徐丽，马成玲，刘帅，罗俊尧

（郑州市自来水总公司, 河南，郑州 450000）

0 引言

在大多数工业生产过程控制中，温度、液位、压力、流量等模拟量的控制常需要用闭环控制方式来实现。因为PID(比例、积分、微分)调节不需要精确的控制系统数学模型而且它具有原理简单、易于实现、鲁棒性强和适用范围广等优点[1]，所以模拟量的PID调节是常见的一种闭环控制方式，工程上易于实现。积分作用能对误差进行记忆并积分，有利于消除系统的静差，微分作用有助于减小超调，克服震荡，改善闭环系统的稳定性和动态响应的速度。通过对误差进行微分，能感觉出误差的变化趋势。比例环节及时成比例地反应控制系统的偏差信号，以最快速度产生控制作用，使偏差向减小的趋势变化。

本系统为了实现能源的充分利用和生产的需要，需要对电机进行转速调节，考虑到电机的启动、运行、调速和制动的特性，决定采用采用LG公司的IP5A变频器实现对电机的调节控制[2]。

1 本系统的性能要求

系统要求用户能够方便操作，能够远程控制变频器的启动、停止和频率调节，用户可自行设置水位的高低，以控制变频器的起停，变频器及其他设备的故障信息能够及时反映在远程PLC上。要求用户能够直观了解现场设备的工作状态及水位的变化。

2 系统的总体设计

2.1 PID控制

图1是控制系统的方框图，使用S7-200PLC对水位进行PID控制。图中的虚线部分由PLC来实现。液位传感器将被控量实际值c(t)测量转换为1~5V电……