置P46輸入模式為1，即兩線“正向運行/反向運行”控制模式。（7）設(shè)置P56-

32、Reset模式為2。把P56-Reset模式設(shè)為2的作用是使新的P46-輸入模式的參數(shù)值有效，注意每次改變P46-輸入模式后都要將P56設(shè)置為2。變頻器確認(rèn)后自動把P56-Reset模式復(fù)位為0（8）設(shè)置P58-內(nèi)部頻率為42，即電機(jī)穩(wěn)態(tài)運行時的頻率為42Hz。（9）設(shè)置P59-頻率選擇為1，表示電機(jī)運行的頻率為P58-內(nèi)部頻率；設(shè)為0時表示電機(jī)運行頻率來自外部模擬量輸入。3 鍋爐液位系統(tǒng)軟件設(shè)計鍋爐液位控制系統(tǒng)基于ControlLogix 控制平臺。它是基于羅克韋爾三層網(wǎng)絡(luò)體系而建立起來的一種最先進(jìn)的可編程控制器系統(tǒng)，除了完成傳統(tǒng)的邏輯控制功能外它在運動控制傳動控制和過程控制方面的能力越來越

33、引起工控界的注意。 ControlLogix 系統(tǒng)比PLC和SLC功能更強(qiáng)大，除了具備PLC和SLC的大部分邏輯控制功能以外，還集成了多種控制規(guī)律（順序控制、運動控制、驅(qū)動控制和過程控制等），具有一些優(yōu)點： 1、模塊化結(jié)構(gòu)。ControlLogix系統(tǒng)不僅包括模擬量、數(shù)字量這些不同模塊，而且還有專門的過程控制模塊及相應(yīng)的全套的過程控制指令。 2、硬冗余。省去了軟冗余中編程的麻煩，減少了設(shè)備切換時間，降低了故障的發(fā)生率。 3、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能。主要包括EtherNet、ControlNet 、DeviceNet三層網(wǎng)。 4. 系統(tǒng)間結(jié)合緊密?？膳c現(xiàn)有的Rockwell各層網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備通過相應(yīng)的連接

34、模塊進(jìn)行信息交換，實現(xiàn)與其它網(wǎng)絡(luò)上的程序處理器之間無縫對接。 5. 帶電插拔。用戶就可以在繼續(xù)維持系統(tǒng)運行的同時更換有故障的模塊，而不會影響整個系統(tǒng)其它部分的正常運行。 6. 系統(tǒng)小型化、抗干擾性強(qiáng)。適用于有限的安裝空間，并且攜帶方便，可耐受振動，高溫以及各種工業(yè)環(huán)境下的電氣干擾。 隨著科技的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，尤其是工業(yè)現(xiàn)場中對過程變量控制要求的提高，再加上傳統(tǒng)的PLC系統(tǒng)在處理模擬量方面的不足， ControlLogix系統(tǒng)一經(jīng)推出，在工控領(lǐng)域就受到關(guān)注，得到了用戶的認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。 3.1 RSLogix5000軟件中的功能塊 硬件功能的充分發(fā)揮，要靠軟件來實現(xiàn)。RSLog

35、ix5000軟件是Logix- 5555系列處理器專用的編程組態(tài)軟件。用RSlogix5000軟件可以組態(tài)ControlLogix系統(tǒng)的I/O和通訊模塊，以及對處理器編程，向用戶提供強(qiáng)大的功能。 RSLogix5000軟件向用戶提供兩種常用的編程方式：梯形圖（Ladder）和功能塊圖（Function Block Diagram）編程方式。 1、梯形圖方式是一種用戶熟悉的方式。它采用圖形語言，在RSLogix5000編程軟件中，延續(xù)了以前編程方式的優(yōu)點，在大部分以前功能的基礎(chǔ)上，又新添加了一些小的功能。如輸入可以串聯(lián)、可以有多個輸出等。雖然梯形圖形象、直觀，在處理數(shù)字量方面的能力也有所提高，但

36、只適用于順序邏輯控制、離散量控制、定時/計數(shù)控制等操作,對于過程變量的處理，還是顯得不夠簡潔。2、功能塊圖編程方式是最新推出的模塊化的編程方式。它也是一種圖形化的編程語言, 可以形象地比喻為“軟件的集成電路”。 功能塊表達(dá)了功能塊應(yīng)用所實現(xiàn)的基本自動化功能。這種編程方式較為簡單只需將單個的、本身獨立的、具有一定獨特功能的模塊，用連線的方式簡單的連接起來，就可實現(xiàn)一定的系統(tǒng)控制功能。該方式提供了多種過程控制方面的指令模塊，因而在過程變量的處理方面，有獨特的一面。3.1.1功能塊的特點功能模塊圖程序設(shè)計語言是采用功能模塊來表示模塊所具有的功能，不同的功能模塊有不同的功能。它有若干個輸入端和輸出端，

37、通過軟連接的方式，分別連接到所需的其它端子，完成所需的控制運算或控制功能。功能模塊可以分為不同的類型，在同一種類型中，也可能因功能參數(shù)的不同而使功能或應(yīng)用范圍有所差別，例如，輸入端的數(shù)量、輸入信號的類型等的不同使它的使用范圍不同。由于采用軟連接的方式進(jìn)行功能模塊之間及功能模塊與外部端子的連接，因此控制方案的更改、信號連接的替換等操作可以很方便實現(xiàn)。功能模塊圖程序設(shè)計語言的特點是：（1）以功能模塊為單位，從控制功能入手，使控制方案的分析和理解變得容易；（2）功能模塊是用圖形化的方法描述功能，它的直觀性大大方便了設(shè)計人員的編程和組態(tài)，有較好的易操作性；（3）對控制規(guī)模較大、控制關(guān)系較復(fù)錄的系統(tǒng)，由

38、于控制功能的關(guān)系可以較清楚地表達(dá)出來，因此，編程和組態(tài)時間可以縮短，調(diào)試時間也能減少；（4）由于每種功能模塊需要占用一定的程序內(nèi)存，對功能模塊。3.1.2功能塊的結(jié)構(gòu)和使用 功能塊(Function Block，F(xiàn)B)可以被描述成一個具有可被一種或多種算法控制的特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的“軟件功能單元”。每一個功能塊都要根據(jù)特定的控制算法和一套輸入、輸出和內(nèi)部控制參數(shù)對輸入信號進(jìn)行處理。同時, 功能塊的輸出又可以為同一功能塊應(yīng)用進(jìn)圖3.1 功能塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖程或其它功能塊應(yīng)用進(jìn)程中的其它功能塊所使用。功能塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3.1所示。圖中，左、右兩邊的一組輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù)，是本功能塊與其它功能塊之間要交換

39、的數(shù)據(jù)和信息，其中輸出參數(shù)是由輸入?yún)?shù)、本功能塊的內(nèi)含參數(shù)、算法的共同作用而產(chǎn)生的。 功能塊將輸入?yún)?shù)在內(nèi)部進(jìn)行處理。并且把按內(nèi)部算法處理過的參數(shù)輸出，作為下一個功能塊的輸入?yún)?shù)。這就要求將其輸出、輸入的參數(shù)經(jīng)過功能塊之間的連線。使用軟件RSLogix5000中的功能塊圖編程方式時，就需要用連線把一個個有獨立功能的功能模塊連接起來，使它們具有一定的邏輯關(guān)系，在程序運行時，連線具有數(shù)據(jù)傳輸功能。 3.1.3功能模塊的表現(xiàn)形式 圖3.2 功能塊編輯指令欄在功能塊編輯畫面中，點擊指令欄中的指令，在編輯畫面上就會出現(xiàn)相應(yīng)的功能塊。如圖3.2所示，功能塊的表現(xiàn)形式和梯形圖中指令的表現(xiàn)形式存在很大的不同。

40、以PID指令為例，如圖3.3所示：圖3.3中，左邊是功能塊中的PIDE指令，右邊是梯形圖中的PID指令。從圖中可以看出，該指令模塊和電子電路中的芯片有類似的地方。模塊的引腳，用于數(shù)據(jù)傳輸中數(shù)據(jù)的輸入輸出連接等。點擊PID右上角的屬性按鈕，就可以看到功能塊內(nèi)部定義的各個參數(shù)。如圖3.4和3.5所示： 圖3.4 PIDE指令的參數(shù)列表在屬性框中，有Parameters和Tag兩個選擇項。 在Parameters選擇項中可以看到： 屬性框左邊的“I”表示該引腳為輸入，“O”表示該引腳為輸出。Vis：該引腳是否可見。對號表示可見，空白表示不可見。 Name：該模塊中已經(jīng)被定義好的引腳名稱。Value：

41、該引腳對應(yīng)的數(shù)值。Type：數(shù)值的類型。在功能塊中，該數(shù)值類型已經(jīng)定義好了，不可以更改。Description：對引腳的簡單描述。在Tag選擇項中可以看到：圖3.5 PIDE屬性中的tag對話框 Name：模塊的名稱?？梢愿?，以使編程思路清楚。圖3.5 PIDE屬性中的tag對話框Description：對該模塊的作用做簡單的描述，使程序明了易懂。參數(shù)的編輯和修改都可以在各自的模塊上進(jìn)行。當(dāng)使用引腳時，可以在參數(shù)編輯欄中，點擊管腳前的對號，這時在程序編輯界面上，這個管腳就會出現(xiàn)。不用時，再將對號點掉，管腳就消失了。這樣使程序編輯界面非常清晰，使用模塊也非常方便。 Data Type:模塊的數(shù)

42、據(jù)類型。指令模塊的數(shù)據(jù)類型已規(guī)定好不可更改。Scope:模塊的作用范圍。3.1.4功能塊中特有指令簡介 在RSLogix5000指令集里，功能塊編輯器里有42條專門用于過程控制和傳動控制的編程指令。這42條指令使Logix處理器在過程控制應(yīng)用中得心應(yīng)手，不用寫大量復(fù)雜的代碼就可以實現(xiàn)常規(guī)過程處理中需要的控制算法。下面分為幾種指令集中，簡單介紹一下這些指令。 Process Control Instructions （過程控制指令）ALM（alarm）：報警功能塊，提供各種模擬量的報警。 SCL (Scale)：參數(shù)整定功能塊 PIDE（enhanced PID）：增強(qiáng)型PID功能塊。比PID有

43、更強(qiáng)大的調(diào)節(jié)和設(shè)置功能。 RMPS（ramp/soak）：斜坡函數(shù)功能塊。 POSP（position proportional）：位置比例功能塊，用于信號反饋。 SRTP（range time proportional）：時間范圍比例功能塊。LDLG（lead-lag）：超前滯后功能塊。 FGEN（function general）：函數(shù)功能塊。 TOT（totalize）：總計功能塊。 DEDT（dead time）：延時功能塊。 D2SD（discrete 2-state device）：離散設(shè)備狀態(tài)Drives Instructions （驅(qū)動指令）PMUL（pulse multipl

44、ier）：脈沖乘法器。該模塊提供位置量輸入的轉(zhuǎn)化界面?？捎迷谖恢秒S動系統(tǒng)中。 SCRV（S-curve）：曲面化模塊。該模塊用于對有波動輸入的平滑處理，以減緩輸出的波動。 PI（proportional integrator）：比例積分調(diào)節(jié)模塊。 INTG（integrator）：積分調(diào)節(jié)模塊。 SOC（second controller）：二級處理器。 UPDN（up/down accumulator）：累加器模塊。 Select Limit Instructions （選擇限制指令）SEL（二選一模塊）：此模塊是典型的二輸入，選擇一個輸出的模塊。當(dāng)Selector In的值為“0”時，Ou

45、t的輸出值為In1的輸入值，當(dāng)Selector In的值為“1”時，Out的輸出值為In2的輸入值。 ESEL(Enhanced SEL): 增強(qiáng)型選擇模塊。此模塊可以對6個輸入進(jìn)行選擇。 SSUM（Selected Summer）：該模塊可以對4個輸入有選擇的相加。 SNEG（selectable negater）：取反模塊。 HLL（high/low limit）：輸出限幅模塊。用于對某一過程變量的上下限的限定。 RLIM（rate limiter）：變化率限制器。 Filter Instructions（濾波指令）HPF（high-pass filter）：高通濾波器。 LPF（low-

46、pass filter）：低通濾波器。 NTCH（notch filter）：帶通濾波器。 LDL2（second-order lead-lag）：超前滯后模塊。 DERV（derivative）派生模塊。 從特有的功能塊指令中可以看出，功能塊編程方式在對過程變量處理時，提供了多種指令模塊。這樣，將大大減輕編程的工作量，減少編程語言的使用量，可以簡化程序，使程序更清晰明了，簡單易懂。3.1.5功能塊的一些應(yīng)用規(guī)則 功能塊編程方式在數(shù)據(jù)的輸入和程序的執(zhí)行方面，都不同于梯形圖編程方式（1）數(shù)據(jù)的輸入和輸出圖3.6 數(shù)據(jù)的輸入輸出用功能塊編程時，可以用外部Tag或者系統(tǒng)數(shù)值完成數(shù)據(jù)的輸入和輸出，而不

47、需要另外的連線。在數(shù)據(jù)的輸入輸出時，需要使用下列指令： IREF（input data element references）用于數(shù)據(jù)的輸入， OREF (output data element references)用于數(shù)據(jù)的輸出。 圖中TAGI1、TAGI2是數(shù)據(jù)輸入端，TAGO2、TAGO3是數(shù)據(jù)的輸出端，數(shù)據(jù)用連線進(jìn)行傳輸。一個輸入可以被多個功能塊使用，而輸出只能是唯一的，也就是說，如果圖中TAGO2改名稱為TAGO3，系統(tǒng)就會出錯。交叉相連的地方，軟件默認(rèn)為一黑點。功能塊都是透明的，也就是說，功能塊可以疊加，它們之間的連線可以相互交叉不相連，而并不會影響功能塊的邏輯關(guān)系和功能塊之間的

48、數(shù)據(jù)傳輸。 ICON和OCON （I/O wire connectors）用于數(shù)據(jù)的連接。 圖3.7 數(shù)據(jù)的連接當(dāng)數(shù)據(jù)連接不太方便，或者編程的過程中需要翻頁的時候，用此指令。（2）功能塊順序執(zhí)行 圖3.8 功能塊的執(zhí)行順序通過連線將各個功能塊連接起來，不但可以對功能快進(jìn)行邏輯關(guān)系設(shè)置，還可以對功能塊的執(zhí)行順序進(jìn)行設(shè)置。功能塊的執(zhí)行過程遵守以下原則： 順序執(zhí)行如果順序連接功能塊，執(zhí)行時，數(shù)據(jù)從輸入，經(jīng)過內(nèi)部運算后到輸出，然后到下一功能塊。如圖3.8所示：如圖4.8所示，不經(jīng)過連線的連接，功能塊之間不具有邏輯關(guān)系，執(zhí)行的時候，數(shù)據(jù)不會從一條路徑傳輸?shù)搅硗庖粭l路徑中。即1、3、5功能塊和2、4、6功

49、能塊之間沒有任何的關(guān)系。 程序執(zhí)行時輸入數(shù)據(jù)經(jīng)功能塊1、3、5執(zhí)行完后直接給輸出。（3）反饋信號的處理 圖3.9 反饋線的連接如果功能塊形成了環(huán)狀，處理器就不能對信號的執(zhí)行先后做出判斷。也就是說，要想把以某功能塊的輸出作為另一功能塊的輸入，即反饋，這時，要對該信號進(jìn)行處理，以讓處理器可以對信號的執(zhí)行順序做出正確的判斷。此時，要用到局部反饋線（localized feedback wire）。如圖3.9所示： 連接反饋線的時候，要用帶雙箭頭的連線。具體用法：連接數(shù)據(jù)輸出輸入端點，選擇連線，用鼠標(biāo)右鍵點擊連線，選擇“l(fā)ocalized feedback wire”。如果不使用localized f

50、eedback wire，在程序編譯的時候，會出現(xiàn)錯誤，并且提示數(shù)據(jù)沒有經(jīng)過處理。 （4）子程序的調(diào)用 把系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能分開，做成子程序，有助于編輯程序。下面以三個實數(shù)的和為例，用功能塊連接成求和子程序，如圖3.10所示，圖3.10 三數(shù)和的主程序和子程序調(diào)用該求和子程序時，要在JSR模塊中的Routine對子程序選擇，這就要求對子程序要有合理的命名，以便于調(diào)用。3.2系統(tǒng)軟件編程 3.2.1 調(diào)用功能塊界面圖3.11 功能塊調(diào)用界面面進(jìn)入RSLogix5000編程界面，右鍵點擊左邊控制欄里的MainProgram，選擇New Routine ，出現(xiàn)如圖3.11所示的對話框：在“Name”欄

51、里為該程序取名“pide”，在“Type”欄里點擊下拉框，選擇Function Block Diagram。然后點擊“OK”。（一般的RSLogix5000軟件只有梯形圖，功能塊要激活才能使用。）將會在MainProgram下出現(xiàn)框。雙擊此選項，就進(jìn)入功能塊編程界面了。在這里要注意：在要將設(shè)為主程序，因為系統(tǒng)默認(rèn)梯形圖為主程序，否則程序執(zhí)行的時候默認(rèn)先運行梯形圖程序，功能塊程序?qū)⒉槐贿\行。右鍵點擊，選擇菜單中的“Properties”，在出現(xiàn)的對話框“Configuration”，在“Main”的下拉框中調(diào)入“pide”即可。下圖4.12所示是功能塊的調(diào)用界面：圖3.12 功能塊編輯界面面3.

52、2.2 選擇主要模塊（1） 二選一功能塊Select（SEL） SelectIn引腳數(shù)據(jù)類型為Bool值 SelectIn0時 OutIn2 SelectIn1時 OutIn1 選擇該功能塊主要是利用輸入一BOOL值來調(diào)用一REAL值或INT值輸（2）使能選擇功能塊Enhanced Select（ESEL） 該功能塊有6個模擬量輸入端子（In1In6），可以對其中的任何輸入進(jìn)行選擇。通過Ins Used引腳可以對輸入端子的數(shù)量做限制，輸入端子數(shù)量可以是16個。Selector Mode引腳可以選擇輸入的模式。該功能塊有6個模擬量輸入端子（In1In6），可以對其中的任何輸入進(jìn)行選擇。通過Ins

53、 Used引腳可以對輸入端子的數(shù)量做限制輸入端子數(shù)量可以是16個。Selector Mode引腳可以選擇輸入的模式： Selector Mode=0 manual select Selector Mode=1 high select Selector Mode=2 low select Selector Mode=3 median select Selector Mode=4 average select （3）參數(shù)標(biāo)定功能塊Scale（SCL） 該功能塊是將輸入量標(biāo)定成實際所要求的工程量。此設(shè)計中采集上來的數(shù)據(jù)經(jīng)過1794-IF2XOF2I模塊將模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量。而我們要將它標(biāo)定為我們在實

54、驗中的工程量溫度值。因此我們在InputParameter中的InRawMax中輸入 1794-IF2XOF2I輸入通道對應(yīng)的最大數(shù)字量30840，在InEUMax中輸入我們所需要的工程量最大值1000。（4）超前滯后模塊（LDLG）該功能塊用于自動控制系統(tǒng)的校正，對輸入信號的相位做超前、滯后或超前滯后的補(bǔ)償。但利用它還可以仿真一階系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線。常用參數(shù)： Lead（超前）、Lag （滯后） 方程式：（5）死區(qū)時間（DEDT）該功能塊用于執(zhí)行輸入信號的延時，用一個數(shù)據(jù)存儲器來存儲延時的數(shù)據(jù)。因此StorageArray必須設(shè)置為數(shù)組類型。另外，Deadtime用來設(shè)置延時時間。(6) 比例

55、 積分 微分功能塊（PIDE） PIDE指令主要是對諸如流速，壓力，溫度或液位等過程變量進(jìn)行控制。PIDE指令接收來自數(shù)據(jù)輸入模塊或外部導(dǎo)入的過程變量PV，通過指令內(nèi)部集成算法計算后輸出控制變量CV，從而保持過程變量在希望的設(shè)定點。 PIDE指令其實是一個復(fù)合程序模塊。它能夠根據(jù)程序員的設(shè)置，在一個閉環(huán)系統(tǒng)中完成一個PID控制器的作用，大大減少了編制PID控制算法的工作量，也增加了系統(tǒng)的可靠性。 3.2.3 鍋爐液位控制系統(tǒng)的編程3.2.3.1 單容下水箱的液位單閉環(huán)控制下水箱 流量計1 手調(diào)閥5 工藝流程LT02021液位檢測變送電動調(diào)節(jié)閥電機(jī)1截止閥7儲水箱手調(diào)閥8圖3.13 單容下水箱液

56、位控制工藝流程簡圖本設(shè)計的控制對象是下水箱的液位，其工藝流程如圖4.13所示。2 .結(jié)構(gòu)框圖與實際接線圖3.14 單容下水箱液位單閉環(huán)控制原理圖N(s)Y(s)PID控制器下水箱液位電動調(diào)節(jié)閥液位變送器2R(s)+E(s)本系統(tǒng)為單回路下水箱液位控制系統(tǒng)，單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般指在一個調(diào)節(jié)對象上用一個調(diào)節(jié)器來保持一個參數(shù)的恒定，而調(diào)節(jié)器只接受一個測量信號，其輸出也只控制一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)。單回路反饋控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，投資少，易于調(diào)整、投運，又能滿足一般生產(chǎn)過程的控制要求，應(yīng)用十分廣泛，尤其適用于被控對象為純滯后、慣性小、負(fù)荷和干擾變化比較平緩、或者對被控量要求不太高的場合。本設(shè)計的目的是使下水箱的液位通

57、過單閉環(huán)控制能穩(wěn)定在給定值，能夠減少或消除來自系統(tǒng)內(nèi)部或外部擾動，結(jié)構(gòu)框圖如圖4.14所示。ANLGComI in0LT2002LT200124VDC 液位變送器21769IF4PLCANLG ComI out 01769OF2KE1002KE1001KE100LKE100N電動調(diào) 節(jié) 閥220VAC上 位 機(jī)上位機(jī)圖3.15 單容下水箱液位控制接線圖該系統(tǒng)控制的任務(wù)是控制下水箱液位等于設(shè)定值所要求的高度。PLC將設(shè)定值與從液位變送器2采集進(jìn)來的液位高度值相比較后，經(jīng)過PID運算，輸出電流控制信號給智能電動調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥將根據(jù)控制信號調(diào)節(jié)閥門開度來控制進(jìn)水管道的流量，從而控制下水箱的液位高度。

58、接線如圖3.15所示。3. 軟件設(shè)計本系統(tǒng)選用Rockwell公司的PLC（ControlLogix5555）作為處理器，通常PLC不采用微機(jī)的編程語言，而采用面向控制過程、面向問題的自然語言編程，這些編程語言有梯形圖、語句表、功能圖、順序功能圖等。Rockwell公司的編程軟件RSLogix5000支持功能塊圖的編程方式。系統(tǒng)程序主要由兩部分組成，即系統(tǒng)起?？刂啤ID控制算法。圖3.16 系統(tǒng)起?？刂瞥绦颍?）系統(tǒng)起?？刂圃O(shè)置“起”、“?！笨刂莆?，以便用戶在系統(tǒng)發(fā)生異常時能通過人機(jī)界面恢復(fù)正常輸出。（2）PID控制算法PID控制算法程序的核心部分是一個PID算法指令。由于PIDE指令本身對

59、輸入量PV沒有工程量整定的功能，因此在輸入之前必須用SCL整定指令進(jìn)行工程量整定。而輸出量CV則可直接在功能塊內(nèi)部進(jìn)行整定。圖3.17 PIDE控制程序3.2.3.2 串接雙容下水箱的液位單閉環(huán)控制1. 工藝流程這也是一個單回路控制系統(tǒng)，與設(shè)計一不同的是有兩個水箱相串聯(lián)，控制的目的是使下水箱的液位高度等于給定值所期望的高度，其工藝流程如圖3.18所示。2. 雙容水箱特征在相連的兩個水箱間有控制水流量的閥門。當(dāng)閥門關(guān)死時，兩個水箱之間的水不能互相流通，在這種狀態(tài)下實施控制，就相當(dāng)于單獨對一個的水箱實施控制。當(dāng)閥門打開時，兩個水箱之間的水就可以互相流通了，且水流流通的速度一部分由上水箱的液位高度決

60、定，一部分由閥門的開度決定。本設(shè)計僅僅打開上水箱的入水閥門，而完全關(guān)閉下水箱的入水閥門，由上水箱控制整個系統(tǒng)的入水，同時上水箱的出水閥門完全關(guān)閉，僅僅打開下水箱的出水閥門，由下水箱的出水閥門出水。如圖3.18所示。本系統(tǒng)流量計1 電動調(diào)節(jié)閥電機(jī)1截止閥7 儲水箱 液位變送LT02021手調(diào)閥8 下水箱 手調(diào)閥1上水箱 圖3.18串接雙容下水箱的液位單閉環(huán)控制工藝流程簡圖不但是一個含有積分環(huán)節(jié)的過程，而且由于兩水箱串聯(lián)而存在容量滯后，上水箱的進(jìn)水流量由電動調(diào)節(jié)閥控制，因而還存在從電動調(diào)節(jié)閥到上水箱的純滯后。本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理框圖和接線圖與單容下水箱的液位單閉環(huán)控制相同，見圖3.14與圖3.15。3