基于plc和组态技术的水箱液位串级控制系统设计 毕业设计论文

2007届毕业设计说明书基于PLC和组态技术的水箱液位串级控制系统设计系、部电气与信息工程系学生姓名指导教师职称讲师专业自动化班级完成时间20115201摘要本文介绍了一种基组态软件WINCC和西门子STEP7的双容水箱的液位串级控制系统的设计过程。本方案利用WINCC良好的人机界面、数据采集功能，并结合STEP7环境编程的便利性，采用可靠的MPI接口建立WINCC和PLC、双容水箱之间的数据通讯。利用WINCC开发服务器端画面，在PLC客户端环境中编写控制程序，最终实现对水箱液位的精确控制。实验结果表明，此方法使用简单可靠，可广泛应用于工业生产过程中的液位控制问题。此系统同样可以满足工厂对控制系统的G19668G8726G15G7389G11540G5052G3835的应用G2081G7235。关键词组态软件G727PLCG727水箱液位G727串级控制系统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目录1绪论311过程控制系统的发展概况及趋势312PLC的发展概况及趋势413组态软件的发展概况及趋势414各章节主要内容52水箱液位串级控制系统总体设计621现场系统组成622双容水箱控制系统结构823串级控制系统1024控制规律113控制系统设计1431S7400PLC概述1432STEP7软件的介绍1433硬件组态1534创建数据块DB412035创建功能块FB412036创建组织块OB352137通信设置2238程序下载234监控程序的设计2441WINCC简介2442监控界面的设计255水箱液位串级控制系统调试3251FCS系统实物调试3252PLCSIM离线仿真调试33结束语35参考文献36致谢3731绪论液位控制问题G7171工业生产过程中的一G12879G5132G16277问题，G1375G3926在G20290G7021、G20147G2709G2164工，G9354液过建，G2282工生产G12573G3822种G15904业的生产G2164工过程G18129G19668G16213对液位G17839G15904G17878G5415的控制。双容水箱液位的控制G1328G1038过程控制的一种，G11013于G1866G14270G17535G4396在G9394G2530，对G16949G19555G17139G14667G2476G2282G13792表现G19762G13459性G10317性G2462控制系统G8616G17751G3809G7446的G10317G9869，G1268统的控制G993能G17810G2052满G5859的控制G6940果。以PLC、组态软件G1038单G1815，可以组G6116G1186简单G2052G3809G7446的G2520种工业控制系统。PLC可以实现G3809G7446的G17935G17765编程G2462简单的G12651法编程，G1306G7171对于G1820G17839控制G12651法，G3926G8181G12958控制G12651法G12573G9053G2462G2052G11709G19465G17828G12651，G11013于G12651法本G17535的G3809G7446性，单G13443G1393靠PLC编程功能G5062G13475G993能满足G16213G8726G727组态软件编程G16833G16340G15441G9994简单，G1306G3835G3822数G7171G14062本G16833G16340，在G3800G10714G12651法方面G1185G9994G4396在G16844G3822G993便。G3252此，G6564G1998G4570G12651法写G1849STEP7程序的G5617G17347，G1523G2173STEP7的G5567G17907G17828G12651功能G2462丰富的函数库，可以方便的实现G12651法编写，G8726解输G1998值通过可靠的MPI接口反馈给组态软件，最终实现对控制对G16949的控制。本文正G7171基于上述G5617G17347，设计开发了基于WINCC和STEP7软件的液位控制实验平台。该平台简单可靠，本文在STEP7环境中编写了G1268统的PIG39控制G12651法，实现了对双容水箱液位的控制。11过程控制系统的发展概况及趋势过程控制G7171一门与工业生产过程联系十分紧密的学科，G19555G11540科学技术的飞G17907G2081G17839，过程控制也在日新月异地发展。它G993仅在G1268统的工业改造中，起G2052了G6564高质量，节约原材G7021和能源，减少环境污染G12573十分重G16213的G1328用，G13792且正在G6116G1038新建的规G8181G3835、结构G3809G7446的工业生产过程中G993可缺少的组G6116部分。生产过程G14270动G2282G7171保持生产稳定、降低消耗、减少G6116本、改善劳动条件、保证安全和G6564高劳动生产率重G16213手段，在社会生产的G2520个G15904业起G11540极G1866重G16213的G1328用。G1866发展G13475历了以下几个方面1、局部G14270动G2282阶段（50年代）2、过程计G12651机控制系统阶段（60年代）3、集中控制、G3822参数控制阶段（70年代）4、集散控制阶段（80年代以G2530）目G2081过程控制正走向高级阶段的未来，G993论G7171G1186过程控制的历史和现状看，还G7171G1186过程控制发展的必G16213性、可能性来看，过程控制G7171朝G11540综合G2282、智能G2282的方向发展，即计G12651机集G6116制造系统以智能控制G10714论G1038基础，以计G12651机G2462网络G1038主G16213手段，对企业的G13475营、计划、调度、管G10714和控制全面综合，实现G1186原G7021G17839库G2052产G2709G1998厂的G14270动G2282、整个生产系统信息管G10714的最G1260G2282。智能G2282G7171过程控制的发展必G9994G17247G2195，对工业的发展G7389G11540十分重G162134G13792现实的G5859G1053。12PLC的发展概况及趋势PLC的发展G7171G6564高生产G2159的G16213G8726G6524动的。最G7101的G14270动控制采用G13499G11017器G7507G17839G15904的，控制G17935G17765简单、G1319G12227G3835。G13512G6264G993便G2331级G6454代G3268G19602。G19555G11540G11017子G1815器件的发展，1G286G28年G2081G2530发明了PLCG11PG85G82G74G85G68G80G80G68G69G79G72LG82G74G76G70CG82G81G87G85G82G79G79G72G85G12。最G7101的PLC主G16213G1328用G7171G7379代G13499G11017器G17G4448全用于G17935G17765G11G20046序G12控制G1881G4396G4579功能单一。G1306G7171，在G3250G17347调节G7114。G1185G9994G19668G16213单G3250G17347G1214表G6122G13785G50CS。G19555G11540G11017子技术、控制技术的发展，PLCG1186单G13443的数G4395量控制发展G2052简单的G8181G6323量控制和数G4395量控制G11468结合，部分G7379代了单G3250G17347G1214表的功能。PLC的网络能G2159G1186G7092G2052G7389，G1182G3837G5062G13475G19762G5132G5390G3835。通过网络，可以实现分散控制，降低安G16025G6116本，G6564高集G6116度。正G7171G3252G1038G17837种G9801G8975性，用户可以G5468方便地建立G14270G5061的G14270动G2282控制系统。PLC在设计G7114G4613G7171面向工业环境的。G3252此，可靠性和G6251G5190G6212能G2159G18129G5468G5390。PLC在G19283G7411应用中，G13475G2475了G13783验，几G1058G6116G1038高可靠性的代G2529G16801。几G1058G6164G7389G3835G3423的G20046序控制、重G16213的应用，G18129G7171PLC实现的。可以G16840，G8821G7389PLCG4613G8821G7389现代制造业。PLCG17839一G8505G15713合G50CS技术，发展G2052PG36CG11PG85G82G74G85G68G80G80G68G69G79G72G36G88G87G82G80G68G87G76G82G81CG82G81G87G85G82G79G79G72G85G12。PG36C可以方便的和企业网集G6116，实现信息G2282工厂。PLC网络中PG85G82G73G76G69G88G86G17MG82G71G69G88G86应用也G19762G5132广泛。G19555G11540G11017子技术的发展，PLCG1319G12227G17246来G17246G4579。G1306G4579G3423G2282G7171G7389G19492度的，并G993G7171G17246少G17246好。G3252G1038G19471容G1815件G12573的G1319G12227G5468G19602G13565G4579G13792G6251G5190G6212G6526G7057G19668G16213G17837G1135分立G1815件。同G7114，G1038了使用G7368G2164方便，功能G7368G5390，控制器的G1881G4396G993G7041G6205G3835，G3800G10714能G2159G993G7041G3698G5390。PLC厂G4490G12227极向过程控制G20058G3507G6311展。PLC保持了G9801G8975、可靠和高性G1227G8616的G1260G2195。同G7114在G7643G1946G2282和开G6930性方面G7389了G19283足的G17839G8505G5483G2052G5468G3822用户的G2928G10245和使用。在功能方面G2494G7389G7588G1135在PLC基础之上发展起来的PG36C系统G6177能G3827满足全厂控制的G16213G8726。G3252此PLC的G7693基G1393G9994G10294G3278。目G2081G14270动G2282G20058G3507主G16213的发展方向G7171企业G4630和G17722间G4630的G15713合。在G6564高生产G2159、全G10711G2282、G2031新和可持G13505发展的G16213G8726G6524动下，信息、通讯、控制和动G2159的G15713合G7171G14270动G2282发展的必G11013之G17347。G5647之PLCG20046应企业G15713合的G19668G16213，向G7643G1946G2282、G3822功能方向G993G7041发展，应用G20058G3507G993G7041G6311展功能G993G7041G3698G5390，发展G2081G7235G19762G5132G1060G16278。13组态软件的发展概况及趋势G19555G11540计G12651机技术的飞G17907发展，新G3423的工业G14270动控制系统正以G7643G1946的工业计G12651机软、G11840件平台构G6116的集G6116系统G2474代G1268统的G4565G19393G5347系统，它G1867G7389G17878应性G5390、开G6930性好、G7143于G6205展、G13475G8994G2462开发G2620G7411G11713G12573G1260G9869。G11429控组态软件在新G3423的工业G14270动控制系统起G2052G17246来G17246重G16213的G1328用。通G5132可以G6238组态软件系统划分G1038控制G4630、G11429控G4630、管G10714G4630G989个G4630G8437结构。G1866中G11429控G4630对下G17842接控制G4630，对上G17842接管G10714G4630，它G993G1306实现对现G3342的实G7114G11429G8991与控制，且G5132在G14270动控制系统中G4448G6116上G1268下G17810、组态开发的重G16213G1328用。G11429控G4630的G11840件以工业级的G5506G3423计G12651机和工G1328G12461G1038主，目G2081G7368G17247向于工业G5506机。G11429控G4630的软件功能G11013G11429控组态软件来实现。组态软件G6363一G1135数据采集与过程控制的G999用软件，它G1216G7171在G14270动控制系统G11429控G4630一级的软件平台和开发环境，能以G9801G8975G3822样的组态方G5347G11G13792G993G7171编程方G5347G12G6564G1391良好的用5户开发界面和简G6475的使用方法，G1866G20056设G13634的G2520种软件G8181G3371可以G19762G5132容G7143地实现和G4448G6116G11429控G4630的G2520项功能，并能同G7114支持G2520种G11840件厂G4490的计G12651机和1/0设备，与高性能的工控计G12651机和网络系统结合，向控制G4630和管G10714G4630G6564G1391软、G11840件的全部接口，G17839G15904系统集G6116。目G2081世界上G7389G993少G999业厂商生产和G6564G1391G2520种组态软件产G2709。14各章节主要内容第一章绪论主G16213介绍过程控制的发展概况G2462G17247G2195，讲述本G8437论文选题的目的和G5859G1053G727并简单介绍论文G2520章节的主G16213G1881容。第二章控制G16213G8726、任务分析详细介绍双容水箱系统的结构、G10317G9869G2462工G1328原G10714G727建立双容水箱系统的数学G8181G3423，并G7693据实际对G16949画G1998系统框图G727选择、确定G17878合的被控G2476量、G8991量参数G2462操G1328G2476量G12573。第G989章控制系统的设计本章主G16213介绍G3926何实现对双容水箱液位的控制，概述性地介绍了PLC的发展概况G2462G17247G2195以G2462SIMG36TICS7G16300的功能和G10317G9869，并给G1998了G1867G1319的G11840件使用、STEP7编程，也G4613G7171控制系统的设计。第四章G11429控系统设计本章介绍了G11429控软件的发展历程以G2462G1866在过程控制系统中应用的G1260G2195，给G1998了组态王的功能G10317G9869G2462应用G3342合，并用组态王实现了G11429控界面的设计。第五章结束G16833G5647结设计最G2530G17810G2052的G6940果，分析本G8437设计过程中的G5483失。62水箱液位串级控制系统总体设计21现场系统组成本G16025G13634G11013被控对G16949和上位控制系统两部分组G6116。系统动G2159支G17347分两G17347一G17347G11013G989G11468（380V交流）磁G2159驱动泵、气动调节阀、交流G11017磁阀、西门子G11017磁流量计G2462手动调节阀组G6116G727另一G17347G11013西门子G2476频器、G989G11468磁G2159驱动泵（220VG2476频）、涡轮流量计G2462手动调节阀组G6116。1、被控对G16949被控对G16949G11013G993锈钢储水箱、上、中、下G989个串接圆筒形G7389机玻璃水箱、4G175KG90G11017G2164热锅炉G11G11013G993锈钢锅和锅炉夹套构G6116G12、冷热水交G6454盘管和敷塑G993锈钢管G17347组G6116。水箱包括上水箱、中水箱、下水箱和储水箱。上、中、下水箱采用淡蓝色圆筒G3423G7389机玻璃，G993G1306坚实耐用，G13792且透明度高，便于学生直能接G16278察G2052液位的G2476G2282和记录结果。上、中水箱尺寸均G1038G7125G70G80G15G7520G70G80G727下水箱尺寸G1038G7135G70G80G15G7520G70G80。每个水箱G7389G989个槽，分别G7171缓冲槽，工G1328槽，G1998水槽。储水箱尺寸G1038G19283宽高68G70G805243。储水箱G1881部G7389两个椭圆形塑G7021过滤网罩，防止两套动G2159支G17347G17839水G7114G7389G7446物G17839G1849泵中。G8181G6323锅炉此锅炉采用G993锈钢制G6116，G11013G2164热G4630（G1881胆）和冷却G4630（夹套）组G6116。做温度实验G7114，冷却G4630的循环水可以使G2164热G4630的热量G5567G17907散发，使G2164热G4630的温度G5567G17907下降。冷却G4630和G2164热G4630G18129G16025G7389温度G1268感器检G8991G1866温度。盘管G1928337米（43圈），可做温度G13443G9394G2530实验，在盘管上G7389两个G993同的温度检G8991G9869，G3252G13792G7389两个G993同的G9394G2530G7114间。在实验过程中G7693据G993同的实验G19668G16213选择G993同的G9394G2530G7114间。盘管G1998来的水既可以G3250流G2052锅炉G1881胆，也可以G13475过涡轮流量计G4448G6116流量G9394G2530实验。管道整个系统管道采用敷塑G993锈钢管组G6116，G6164G7389的水阀采用G1260质G10711阀，彻底避免了管道系统生锈的可能性。G7389G6940G6564高了实验G16025G13634的使用年G19492。G1866中储水箱底G7389一个G1998水阀，G5415水箱G19668G16213G7368G6454水G7114，G4570G10711阀打开让水直接排G1998。2、检G8991G16025G13634压G2159G1268感器、G2476送器采用SIEMENS带PRG50FIBUSG16PG36通讯协议的压G2159G1268感器和工业用的G6205散硅压G2159G2476送器，G6205散硅压G2159G2476送器含G993锈钢隔离膜片，同G7114采用信号隔离技术，对G1268感器温度漂移G17331G19555G15929G1619。压G2159G1268感器用来对上、中、下水箱的液位G17839G15904检G8991，G1866精度G10380G175级，G3252G1038G1038二G13459制，G6937工G1328G7114G19668串接24V直流G11017源。温度G1268感器本G16025G13634采用G1857个PG87100G1268感器，分别用来检G8991上水箱G1998口、锅炉G1881胆、7锅炉夹套以G2462盘管的水温。G1857个PG87100G1268感器的检G8991信号中检G8991锅炉G1881胆温度的一G17347G2052SIEMENS带PRG50FIBUSG16PG36通讯协议的温度G2476送器，直接G17728G2282G6116数G4395信号G727另G3818五G17347直接接G14279SM331G8181G6323量输G1849G8181G3371。PG87100G1268感器精度高，热G15929G1619性能G17751好。流量G1268感器、G17728G6454器流量G1268感器分别用来对调节阀支G17347、G2476频支G17347G2462盘管G1998口支G17347的流量G17839G15904G8991量。涡轮流量计G3423号LWG42G60G1610，流量G14551G32720G7941G172G80A1/G75，精度1G170G8。输G19984G79420G80G36G7643G1946信号。本G16025G13634采用两套流量G1268感器、G2476送器分别对G2476频支G17347G2462盘管G1998口支G17347的流量G17839G15904G8991量，调节阀支G17347的流量检G8991采用SIEMENS带PRG50FIBUSG16PG36通讯接口的检G8991和G2476送一G1319的G11017磁G5347流量计。3、G6203G15904机构调节阀采用SIEMENS带PRG50FIBUSG16PG36通讯协议的气动调节阀，用来G17839G15904控制G3250G17347流量的调节。它G1867G7389精度高、G1319G12227G4579、重量G17743、G6524动G2159G3835、耗气量少、可靠性高、操G1328方便G12573G1260G9869。G11013CPU直接发送的数G4395信号控制阀门的开度，本气动调节阀G14270动G17839G15904G19658G9869G7669正，使用和G7669正G18129G19762G5132方便。G2476频器本G16025G13634采用SIEMENS带PRG50FIBUSG16G39P通讯接口G8181G3371的G2476频器，G1866输G1849G11017压G1038单G11468G36C220V，输G1998G1038G989G11468G36C220V。水泵本G16025G13634采用磁G2159驱动泵，G3423号G103816CG52G168P，流量G103832G2331/分，G6208程G10388米，功率G1038180W。泵G1319G4448全采用G993锈钢材G7021，以防止生锈，使用G4563G2641G19283。G1866中一G2494G1038G989G11468380VG5670压驱动，另一G2494G1038G989G11468G2476频220V输G1998驱动。G989G11468移G11468调压G16025G13634采用可控硅移G11468G16314发G16025G13634，输G1849控制信号G10384G79420G80G36G7643G1946G11017流信号。输G1998G11017压用来控制G2164热器G2164热，G1186G13792控制锅炉的温度。G11017磁阀在本G16025G13634中G1328G1038气动调节阀的G7061G17347，起G2052阶G17303G5190G6212的G1328用。G11017磁阀G3423号G1038G61SG1615G727工G1328压G2159最G4579压G2159G10380KG74/A2，最G3835压G2159G103810KG74/A2G727工G1328温度G7135G79480G263。4、控制器控制器采用SIEMENSG1856G2508的S7400CPU，G3423号G1038412G163G43，本CPU既G1867G7389能G17839G15904G3822G9869通讯功能的MPI接口，G2460G1867G7389PRG50FIBUSG16G39P通讯功能的G39P通讯接口。5、G19757G19911G5347G12366气压G13565机用于给气动调节阀G6564G1391气源，G11017动机的动G2159通过G989G16294G14026带G1268带动G12366压机G7366G17736G7071G17728，G13475G17842G7450带动G8975G3634做G5460G3809G17828动，使G8785G13580、G8975G3634、阀组G6164组G6116的密G19393G12366间容G12227产生G2620G7411G2476G2282，G4448G6116G2572气、压G13565、排气的G12366气压G13565过程，压G13565G12366气G13475G13481G7389冷却G13721片的排气G19120管、单向阀G17839G1849储气G13604。G12366压机设G7389气量G14270动调节系统，G5415储气G13604G1881的气压G17241过G20081定排气压G2159G7114，压G2159开G1863会G14270动G2011G7041G11017源使G12366压机G14270动G1584止工G1328，G5415储气G13604G1881的气G1319压G2159G3252G3818部设备的使用G13792下降G2052G20081定排压以下0G172G160G173MG83G68G7114，气压开G1863G14270动G3809位，G12366压机G2460重新工G1328，使储气G13604G1881压G13565G12366气压G2159保持在一定G14551G3272G1881。G989、G11017源控制台（仅G7101G7411控制系统G19668G1393G17194G11017源控制台，G2331级G2530的现G3342G5647G13459控制系统本G175358G5062集G6116G11017源控制部分）G11017源控制G4643面G7507G1817分G13783G15397人G17535安全保G6264，带G7389G9443G11017保G6264G12366气开G1863、G11017压G3423G9443G11017保G6264器、G11017流G3423G9443G11017保G6264器。G1214表综合控制台包含了原G7389的G5132规控制系统，G11013于它G20056G11053了G2331级接口，G3252此它在G5647G13459控制系统中的G1328用G4613G7171G1038上位控制系统G6564G1391信号。G1866FCS控制系统对G16949G16025G13634G5647G16992图G3926图1G6164G12046A0A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15A16A022双容水箱控制系统结构221双容水箱系统结构双容水箱G7171两个串联在一起的水箱，整个系统G7389上水箱、中水箱、储水箱G2462管和阀门组G6116。本系统G11013双容水箱G1328G1038控制对G16949G15水箱的液位G751和G752G1328G1038被控量。水箱G18336液位的G2476G2282G15G11013压G2159G1268感器G17728G6454G61164G9720G80G36的G7643G1946G11017信号G15在G11013I/G50接口的G36/G39G17728G6454G6116二G17839制编9G11733的数G4395信号G2530G15送G1849计G12651机端口。G13475计G12651机G12651G1998的控制量通过G39/G36G17728G6454G61161G975V的控制G11017信号G15G2164G2052功G6930上G15通过改G2476调节阀的开度向水箱。水G1186上水箱G17839G1849，上水箱G19404G7507开度8G8639米，G17839G1849中水箱，中水箱G19404G7507开度5G166G8639米。G16213保证中水箱G19404G7507开度G3835约下水箱G19404G7507开度，G17837样控制G6940果好G1135。水流G1849量G52G76G11013调节阀G88控制，流G1998量G52G82G2029G11013用户通过G19404G7507来改G2476。被调量G1038下水位G43。双容水箱系统结构G3926图2G6164G12046A0A17A18A19A20A21A9A10A22A23222控制逻辑结构双容水箱液位控制系统的G17935G17765结构G3926图3G6164G12046G2910A0A24A9A10A25A26A22A23A0G17837G7171一个串级控制系统，G7389两个水箱G11468串联，控制的目的G7171使下水箱的液位高度G12573于给定值G6164G7411G7407的高度G727G1867G7389减少G6122消G19512来G14270系统G1881部G6122G3818部G6212动的G5445G2721。G11013于双容水箱的数学G8181G3423G7171二阶的，G6937它的稳定性G993G3926单容液位控制系统。23串级控制系统231串级控制系统概述图4G7171串级控制系统的方框图。该系统G7389主、G2115两个控制G3250G17347，主、G2115调节器G11468串联工G1328，G1866中主调节器G7389G14270G5061G10432立的给定值R，它的输G1998G80A27G1328G1038G2115调节器的给定值，G2115调节器的输G1998G80A2控制G6203G15904器，以改G2476主参数CA27。A0A28A29A30A7A8A9A10A31A32A0RG16主参数的给定值G727C1G16被控的主参数G727C2G16G2115参数G727G731G11G87G12G16G1328用在主对G16949上的G6212动G727G732G11G87G12G16G1328用在G2115对G16949上的G6212动。232串级控制系统的优点串级控制系统G1186G5647G1319上看，G1185G9994G7171一个定值控制系统，G3252此，主G2476量在G5190G6212G1328用下的过G9205过程和单G3250G17347定值控制系统的过G9205过程G1867G7389G11468同的G2709质G6363G7643。G1306G7171串级控制系统和单G3250G17347系统G11468G8616，在结构上G1186对G16949中G5353G1849一个中间G2476量（G2115G2476量）构G6116了一个G3250G17347，G3252此G1867G7389一系G2027的G10317G9869。串级控制系统的主G16213G1260G9869G73891、G2115G3250G17347的G5190G6212G6245制G1328用发生在G2115G3250G17347的G5190G6212，在G5445G2721主G3250G17347之G2081即可G11013G2115控制器G2164以G7669正G7272、主G3250G17347G2721应G17907度的改善G2115G3250G17347的G4396在，使G2115对G16949的G11468位G9394G2530对控制系统的G5445G2721减G4579，G1186G13792改善了主G3250G17347的G2721应G17907度G727113、G21077G7846性的G3698G5390串级系统对G2115对G16949G2462调节阀G10317性的G2476G2282G1867G7389G17751好的G21077G7846性G7274、G2115G3250G17347控制的G1328用G2115G3250G17347可以G6365G10043主G3250G17347的G19668G16213对于质量流和能量流实G7057精确的控制。233串级控制系统的适用场合与单G3250G17347G3250馈控制系统G8616G17751，串级控制系统G7389G16780G3822G1260G9869。G3926串级控制系统能改善对G16949的动态G10317性、G6564高系统的控制质量G727能G17817G17907G1823服G17839G1849G2115G3250G17347的二G8437G6212动G727能G6564高系统的工G1328频率以G2462对G17139G14667G2476G2282的G17878应性G17751G5390G12573G12573。串级控制方案主G16213G17878用G3342合G3926下1G714应用于容量G9394G2530G17751G3835的对G16949G5415对G16949的容量G9394G2530G17751G3835G7114。G14521采用串级控制，使G12573G6940对G16949的G7114间G5132数减G4579，以G6564高系统的工G1328G6940率，G2164G5567反应G17907度，可以G5483G2052G17751好的控制质量。2G714应用于G13443G9394G2530G17751G3835的对G16949G5415对G16949G13443G9394G2530G17751G3835，G7389G7114可以用串级控制系统来改善系统的控制质量3G714应用于G6212动G2476G2282G9620G9884G13792且G5145度G3835的对G16949串级控制系统的G2115G3250G17347对于G17839G1849G1866中的G6212动G1867G7389G17751G5390的G7669正能G2159。4G714应用于参数G1126G11468G1863联的对G16949在G7389G1135生产过程中，G7389G7114两个G1126G11468G1863联的参数G19668G16213利用同一个介质G17839G15904控制。G18504于串级控制方G5347G6164G1867G7389的G17837一G1260G2195，本设计最终采用串级控制方G5347来控制水箱液位。24控制规律241控制规律选择本设计采用的G7171工业控制中最G5132用的PIG39控制规G5471，G1881环与G3818环的控制G12651法采用PIG39G12651法，PIG39G12651法实现简单，控制G6940果好，系统稳定性好，G3818环PIG39的输G1998G1328G1038G1881环的输G1849，G1881环G17331G19555G3818环的输G1998。在工程实际中，应用最G1038广泛的调节器控制规G5471G1038G8616G1375、G12227分、G5506分控制，简G12228PIG39控制，G2460G12228PIG39调节。它结构简单，参数G7143于调整，在G19283G7411的应用中G12227G13059了丰富的G13475验。242PID控制规律特点1、技术G6116G10099G727PIG39调节G7171G17842G13505系统G10714论中技术最G6116G10099、应用最广泛的控制方法，它的结构G9801G8975，G993仅可实现G5132规的PIG39调节，G13792且还可G7693据系统的G16213G8726，采用PI、PG39、带G8527G2318的PIG39控制G12573G7272、G993G19668G8726G1998系统的数学G8181G3423G7273、控制G6940果好。G15441G9994计G12651机控制G7171G19762G17842G13505的，G1306G11013于计G12651机的G17828G12651G17907度G17246来G17246G5567，G3252此用数G4395PIG39G4448全可代G7379G8181G6323调节器，并且能G5483G2052G8616G17751满G5859的G6940果。12243PID控制调节规律G1868G3423的PIG39控制结构G3926图5G6164G12046A33A34A35A36A37A38A39A40A41A331G714G8616G1375部分G8616G1375部分的数学G5347表G17810