一、请分析压力调控仪的组成及各部分作用，并说明PID参数的作用分别是什么？
1、组成：
数字式给定、测量值输入、比较环节、数字式PID调节器、控制输出及报警处理。
2、作用
数字量给定——供操作者在调节器上设定压力期望值；
测量值输入——把变送器输送的压力反馈信号经A/D转换为数字量后输入到调节器；
比较环节——把给定值与测量值进行比较后产生压力偏差信号；
PID调节器——对压力偏差进行PID计算处理；
控制输出——把PID处理结果(即控制量）经D/A转换为4～20mA电流后输出到执行机构；
报警处理环节——根据所设置的报警方式、报警值及压力测量值进行判断，并输出报警信号。
3、PID参数的作用
PID的参数影响系统的稳定性和稳压精度。
比例调节(P)是一种最简单的控制方式，其输出与输入偏差信号成比例关系。系统一旦出现了偏差，比例环节就立即进行反应来减少偏差。比例调节的作用设置得越大，调节的速度就越快，但比例作用过大时，会使系统的稳定性下降。只采用比例调节时系统的输出将存在稳态误差。
并输出
积分调节(I)用于消除系统中的稳态误差，它的输出与输入偏差信号的积分成正比关系。加入积分调节能保证系统的静态精度，但积分作用会使得系统的动态响应变慢，若参数选择不当会影响系统的稳定性。
微分调节(D)主要反映系统偏差信号的变化率，控制器的输出与输入偏差信号的变化率成正比关系。适当使用微分，能够减小被控量的超调。
二、请分析供水系统控制电路电气原理图中的有关电路，说明压力调控仪是怎样接线的，各端子分别连接到什么部件上，起什么作用？
1、压力调控仪接线图：
2、各端子连接部件作用：
11#，12#压力控制器电源输入――供给压力控制器的电源AC100V～240V
31#，32#压力控制器输出――把PID调节器输出的控制量变换为4～20mA电流后从压力控制器输出端输出，接到变频器作为频率给定信号。
35#，36#压力控制器测量信号输入――把压力变送器来的4～20mA电流信号作为压力反馈信号输入到压力控制器中，要并接1个250Ω电阻。
7#，8#压力控制器报警输出AL1――继电器常开触点，接到PLC作为报警信号。
三、请结合本案例具体说明PLC程序设计有哪些步骤？
1、总体设计：
1、了解系统的工艺要求和基本流程
2、确立控制方案
3、系统设计(系统工艺流程图、语句表、梯形图等)
4、程序调试及修改等。
2、结合案例的详细说明：
1）了解系统的工艺要求和基本流程
控制对象：3台水泵电动机
控制要求：保持水压稳定（用水量大时水压会减小，应使水泵转速升高，如1台泵不够则再加一台泵；用水量小时水压会增大，应使水泵转速降低，如2台泵太多则减去一台泵）
控制流程：3台泵轮换工作
2）确立控制方案
系统应闭环运行，要使压力恒定则应使用压力的反馈控制。
反馈信号用压力变送器，采用4～20mA电流信号送到调节器以提高抗干扰能力；
用压力调控器作为独立的PID调节器以方便操作，给定量由调节器面板设置，调节器输出以4～20mA电流信号送到变频器作为频率给定信号；
执行部件变频器为开环运行，按调节器来的频率给定信号输出相应频率的变频电源到水泵电动机以改变水泵的转速，从而对水压进行自动调节。
由PLC实现3台水泵的启动、停止和切换
3）系统设计
PLC选型：需7点输入，10点输出，输出端要驱动接触器，无特殊功能要求。考虑留一定裕量和经价格比较，选继电器输出的三菱FX2N-48MR；
I/O分配；P378页，表32-8
画电路图；P352页，图32-10
画控制流程图；以3台泵轮流工作为顺序画出控制流程
设计程序梯形图。P380页，图32-26
4）程序调试及修改
输入程序，进行检查；
模拟调试；
现场调试及修改后再调试，反复进行，直到满足要求。
四、分析变频水泵恒压供水控制电路电气原理图中PLC的输入输出接线，有那几个输入点？有那几个输出点？在进行PLC控制程序的模拟调试时具体应如何操作？
1、PLC的输入输出接线图：
2、PLC输入点、输出点说明：
输入输入元件功能说明输出输出元件功能说明
X0 SB1 启动按钮Y0 RES 变频器复位
X1 SB2 停止按钮Y4 KA1 变频器正转起动/停止
X2 A,C 变频器异常报警Y5 KM10 变频器电源
X3 S02 自动/手动选择开关Y6 KM1 1#泵变频运行
X10 AL1 PID调节器压力报警Y7 KM11 1#泵工频运行
X11 FU 变频器输出频率下限Y10 KM2 2#泵变频运行
X13 SU 变频器输出频率上限Y11 KM12 2#泵工频运行
Y12 KM3 3#泵变频运行
Y13 KM13 3#泵工频运行
Y14 HL17、HA 变频器故障指示
3、PLC程序调试具体操作：
PLC程序的模拟调试是指用开关、按钮来代替各种输入信号，用指示灯来代替输出器件所进行的调试过程。
本案例程序的模拟调试中需使用2个按钮、5个钮子开关、10只指示灯。
调试步骤如下：
（1）将程序输入到PLC中，接通PLC电源，在输入输出端子上按照I/O分配表接上按钮、钮子开关、指示灯。编程软件选择梯形图编程窗口，并设为“开始监控”状态。
（2）使PLC的运行方式为RUN，观察Y0对应的指示灯是否点亮2s后熄灭。若不正确可检查梯形图中相关程序并纠正错误之处。（下同）
（3）接通X3开关，按X0上按钮，观察Y5、Y6、Y4之指示灯是否依次延时后点亮。
（4）按下X1按钮，观察已点亮的指示灯是否全然不知熄灭。
（5）重新按X0按钮、然后分别接通X2开关或断开X3开关，观察输出指示灯状况是否符合故障或变为手动时系统的要求。
（6）重新启动后，保持X10开关在断开状态，将X13开关接通并在10s内又断开，各指示灯点亮情况应无变化；再将X13开关接通10s以上，观察是否在10s后Y4、Y6指示灯先后熄灭、然后Y7、Y4指示灯先后点亮。
（7）在第（6）步调试正确后，保持X11开关在断开状态，将X10开关接通并在10s内又断开，各指示灯点亮情况应无变化；再将X10开关接通10s以上，观察是否在10s后Y7指示灯熄灭。
（8）多次重复（6）、（7）步骤，观察指示灯亮、暗的变化是否与切换过程一致。
按照此方法操作，结合程序监控，若发现输出状态与要求不一致，则检查程序并加以修改，再重新调试，直到完全正确为止。

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