項(xiàng)目八S7-1200PLC在過程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用——任務(wù)1恒液位、恒流量、恒壓力控制一、任務(wù)目標(biāo)1.了解壓力變送器、液位變送器、流量變送器的應(yīng)用和安裝2.掌握S7-1200中模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊SM1234的使用方法3.掌握恒液位、恒流量、恒壓力控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試二、控制要求通過PLC控制器控制變頻器驅(qū)動(dòng)水泵電機(jī)將下水箱的水輸送到上水箱，上水箱到下水箱設(shè)一手動(dòng)放液閥，控制過程：通過傳感器將檢測到的上水箱的液位、壓力、流量轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，經(jīng)過A/D處理后轉(zhuǎn)換成數(shù)字量供PLC進(jìn)行處理，可在人機(jī)界面上設(shè)置液位、壓力、流量值，經(jīng)過PLC將設(shè)置值與當(dāng)前值進(jìn)行比較后，通過變頻器來控制水泵的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到恒壓力、恒流量、恒液位?？纱蜷_上水箱手動(dòng)放水閥，來保證壓力、液位、流量的動(dòng)態(tài)平衡。圖9-17過程控制系統(tǒng)組成任務(wù)1恒液位、恒流量、恒壓力控制

系統(tǒng)控制包含壓力、溫度、流量、液位測量控制如圖9-17，其壓力、流量、液位傳感器都為模擬量傳感器。系統(tǒng)有A、B兩個(gè)水箱，任務(wù)1恒液位、恒流量、恒壓力控制

三、硬件電路設(shè)計(jì)名稱型號(hào)數(shù)量PLCCPU1214CDC/DC/DC1模擬量模塊SM12341按鈕XB2-BVB1LC24V1綠1紅變頻器MM4201水泵JET-G17-371中間繼電器RXM2LB2BD2液位傳感器MIK-P2601渦輪流量計(jì)LWGYS-A理1壓力變送器BST6600-BB1導(dǎo)線0.75m2若干1.硬件選擇（見表）2.I/O地址分配（見表）輸入輸出正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB1I0.0變頻器啟動(dòng)信號(hào)Q0.0停止按鈕SB2I0.1變頻器模擬電壓輸入QW96液位傳感器IW96壓力傳感器IW98流量傳感器IW100任務(wù)1恒液位、恒流量、恒壓力控制

三、硬件電路設(shè)計(jì)3.電氣原理圖圖9-18電氣原理圖任務(wù)1恒液位、恒流量、恒壓力控制

四、程序設(shè)計(jì)1.硬件組態(tài)（1）新建工程。新建工程，我們無論是選擇壓力、流量和液位的控制，它的控制過程都是一樣的，在此我們以壓力的PID控制為例，并命名為“壓力PID”。（2）硬件組態(tài)。如圖9-3所示，點(diǎn)擊“添加新設(shè)備”，最后展開“CPU1214C“，雙擊所要組態(tài)的CPU型號(hào)，用同樣的方法組態(tài)模擬量模塊SM1234。可以在通道中選擇不同的測量類型和不同的范圍，在此我們選擇0-20mA電流輸入。（見圖9-22）任務(wù)1恒液位、恒流量、恒壓力控制

四、程序設(shè)計(jì)2.參數(shù)組態(tài)（1）添加循環(huán)中斷組織塊（見圖9-4）（2）基本參數(shù)組態(tài)。如圖9-5所示，展開左側(cè)的目錄樹，雙擊“工藝對(duì)象”中的“組態(tài)”參數(shù)，分別設(shè)置基本設(shè)置、過程值設(shè)置和高級(jí)設(shè)置的參數(shù)（見圖9-19）?？刂破鞯念愋瓦x擇為“壓力”，輸入值“Input_PER”（模擬量整數(shù)反饋），輸出值“Output_PER”（整數(shù)型類型輸出）。圖9-19PID組態(tài)的基本參數(shù)任務(wù)1恒液位、恒流量、恒壓力控制

四、程序設(shè)計(jì)（3）反饋值量程化。模擬量輸入經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后最大值為27648.0，這個(gè)數(shù)值對(duì)應(yīng)壓力是0.6MPa，如圖9-20所示。9-20PID的過程值標(biāo)定任務(wù)1恒液位、恒流量、恒壓力控制

四、程序設(shè)計(jì)（1）指令介紹

PID參數(shù)分為輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)，其含義見表9-2、9-3。（2）編寫程序

程序如圖9-26和圖9-27圖9-26OB1中的程序3.編寫程序可參照?qǐng)D9-26、9-27編寫，只是不同的模擬量輸入信號(hào)，選擇不同的模擬量輸入地址（見表9-1）和將設(shè)定值根據(jù)不同的標(biāo)定范圍轉(zhuǎn)換成0～27648的數(shù)字量即可。任務(wù)1恒液位、恒流量、恒壓力控制

四、程序設(shè)計(jì)圖9-27OB30中的程序任務(wù)1恒液位、恒流量、恒壓力控制

四、程序設(shè)計(jì)4.程序調(diào)試通過路徑：項(xiàng)目樹

>PLC項(xiàng)目

>工藝對(duì)象

>PID_Compact>調(diào)試打開整定界面，如圖9-21所示：圖9-21PIDCompact調(diào)試面（1）采樣時(shí)間：選擇調(diào)試面板測量功能的采樣時(shí)間；啟動(dòng)：激活

PIDCompact趨勢(shì)采集功能。調(diào)節(jié)模式：選擇整定方式；啟動(dòng)：激活調(diào)節(jié)模式。

（2）實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖顯示：以曲線方式顯示

Setpoint（給定值），Input（反饋值），Output(輸出值)。（3）標(biāo)尺：更改趨勢(shì)中曲線顏色和標(biāo)尺中的最大/最小值。（4）調(diào)節(jié)狀態(tài)：顯示進(jìn)度條與調(diào)節(jié)狀態(tài)。當(dāng)調(diào)節(jié)完成后，整定出的參數(shù)會(huì)實(shí)時(shí)更新至工藝對(duì)象背景數(shù)據(jù)塊

>Retain>PID參數(shù)中。a.ErrorAck：確認(rèn)警告和錯(cuò)誤，點(diǎn)擊時(shí)

ErrorAck=Ture，釋放時(shí)

ErrorAck=False；b.上傳

PID參數(shù)：將調(diào)節(jié)出的參數(shù)更新至初始值；c.轉(zhuǎn)到

PID參數(shù)：轉(zhuǎn)換到組態(tài)界面

>高級(jí)設(shè)置

>PID參數(shù)；d.若當(dāng)進(jìn)度條達(dá)或控制器調(diào)節(jié)功能看似受阻時(shí)，請(qǐng)單擊“調(diào)節(jié)模式”中（上圖部分

1）的“Stop”圖標(biāo)。檢查工藝對(duì)象的組態(tài)，必要時(shí)請(qǐng)重新啟動(dòng)控制器調(diào)節(jié)功能。（5）可監(jiān)視給定，反饋，輸出值的在線狀態(tài)，并可手動(dòng)強(qiáng)制輸出值。StopPID_Compact：禁用PID控制器至非活動(dòng)狀態(tài)。任務(wù)1恒液位、恒流量、恒壓力控制

四、程序設(shè)計(jì)注意：上傳參數(shù)時(shí)要保證軟件與

CPU之間的在線連接，并且調(diào)試模板要在測量模式，即能實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)值，點(diǎn)擊上傳按鈕后，PID工藝對(duì)象數(shù)據(jù)塊會(huì)顯示與

CPU中的值不一致，因?yàn)榇藭r(shí)項(xiàng)目中工藝對(duì)象數(shù)據(jù)塊的初始值與

CPU中的不一致，可將此塊