项目八S7-1200PLC在过程控制系统中的应用——任务1恒液位、恒流量、恒压力控制

一、任务目标1.了解压力变送器、液位变送器、流量变送器的应用和安装2.掌握S7-1200中模数转换模块SM1234的使用方法3.掌握恒液位、恒流量、恒压力控制系统的设计与调试二、控制要求通过PLC控制器控制变频器驱动水泵电机将下水箱的水输送到上水箱，上水箱到下水箱设一手动放液阀，控制过程：通过传感器将检测到的上水箱的液位、压力、流量转化为电流信号，经过A/D处理后转换成数字量供PLC进行处理，可在人机界面上设置液位、压力、流量值，经过PLC将设置值与当前值进行比较后，通过变频器来控制水泵的转速，从而达到恒压力、恒流量、恒液位。可打开上水箱手动放水阀，来保证压力、液位、流量的动态平衡。图9-17过程控制系统组成任务1恒液位、恒流量、恒压力控制系统控制包含压力、温度、流量、液位测量控制如图9-17，其压力、流量、液位传感器都为模拟量传感器。系统有A、B两个水箱，

任务1恒液位、恒流量、恒压力控制三、硬件电路设计名称型号数量PLCCPU1214CDC/DC/DC1模拟量模块SM12341按钮XB2-BVB1LC24V1绿1红变频器MM4201水泵JET-G17-371中间继电器RXM2LB2BD2液位传感器MIK-P2601涡轮流量计LWGYS-A理1压力变送器BST6600-BB1导线0.75m2若干1.硬件选择（见表）2.I/O地址分配（见表）输入输出正转启动按钮SB1I0.0变频器启动信号Q0.0停止按钮SB2I0.1变频器模拟电压输入QW96液位传感器IW96压力传感器IW98流量传感器IW100

任务1恒液位、恒流量、恒压力控制三、硬件电路设计3.电气原理图图9-18电气原理图

任务1恒液位、恒流量、恒压力控制四、程序设计1.硬件组态（1）新建工程。新建工程，我们无论是选择压力、流量和液位的控制，它的控制过程都是一样的，在此我们以压力的PID控制为例，并命名为“压力PID”。（2）硬件组态。如图9-3所示，点击“添加新设备”，最后展开“CPU1214C“，双击所要组态的CPU型号，用同样的方法组态模拟量模块SM1234。可以在通道中选择不同的测量类型和不同的范围，在此我们选择0-20mA电流输入。（见图9-22）

任务1恒液位、恒流量、恒压力控制四、程序设计2.参数组态（1）添加循环中断组织块（见图9-4）（2）基本参数组态。如图9-5所示，展开左侧的目录树，双击“工艺对象”中的“组态”参数，分别设置基本设置、过程值设置和高级设置的参数（见图9-19）。控制器的类型选择为“压力”，输入值“Input_PER”（模拟量整数反馈），输出值“Output_PER”（整数型类型输出）。图9-19PID组态的基本参数

任务1恒液位、恒流量、恒压力控制四、程序设计（3）反馈值量程化。模拟量输入经过A/D转换后最大值为27648.0，这个数值对应压力是0.6MPa，如图9-20所示。9-20PID的过程值标定

任务1恒液位、恒流量、恒压力控制四、程序设计（1）指令介绍PID参数分为输入参数和输出参数，其含义见表9-2、9-3。（2）编写程序程序如图9-26和图9-27图9-26OB1中的程序3.编写程序可参照图9-26、9-27编写，只是不同的模拟量输入信号，选择不同的模拟量输入地址（见表9-1）和将设定值根据不同的标定范围转换成0～27648的数字量即可。

任务1恒液位、恒流量、恒压力控制四、程序设计图9-27OB30中的程序

任务1恒液位、恒流量、恒压力控制四、程序设计4.程序调试通过路径：项目树PLC项目工艺对象PID_Compact调试打开整定界面，如图9-21所示：图9-21PIDCompact调试面（1）采样时间：选择调试面板测量功能的采样时间；启动：激活PIDCompact趋势采集功能。调节模式：选择整定方式；启动：激活调节模式。

（2）实时趋势图显示：以曲线方式显示Setpoint（给定值），Input（反馈值），Output(输出值)。（3）标尺：更改趋势中曲线颜色和标尺中的最大/最小值。（4）调节状态：显示进度条与调节状态。当调节完成后，整定出的参数会实时更新至工艺对象背景数据块RetainPID参数中。a.ErrorAck：确认警告和错误，点击时ErrorAck=Ture，释放时ErrorAck=False；b.上传PID参数：将调节出的参数更新至初始值；c.转到PID参数：转换到组态界面高级设置PID参数；d.若当进度条达或控制器调节功能看似