采用两只磁力驱动泵,一只为三相380V 恒压驱动，另一只为三相变频220V输出驱动。
电磁阀：在本装置中作为电动调节阀的旁路，起到阶跃干扰的作用。电磁阀型号为：2W-160-25 ；工作压力：最小压力为0Kg/㎝2 ，最大压力为7Kg/㎝2；工作温度：－5～80℃；工作电压：24VDC。
4.2 控制流程
本系统选择下水箱作为被测对象（也可选择上水箱或中水箱）。实验之前先将储水箱中贮足水量，然后将阀门F1-1、F1-2、F1-8全开，将下水箱出水阀门F1-11开至适当开度，其余阀门均关闭。
4.2.1 智能仪表控制
将“SA-12 智能调节仪控制” 挂件挂到屏上，并将挂件的通讯线插头插入屏内RS485通讯口上，将控制屏右侧RS485通讯线通过RS485/232 转换器连接到计算机串口2，并按照图4-5的控制屏接线图连接实验系统。将“LT3 下水箱液位”钮子开关拨到“ON”的位置。
图4-5 智能仪表单容水箱液位控制系统接线图
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接通总电源空气开关和钥匙开关，打开24V 开关电源，给压力变送器上电，按下启动按钮，合上单相Ⅰ、单相Ⅲ空气开关，给智能仪表及电动调节阀上电。 打开上位机组态环境，打开“智能仪表控制系统”工程，然后进入组态运行环境，进入本控制系统的监控界面。
在上位机监控界面中将智能仪表设置为“手动”控制，并将输出值设置为一个合适的值，此操作需通过调节仪表实现。
合上三相电源空气开关，磁力驱动泵上电打水，适当增加/减少智能仪表的输出量，使下水箱的液位处于某一平衡位置，记录上位机曲线。
上位机曲线，如图4-6所示。
h 10
5
t/min 0 2 4 图4-6： 单容水箱液位测量曲线
4.2.2 S7-300PLC控制
将“SA-41 S7-300PLC 控制”挂件挂到屏上，并用MPI 通讯电缆线将S7-300PLC 连接到计算机CP5611 专用网卡，并按照下图4-7控制屏接线图连接实验系统。将“LT3下水箱液位”钮子开关拨到“ON”的位置。
接通总电源空气开关和钥匙开关，打开24V 开关电源，给S7-300PLC及压力变送器上电，按下启动按钮，合上单相Ⅰ空气开关，给电动调节阀上电。
打开Step 7 软件，打开“S7-300”程序进行下载，然后将S7-300PLC置于运行状态，然后运行组态软件，打开“S7-300PLC 控制系统”工程，然后激活组态运行环境，进入本控制系统的监控界面。
参照上一实验步骤进行操作。
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图4-7 S7-300PLC单容水箱液位控制系统接线图 上位机曲线，如图4-8所示 h
5
t/min
0 1 3 4-8 单容水箱液位测量曲线
4.3 PLC程序设计简介
4.3.1 PID功能
在Step 7 中集成了PID 调节功能块FB41 (连续量)、FB42 (开关量) 和脉冲转换功能块FB43, 以便于用户使用其PID 调节功能。因为在本设计方案中要多次用到PID 连续量控制, 故这里有必要对FB41作些简要介绍。Step 7 还提供了标
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准闭环控制模块FM 355, 可以实现定值控制、串级控制、比例控制和三分量控制等多种功能。由于本控制系统实现的控制功能较简单, 故只用Step 7 内置PID 功能块即可。
FB41 (CONT C) 命名为continuous controller , 在S7-300 PLC 中用于控制输入和输出量为连续信号的控制对象, 可以通过参数设置, 将其设定为P, PI 或PID 控制器, 也可以组成单独的I 控制器和D 控制器。
PID模块输入参数如表4-1所示。
表4-1 输入参数 参数 COM_RST 数据类型 BOOL 数据范围 默认值 FALSE 描述 完全重启，当为真时执行重启程序 手动操作，若为真，控制环中断，操作值手动设定 过程变量直接从外设输入 为真则比例控制起作用 为真则积分控制起作用 为真则微分控制起作用 为真则积分控制的输出不变 为真，使积分器的输出为I_ITLVAL 采样时间 内部的给定点的输入值 过程变量以浮点形式输入的值 过程变量从外设直接输入的值 通过这个参数设定手动操作的值 比例控制增益 MAN_ON BOOL TRUE PVPER_ON P_SEL I_SEL D_SEL INT_HOLD I_ITL_ON BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL FALSE TRUE TRUE FALSE FALSE FALSE CYCLE SP_INT PV_IN PV_PER MAN GAIN TIME REAL REAL WORD REAL REAL >=1ms -100~100%或者物理量 -100~100%或者物理量 -100~100%或者物理量 24
T#1s 0.0 0.0 W#16#0000 0.0 2.0
TI TD TM_LAG LMN_HLM LMN_LLM PV_FAC TIME TIME TIME REAL REAL REAL >=CYCLE >=CYCLE >=CYCLE/2 T#20s T#10s T#2s 100.0 0.0 1.0 决定积分器的响应时间 微分时间 微分器的延迟时间 操作值的最高限 操作值的最低限 过程变量因子，调整过程变量的范围 过程变量偏置，调整过程变量的范围 操作值因子，调整操作值的范围 操作值偏置，调整操作值的范围 积分器的初始化值 输入的扰动变量 死区宽度 PV_OFF REAL 0.0 LMN_FAC LMN_OFF I_ITLVAL DISV DEADE_W
REAL REAL REAL REAL REAL -100~100%或者物理量 -100~100%或者物理量 -100~100%或者物理量 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 25