西门子S7-300 PLC的PID液位控制

一、硬件选型

1、PLC及其模块选型。PLC可选用S7-300(CPU 314 IFM) ， 314IFM自身带有4路模拟量输入和2路模拟量输出。

2、变频器选型。为了能调节水泵电机转速从而调节进水量，特选择西门子G110的变频器。

二、控制要求

有一水箱可向外部用户供水，用户用水量不稳定，有时大有时少。水箱进水可由水泵泵入，现需对水箱中水位进行恒液位控制，并可在0～200mm（最大值数据可根据水箱高度确定）范围内进行调节。如设定水箱水位值为100mm时，则不管水箱的出水量如何，调节进水量，都要求水箱水位能保持在100mm位置，如出水量少，则要控制进水量也少，如出水量大，则要控制进水量也大。

三、控制思路

因为液位高度与水箱底部的水压成正比，故可用一个压力传感器来检测水箱底部压力，从而确定液位高度。要控制水位恒定，需用PID算法对水位进行自动调节。把压力传感器检测到的水位信号4～20mA送入至S7-300 PLC中，在PLC中对设定值与检测值的偏差进行PID运算，运算结果输出去调节水泵电机的转速，从而调节进水量。水泵电机的转速可由变频器来进行调速。

四、电路连接

1、主电路接线图

2、PLC输入输出信号接线图

五、程序

用到的FC与FB1、FC105

SCALE功能接受一个整型值(IN)，并将其转换为以工程单位表示的介于下限和上限(LO_LIM和HI_LIM)之间的实型值。将结果写入OUT。

FC105的数值换算公式为：

OUT=((FLOAT )IN -K1)/(K2-K1)*(HI_LIM-LO_LIM )+LO_LIM

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