plc水箱液位控制的设计方案 .docx

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1、精品名师归纳总结毕 业 论 文题目： PLC 掌握的水箱液位掌握系统系部： 专业： 姓名 班级： 学号：指导老师：老师单位：2021 年月日可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PLC掌握的水箱液位掌握系统摘要在人们生活以及工业生产等诸多领域常常涉及到液位和流量的掌握问题,例如居民生活用水的供应 ,饮料、食品加工 ,溶液过滤 ,化工生产等多种行业的生产加 工过程 ,通常需要使用蓄液池 ,蓄液池中的液位需要维护合适的高度,既不能太满溢出造成铺张 ,也不能过少而无法满意需求。由于液体本身的属性及掌握机构的摩擦、噪声等的影响，掌握对具有肯定的纯滞后和容量滞后的特点，液位上升的过程缓慢，呈非

2、线性。因此液位掌握装置的牢靠性与掌握方案的精确性是影响整个系统性能的关键，因此液面高度是工业掌握过程中一个重要的参数，特殊是在动态的状态下，采纳适合的方法对液位进行检测、掌握，能收到很好的成效。可编程掌握器（PLC）是运算机家族中的一员，是为工业掌握应用而设计制造的，主要用来代替继电器实现规律掌握。 PID掌握（比例、积分和微分掌握）是目前采纳最多的掌握方法。本文主要是对一水箱液位掌握系统的设计过程，涉及到液位的动态掌握、掌握 系统的建模、 PLC掌握、 PID 算法、传感器和调剂阀等一系列的学问。作为单容水箱液位的掌握系统，其模型为一阶惯性函数，掌握方式采纳了PID 算法，掌握核心为S7-2

3、00 系列的 CPU222以及 A/D、D/A 转换模块，传感器为扩散硅式压力传感器，调剂阀为电动调剂阀。选用以上的器件设备、掌握方案和算法等，是为了能最大限度的满意系统对诸如掌握精度、调剂时间和超调量等掌握品质的要求。关键词 PLC,PID, 液位掌握目录PLC掌握的水箱液位掌握系统I摘要 I第一章绪论 - 1 -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其次章设计任务与要求 - 2 -2.1 基本任务 - 2 -2.2 基本要求 - 2 -2.3 给定条件 错误！未定义书签。2.4 主要性能指标 错误！未定义书签。2.5 扩展功能 错误！未定义书签。第三章总体论证 错误！未定义书签。

4、3.1 总体方案的挑选 错误！未定义书签。3.1.1 掌握方法挑选 错误！未定义书签。3.1.2 系统组成 错误！未定义书签。3.2 确定系统功能、性能指标错误！未定义书签。第四章系统设计 错误！未定义书签。4.1建模过程 错误！未定义书签。4. 模型参数的确定 错误！未定义书签。4. 软、硬件功能划分错误！未定义书签。4. 系统功能划分、指标安排和框图构成错误！未定义书签。4.4.1 PLC系统错误！未定义书签。4.4.2 前向通道 错误！未定义书签。4.4.3 后向通道 错误！未定义书签。第五章系统开发 错误！未定义书签。5.1 硬件开发 系统配置 错误！未定义书签。5.1.1 PLC系统

5、 CPU、模 / 数转换模块、数 / 模转换模块 错误！未定义书签。5.1.2 前向通道 传感器 错误！未定义书签。5.2 PID操作指令 错误！未定义书签。5.2.1 PID算法错误！未定义书签。5.2.2 回路输入、输出转换及标准化错误！未定义书签。5.2.3 掌握方式 错误！未定义书签。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5.2.4 ID的编程步骤 错误！未定义书签。5.3 软件开发 错误！未定义书签。5.3.1 确定输入 / 输出关系，建立数学模型，查找合适算法错误！未定义书签。5.3.2 调剂器参数整定 错误！未定义书签。5.3.3 程序流程图 错误！未定义书签。5.3.

6、4 程序错误！未定义书签。第六章连机调试 错误！未定义书签。第七章留意事项 错误！未定义书签。7.1 安全留意事项 错误！未定义书签。7.1.1 防止触电 错误！未定义书签。7.1.2 防止烫伤 错误！未定义书签。7.1.3 防止损坏 错误！未定义书签。总结- 2 -致谢- 3 -参考文献-4-可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第一章绪论可编程掌握器（简称 PLC或 PC）是一种新型的具有极高牢靠性的通用工业自动化掌握装置，是一种数字运算操作的电子系统。它以微处理器为核心，有机的将微 型运算机技术、自动化掌握技术及通信技术容为一体，主要用来代替继电器实现逻 辑掌握，随着技术的进展

7、，这种装置的功能已经大大超过了规律掌握的范畴。它具 有掌握才能强、牢靠性高、配置敏捷、编程简洁、使用便利、易于扩展等优点，是当今及今后工业掌握的主要手段和重要的自动化掌握设备。德国西门子（SIEMEN）S公司生产的可编程序掌握器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线 等领域都有应用。西门子S7 系列 PLC 体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，牢靠性更高。 S7 系列 PLC产品可分为微型 PLC（如 S7-200），小规模性能要求的 PLC（如 S7-300）和中、高性能要求的PLC（如 S7-400）等。液面高度是工业掌握过程中一个重要的参数，特殊是在动态的状态下

8、，采纳适合的方法对液位进行检测、掌握，能收到很好的成效。液位掌握是工业生产中典型的过程掌握问题，对液位精确的测量和有效的掌握是一些设备优质、高产、低耗和安全生产的重要指标。由于它便于直接观看、简洁测量、猎取便利、过程时间常数一般比较小、价格低廉等特点，所以被广泛应用于工业测量。在工业过程掌握系统中，目前采纳最多的掌握方式依旧是 PID 掌握。即使在美国、日本等工业发达国家， PID 掌握的使用率仍达 90%，可见 PID 掌握在工业过程掌握中占有反常重要的位置。 PID 掌握技术经受了数十年的进展，从模拟 PID 掌握进展到数字 PID 掌握，技术不断完善与成熟。特殊近十多年来，随着微处理技术

9、的发展，国内外对智能掌握的理论讨论和应用讨论非常活跃，智能掌握技术进展快速， 如专家掌握、自适应掌握、模糊掌握等，现己成为工业过程掌握的重要组成部分。由于液体本身的属性及掌握机构的摩擦、噪声等的影响，掌握对具有肯定的纯滞后和容量滞后的特点，液位上升的过程缓慢，呈非线性。因此液位掌握装置的可可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结【原文已删除，如需完整论文，加QQ：10247336】【通信工程本 / 专科优秀毕业论文修改与拟稿】其次章设计任务与要求2.1 基本任务对单容水箱液位 / 压力掌握系统。这是一个单回路反馈掌握系统, 掌握的任务是使水箱的液位 / 压力等于给定值 , 减小或排除来

10、自系统内部或外部扰动的影响。用液位/ 压力参数为被控对象。沟通电动机带动齿轮泵通过阀1 向上水箱供水 , 调剂阀 2使之同时向外排水 , 令入水的速度大于出水的速度 , 达到被控参数 液位/ 压力 的动态调整。2.2 基本要求对单容水箱，用西门子S7-200 为掌握核心，帮助以单片机系统配套的A/D、D/A 转换单元及电路 , 通过执行数字PID 程序实现参数的自动调整 设定值在单片机键盘上完成 , 使水箱的实际液位 / 压力值与设定值接近 , 最终稳固于设定值。组成单闭环水位调剂系统， , 要求水位可以在肯定范畴内由人工设定，且各种测量、掌握参数可在人机界面上显示、设定。【原文已删除，如需完

11、整论文，加QQ：10247336】【通信工程本 / 专科优秀毕业论文修改与拟稿】总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据以上系统设计的一般步骤，在指导老师老师的引导和帮忙下，我学习了以下水箱液位掌握系统和PLC系统的相关学问：1、水箱掌握系统的一般熟悉，包括：水位掌握原理、传感器的类型、特点。执行器件，电动调剂阀的原理与组成。水箱掌握系统特性的明白：过程掌握基本规律：PLC的一般组成，如整体式、模块式（ CPU模块、 I/O模块、模拟量模块、通讯模块等）。另外，仍包括外围接口如人机界面等。PLC在水箱掌握系统中的应用方法。在系统设计过程中，我对系统建模、 PID 算法、 PLC

12、掌握、调剂阀的选定及其参数整定有了系统的熟悉，同时也遇到了一些自己不懂得或不能解决的问题，如系统的模型是依据试验数据运算得到的，在试验中存在很多人为的和非人为的误差，在运算公式中忽视了一些不是很重要的工程，调剂器参数整定过程复杂等。另外，整个系统对掌握精度也不能很好的确定，存在肯定的误差，而且，由于时间和本身才能问题，原定的人机界面即触摸屏部分我没有完成。综上，系统只包括了最基本的部分，有待今后进一步的完善。【原文已删除，如需完整论文，加 QQ：10247336】【通信工程本 / 专科优秀毕业论文修改与拟稿】致谢本设计课题从选题、收集相关资料、供应良好设计的环境，到系统的详细设计过程中的资料查

13、询、方案论证、软硬件设计、联机调试，再到本文的写作、完善， 历时两个多月。通过本次课题设计，我巩固了以前所学的很多基础学问和专业学问，开阔了视野，增长了学问，并学到了很多有用的东西，如对工业掌握系统的设计有了明确的熟悉，培育了分析、设计才能和实际的动手才能，为即将走向工作岗位打下了肯定的基础。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结这些成果的获得离不开一些人的帮忙，他们是：老师：在整个设计过程中，我的导师老师给了我热忱的支持和帮忙，细心的指导，并提出了很多建议和修改看法，使我能够顺当的完成此课题。另外，在此设计过程中，老师严谨的治学态度，踏实的工作作风给我留下了深刻的印象， 同时为即将

14、踏足工作岗位的我树立了良好的学习榜样。班同学：在毕业论文的编写和相关资料的查找以及整个系统的设计过程中，我的同学也给了我很多好的想法和建议。参考文献的作者：本文中的部分内容的编写参照了有关文献。帮忙我的人仍有很多，恕不一一列举，在此，对以上的人们表示诚心的感谢。参考文献(1) 王世才主编、电工基础、中国电力出版社，2007 年(2) 孙津平主编、数字电子技术、西安电子科技高校出版社，2002 年(3) 周雪主编、模拟电子技术、西安电子科技高校出版社，2005 年(4) 刘笃仁韩保君编著、传感器原理及应用技术、西安电子科技高校出版社，2003(5) 唐介主编、电机与拖动，高等训练出版社、2007 年【原文已删除，如需完整论文，加QQ：10247336】【通信工程本 / 专科优秀毕业论文修改与拟稿】可编辑资料 - - - 欢迎下载