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 為滿足工藝生產(chǎn)上的需要，對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行精準(zhǔn)控制并節(jié)約人力資源，我們常常需要對(duì)現(xiàn)有PLC程序進(jìn)行優(yōu)化，增加各類如流量、壓力、溫度、液位等的閉環(huán)可調(diào)控制回路，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的手動(dòng)/自動(dòng)無擾動(dòng)切換。但是如何快速準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)以上功能,下面將對(duì)其做詳細(xì)的介紹。

 

2 模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本概念

 

2.1 模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成

 

典型的PLC模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)如圖1所示，虛線中的部分是PLC實(shí)現(xiàn)的。PLC模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖

 

  在模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)中，被控量c(t)（例如壓力、溫度、流量、液位等）是連續(xù)變化的模擬量，大多數(shù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（例如氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和變頻器等）要求PLC輸出模擬信號(hào)mv(t)，而PLC的CPU只能處理數(shù)字量。c(t)首先被測(cè)量元件（傳感器）和變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)量程的直流電流信號(hào)或直流電壓信號(hào)pv(t)，例如4-20mA和0-5V的信號(hào)，PLC用模擬量輸入模塊中的A/D轉(zhuǎn)換器將它們轉(zhuǎn)換為數(shù)字量pv(n)。模擬量與數(shù)字量之間的相互轉(zhuǎn)換和PID程序的執(zhí)行都是周期性的操作，其間隔時(shí)間稱為采樣周期，各數(shù)字量括號(hào)中的n表示第n次采樣計(jì)算時(shí)的數(shù)字量。圖1中的sp(n)是給定值，pv(n)為A/D轉(zhuǎn)換后的反饋量，誤差ev(n)=sp(n)-pv(n)。D/A轉(zhuǎn)換器將PID控制器輸出的數(shù)字量mv(n)轉(zhuǎn)換為模擬量（直流電壓或直流電流）mv(t),再去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。閉環(huán)負(fù)反饋控制可以使控制系統(tǒng)的反饋量pv(n)等于或者是跟隨給定值sp(n)。閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,現(xiàn)在各個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。