基于PLC的PID控制算法在恒压供水系统中的应用
作者：邱利军季君来源：《职业下旬刊》2013年第11期
文／邱利军季君摘要：本文主要探讨基于PLC的PID控制算法在恒压供水系统中的应用。关键词：PLCPID控制算法恒压供水系统应用一、控制系统相关概念恒压供水控制系统根据给定不同的时间、供水流量和压力的要求，应用一台西门子MM440变频器，采用PLC控制的电磁开关，逐台控制两台185kW水泵（1≠≠、2泵）的控制方法向一个压力罐供水，然后通过压力罐向用户供水。压力罐可以缓解由于水泵直接供水引起的供水压力变化，从而避免因供水压力变化过快造成水泵工作状态的频繁变化，该控制系统的基本框图如图l所示。
本系统使用微型可编程控制器S7300PLC作为控制部分单元，其特点是具有强大的指令功能、方便的可用性能、较高的性价比等。系统采用CPU3152DP模拟量输入、输出模块SM334AI4A0288Bit模块包含模拟量输入通道4个、模拟量输出通道2个，根据需要输入输出信号都选用4～20mA的电流信号。
2自动控制流程简介自动控制流程的过程监控部分采用典型的两级监控方式。下位机由西门子S7300PLC构成，为基础测控级，主要面向生产过程，完成生产现场的数据采集及过程控制等。上位机作为主要的人机界面HMI，为生产管理级，它通过Wi
ce软件监控系统完成对下位机的监控、生产操作管理等，主要面向操作人员。3压力传感器该供水系统采用的压力传感器选用量程为O～l．OMPa，输出电流为4～20mA。二、自动控制流程简介和算法
f1自动控制流程简介接通电源后，PLC对系统进行PID参数整定，进行系统PID控制，根据控制量输出的变化投入水泵运行或退出水泵运行。根据需要，设定变频器输出最大频率值为50Hz、最小频率值为25Hz。2PID控制PID控制结构如图2所示。
PID控制器控制规律为：其中KP为比例放大系数，TI为积分时间，TD为微分时间。3PLC控制在STEP7的编程软件中，使用FC105和FC106功能模块。这两个模块功能正好对应，当传感器检测到水位高或低时，通过模拟量输入AI，将检测到PIW256的量传递给FC105，经FC105转化成数字量MD200信号送到FB41，经过FB41处理后给出MD100信号到FC106。FC106又将数字量转成模拟量给出PQW102信号到AO，从而控制变频器频率。4MM440变频器参数的设置1模拟量输入参数的设置。选择模拟量输入2通道电流给定值，参数设置如下：P100007P075612P075714P075810P0759120、P07601100，同时让P076114。2模拟量输出参数的设置。选择模拟量输出1通道电流r