水箱液位串口控制系统设计(完整版)实用资料.doc

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1、水箱液位串口控制系统设计（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑 完整版实用资料，欢迎下载）安 庆 师 范 学 院毕业论文课题名称 水箱液位串口控制系统设计 指导教师 职 称 指导教师 职 称 专业名称 机械制造与自动化 班 级 08 学生姓名 王彦颖 学 号 080708011 实习单位 安庆市泺建工贸 课题需要完成的任务：利用PLC设计水箱液位串口控制系统，完成如下任务：1、 通过触摸屏、可变程序控制器变频器（PLC）、压力传感器、配电装置以及水泵实现水箱液位控制系统的设计2、 确定控制方案，选择PLC型号，定义输入/输出，画出 PLC 端子接线图。3、 进行软件编程、完成控制梯形图并完成

2、调试。 物理与电器工程学院 系（部、分院） 2011年 4 月 26 日PLC的过去、现在与未来众所周知，科技世界里只有一个永恒真理，那就是变化。这在可编程逻辑控制器（PLC）及其各种应用的发展过程中尤为明显。自从三十多年前将PLC引进以来，PLC已经在广泛的工业领域中成为几十万控制系统的基础。从本质上讲，PLC是一种用高度专业化语言编程的工业计算机，并继续受益于计算机和信息技术领域的技术进步。它的最突出之处是小型化和通信功能。 微型化的PLC PLC的过去、现在与未来众所周知，科技世界里只有一个永恒真理，那就是变化。这在可编程逻辑控制器（PLC）及其各种应用的发展过程中尤为明显。自从三十多年

3、前将PLC引进以来，PLC已经在广泛的工业领域中成为几十万控制系统的基础。从本质上讲，PLC是一种用高度专业化语言编程的工业计算机，并继续受益于计算机和信息技术领域的技术进步。它的最突出之处是小型化和通信功能。 微型化的PLC在最初引进PLC的时候，主要改进它的体积，这与替换了数百个硬接线继电器和计时器有关。一个嵌有CPU和I/O的典型单元有大约19寸电视机那么大。从20世纪80年代到20世纪90年代初，模块化的PLC逐渐微型化，同时它的容量和性能也得到了提高。近年来，更小型PLC已经发展到纳米级和微型级，它们已具有以前只在大型PLC上才有的特点。因此仅为了额外特性或性能而不是增加I/O容量而

4、具体指定一个大型的PLC变得不必要，因为即使纳米级PLC也具备以太网通信、运动控制、自动调谐的嵌入式PID、远程连通性等更多的功能。现在，由于PLC能执行运动控制、数据采集，远程终端单元（RTU）甚至一些集成人机介面（HMI）等功能，因此PLC在很多应用中也已配置齐全从而替代单一的过程控制器。以前，这些功能通常要求他们自身内置实现这些功能的控制器和软件，此外，还需要一个用于离散控制和互锁的独立的PLC。强大的通信功能近年来，最有意义的变化也许发生在通信领域。在20世纪90年代，Modicon推行的Modbus通信协议，允许PLC通过标准电缆进行通信。这为PLC更好地适用于现存的设备提供了可能性

5、，并且向主板上的其它控制系统通信成为可能。在过去的30年里，我们真实地目睹了数百个专利化协议和标准化协议的发展，每一个协议都有自己独特的优势。现在，PLC已成为数据编译器和信息网关，它们必须接入条形码扫描器和打印机，还有温度和模拟传感器。在过程控制中，它们需要支持多种协议，以便它们能和其它设备通信。此外，在它们全部具备这些功能的同时，它们仍然要有高的性价比而且编程简单。另一个主要改进来自于计算处理领域。确切地说，它革命化了PLC的编程方式、互相通信、与用于HMI、SCADA和DCS的PC有接口。在过去的五年中，车间级以太网通信的应用已经翻了一倍。尽管串行通信仍然很受欢迎并且很可靠，但以太网快速

6、地成为值得选择的通信媒体，它有着不能被忽视的优势，例如：网速、设置简单、布线方便、现成网络组件的可用性、嵌入式通信设置集成运动控制另一个分配给PLC的任务是运动控制。从简单的开环控制到多轴应用来看，在PLC的软件和硬件中集成运动控制已经成为一个趋势。很多系统在快速运行时要求精确的控制，但并不是在超高速运行时的绝对精准。单机PLC在一些系统上也能很好地运行。许多纳米级和微型级PLC都有高速运算能力和控制器内置的高频脉冲输出能力，使它们成为开环控制的可行解决方案。一方面要提醒的是控制器在控制顺序上不能确定输出设备的位置。另一方面要提醒的是它的主要优势在于它的成本。以前，即使简单的运动控制也要求有一

7、个昂贵的选择模块。有时为了满足系统需求，它不能用于更精密的控制平台中。越精密的运动控制系统要求越高精度的定位硬件和软件，而许多PLC都提供高速选择模块接入伺服驱动。现在，许多驱动都兼容来自控制主机（PLC或PC）的传统命令，或者提供自身的内部运动控制。将运动控制组态软件集成在PLC编程软件包中将成为一种趋势。在最初引进PLC的时候，主要改进它的体积，这与替换了数百个硬接线继电器和计时器有关。一个嵌有CPU和I/O的典型单元有大约19寸电视机那么大。从20世纪80年代到20世纪90年代初，模块化的PLC逐渐微型化，同时它的容量和性能也得到了提高。近年来，更小型PLC已经发展到纳米级和微型级，它们

8、已具有以前只在大型PLC上才有的特点。因此仅为了额外特性或性能而不是增加I/O容量而具体指定一个大型的PLC变得不必要，因为即使纳米级PLC也具备以太网通信、运动控制、自动调谐的嵌入式PID、远程连通性等更多的功能。现在，由于PLC能执行运动控制、数据采集，远程终端单元（RTU）甚至一些集成人机介面（HMI）等功能，因此PLC在很多应用中也已配置齐全从而替代单一的过程控制器。以前，这些功能通常要求他们自身内置实现这些功能的控制器和软件，此外，还需要一个用于离散控制和互锁的独立的PLC。强大的通信功能近年来，最有意义的变化也许发生在通信领域。在20世纪90年代，Modicon推行的Modbus通

9、信协议，允许PLC通过标准电缆进行通信。这为PLC更好地适用于现存的设备提供了可能性，并且向主板上的其它控制系统通信成为可能。在过去的30年里，我们真实地目睹了数百个专利化协议和标准化协议的发展，每一个协议都有自己独特的优势。现在，PLC已成为数据编译器和信息网关，它们必须接入条形码扫描器和打印机，还有温度和模拟传感器。在过程控制中，它们需要支持多种协议，以便它们能和其它设备通信。此外，在它们全部具备这些功能的同时，它们仍然要有高的性价比而且编程简单。另一个主要改进来自于计算处理领域。确切地说，它革命化了PLC的编程方式、互相通信、与用于HMI、SCADA和DCS的PC有接口。在过去的五年中，

10、车间级以太网通信的应用已经翻了一倍。尽管串行通信仍然很受欢迎并且很可靠，但以太网快速地成为值得选择的通信媒体，它有着不能被忽视的优势，例如：网速、设置简单、布线方便、现成网络组件的可用性、嵌入式通信设置集成运动控制另一个分配给PLC的任务是运动控制。从简单的开环控制到多轴应用来看，在PLC的软件和硬件中集成运动控制已经成为一个趋势。很多系统在快速运行时要求精确的控制，但并不是在超高速运行时的绝对精准。单机PLC在一些系统上也能很好地运行。许多纳米级和微型级PLC都有高速运算能力和控制器内置的高频脉冲输出能力，使它们成为开环控制的可行解决方案。一方面要提醒的是控制器在控制顺序上不能确定输出设备的

11、位置。另一方面要提醒的是它的主要优势在于它的成本。以前，即使简单的运动控制也要求有一个昂贵的选择模块。有时为了满足系统需求，它不能用于更精密的控制平台中。越精密的运动控制系统要求越高精度的定位硬件和软件，而许多PLC都提供高速选择模块接入伺服驱动。现在，许多驱动都兼容来自控制主机（PLC或PC）的传统命令，或者提供自身的内部运动控制。将运动控制组态软件集成在PLC编程软件包中将成为一种趋势。编程语言编程语言是反映PLC历史的一个方面。国际电工委员会61131-3标准（IEC 61131-3）处理了编程语言并且定义了两个图形化的和两个文本化的PLC编程语言标准：梯形逻辑（图形化） 功能块图（图形

12、化）结构化文本（文本化）指令表（文本化） 这项标准也定义了为顺序控制和并行控制处理组织程序的图形化的和文本化的顺控功能图元素。基于这项标准，许多PLC生产商提供最少三种语言中的两种作为他们PLC编程时的语言选择。讽刺的是，在近来接触的PLC使用者中，有大约96%仍然使用梯形图编写PLC代码。由于梯形图长期的良好表现，因此梯形图编程似乎会继续成为最好的选择。硬件平台 现代的PLC已经在它们的CPU里集成了多种的商业非定制（COTS）技术。最新的技术为PLC提供了一个更快，更强，存储量更大且成本更低的处理器。这些先进技术也为PLC扩展集成和接受新任务（如通信、数据处理和高速运动）留出空间，而不会以

13、牺牲工业控制设备所要求的严格可靠性为代价。新技术已经创造了另一种控制器可编程自动化控制器（PAC）。展望未来来自Reed研究团的一份2005年PLC产品聚焦研究指出了一些对于PLC使用者、机器制造商和采购决策人员愈加重要的因素。排在最前的、有重要特征的因素是：1联网能力和易用性以太网通信在通信领域中独占熬头。不只是新协议在逐渐平面化，许多已经使用了许多年的工业标准化协议也在逐渐地接入到以太网平台上，这些协议包括Modbus (ModbusTCP)、DeviceNet (Ethernet/IP)和Profibus (Profinet)。PLC的以太网通信模块已经具有高速性能和灵活性的协议群。同样

14、，许多PLC上的CPU在工作时已经可以接入以太网，这就节省了I/O槽空间。PLC将会继续开发更成熟的连通性，使它可以将信息传输到其它PLC系统、系统控制系统、数据采集（SCADA）系统和企业资源计划（ERP）系统上。另外，无线通信方式将会进一步普及。2用PC连接PLC输入/输出（I/O）的能力同样的一个趋势，过去与PLC联网获益良多，但现在已经转移到了I/O水平上。许多PLC生产商已经支持最受大众接受的现场总线网络，使PLC的I/O可以分配在广阔的区域上或者定位在以前被认为是几乎不可能的位置上。这使个人电脑通过使用接口卡接入到标准PLC的I/O子系统成为可能，而这种接口卡主要是由PLC生产商或

15、第三方开发商提供的。现在，这些具挑战性的广阔区域都可以由个人电脑监控。至于在不需要技术等级控制引擎支持的地方，使用者可以利用更为先进的软件包和硬件机动性，这成本也比较低廉。3使用通用编程软件编制多对象/平台的能力过去，人们都认为一个智能型控制器需要复杂的编程，但现在不再是这样了。使用者不再只是受过培训的编程人员（如设计工程师和系统集成人员），而是在更熟悉的设计上期待能用上人性化软件的最终用户。在他们个人电脑上，基于视窗(Windows)的外观和触感是最为人所熟悉的，它已成为最受大众接纳的图形用户界面。开始时，用于为PLC编程的简单继电逻辑仿真已经发展成为使用更高级功能块的编程语言（这些功能块可

16、以更直观在配置出来）。PLC生产商也已经开始一体化不同功能块的编程，使你在构造逻辑、HMI、动态控制和其它特定功能时只需学习一个编程软件包。也许，最终用户的最终愿望是获得一个可以无缝地为多个PLC和子系统编程的软件包。毕竟，无论是安装在Dell、HP电脑上还是安装在IBM电脑上，微软的视窗（Windows）操作系统和应用程序都是同样地运行，这就方便了系统用户。总的来说，PLC用户对现行可用的PLC产品感到满意。同时，他们密切关注新的趋势，并在他们认为有利可图的地方用上新的PLC产品。新PLC利用先进的技术，使它们在工业界更容易地被采摘要在众多生产领域中,经常需要对贮槽,贮罐,水池等容器中的液位

17、进行监控,以往采用传统的继电器接触器控制,使用的硬件连接多,可靠性差,自动化程度不高,目前已有许多企业采用先进控制器对传统控制器进行改造,大大提高了控制系统的可靠性和自动化程度,为企业提供了更可靠的生产保障. 本文介绍了基于信捷XC3型可编程控制器(PLC),组态软件的液位控制系统的设计方案.系统采用PID算法,实现液位的自动控制.利用组态软件设计人机界面,通过串行口和可编程控制器通信,实现控制系统的实时监控,现场数据的采集与处理,其结构简单,监控系统不仅自动化程度高,还具有在线修改功能,灵活性强.关键: PLC 液位控制 触摸屏 变频器目录前言 12第一章 绪论131.1本课题设计背景131

18、.2本课题设计内容141.3本课题设计的目的和意 14第二章 系统控制方案的确定 142.1 采用PLC控制液位的优点142.2 系统设计的基本步骤152.3 系统控制方案16第三章 系统软件设计283.1程序设计编程基本原则与注意问题 283.1.1 程序设计（梯形图）编程基本原则283.1.2 程序设计注意问题 284.2变频器参数设定31致谢参考文献附录一 程序清单附录二 系统硬件电路图前言可编程控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC。它是20世纪70年代以来，在集成电路，计算机技术基础上发展起来的一种新型工业控制设备。由于其具有功能强，可靠性高

19、，配置灵活，使用方便以及体积小，重量轻等优点，国外已广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为实现工业自动化的支柱产品。近年来，国内在PLC技术与产品开发应用方面发展很快，除了许多从国外引进的设备，自动化生产线外，国内越来越多的设备采用PLC控制系统取代传统的继电-接触器控制系统。与继电-接触器系统相比PLC控制系统更加可靠；占位空间比继电-接触器控制系统小；价格上能与继电-接触器控制系统竞争；易于现场变更程序；便于使用，维护，维修；能直接推动电磁阀，接触器与之相当的执行机构；能想中央数据处理系统直接传输数据等。 第一章.绪论1.1本课题设计背景 20世纪20年代起，人们把各种继电器。定时器。接

20、触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制系统，控制各种生产机械，这就是大家所熟悉的传统继电接触器控制系统.由于它结构简单。容易掌握。价格便宜，在一定范围内能满足控制要求，因而使用面甚广，在工业控制领域中一直占主导地位.但是继电接触器控制系统有明显的缺点：设备体积大，可靠性差，动作速度慢，功能少，难与实现较复杂的控制，特别是由于它是靠硬连线逻辑构成的系统，接线复杂，当生产工艺或对象改变时，原有的接线和控制盘就要更换，所以通用性和灵活性较差. 20世纪60年代末期，美国的汽车制造业竞争激烈，各生产厂家的汽车型号不断更新，它必然要求生产线的控制系统亦随之改变，以及对整个开展系统重新配置.为抛弃传

21、统的继电接触器控制系统的束缚，适应白热化的市场竞争要求，1968年美国通用汽车公司公开向社会招标，对汽车流水线控制系统提出具体要求，归纳起来是：（1） 编程方便，可现场修改程序（2） 维修方便，采用插件式结构（3） 可靠性高于继电器控制装置（4） 体积小于继电器控制盘（5） 数据可直接送入管理计算机（6） 成本可与继电器控制盘竞争（7） 输入可以是交流150V以上（8） 输出为交流115V，容量要求在2A以上，可直接驱动接触器，电磁阀等（9） 扩展时原系统改变最小（10） 用户存储器至少能扩张到4KB（适应当时汽车装配过程的需要） 十项指标的核心要求是采用软布线（编程）方式代替继电控制的硬接线

22、方式，实现大规模生产线的流程控制。 美国国际电工委员会（IEC）在1987年对可编程序控制器做出如下定义：可编程序控制器是一类专门为在工业环境下应用而设计的数字式电子系统，它采用了可编程序的存储器，用来在其内部进行存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、记数和算术运算等功能的面向用户的指令，并通过数字式或模拟式的输入或输出，控制各种类型的机械或生产过程。可遍程序控制器极其相关外部设备，都应按照易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。1.2本课题设计内容本课题将在以下几方面对液位系统进行研究和论证控制系统可以根据生产的需要对液位进行来设定，当液位低于设定限位时自动启动水泵进行加液，

23、当液位到达设定值时停泵，操作人员可以通过触摸屏进行液位设定，控制监控等操作。1.3本课题设计的目的和意义可编程控制器（PLC）因为抗干扰能力强，可靠性好，控制系统结构简单，通用性强，编程方便，易于使用，设计、施工、调试、的周期短，体积小，维护操作方便，易于实现网络化，可实现三电一体化等优势已经成为应用面最广，最广泛的通用工业控制装置，成为当代工业自动化的主要支柱之一。通过PLC对程序设计，提高液位系统的控制水平。因此PLC在液位控制系统中应用非常广泛，具有很高的应用价值。第二章 系统控制方案的确定2.1 采用PLC控制液位的优点1从控制方式上比较：用继电接触器控制完成一项控制工程，必须首先按工

24、艺要求画出电气原理图，然后画出继电器屏的布置和接线图等，进行安装调试，以后修改起来十分不便。而采用PLC控制，由于其硬软件齐全，为模块化积木式结构，且已商品化，故仅需按性能、控制要求设计控制程序，而且在以后的修改中只需改变控制程序就可轻易改变逻辑或增加功能。2从工作方式上比较：电器控制并行工作，而PLC串行工作，不受制约，I/O系统设计有完善的通道保护与信号调理电路；在结构上对耐热、防潮、防尘、抗震等都有周到的考虑。3从控制速度上比较：电器控制速度慢，触点易抖动；而PLC通过通过半导体来控制，速度很快，无触点，故无抖动一说。4从定时，计数上比较：电器控制定时精度不高，易受环境温度变化的影响，且

25、无计数功能；而PLC时钟脉冲由晶振产生，精度高，定时范围宽；有计数功能。5从可靠性，可维护性上比较：电器控制接触点多，会产生机械磨损和电弧烧伤，接线较多，可靠性，维护性差；而PLC无触点，采用密封、防尘、抗震的外壳封装结构，能适应工作现场的恶劣环境，使用寿命长，且有自我诊断功能，对程序执行的监控功能，现场调试和维护方便。22系统设计的基本步骤液位控制系统的设计与步骤，如下图2-1所示在液位控制系统的设计过程中主要考虑以下几点：1深入了解和分析液位控制系统的工艺条件和控制要求。2确定I/O设备。根据液位控制系统的功能要求，确定系统所需的输入，输出设备。3根据I/O点数选择合适的PLC类型。4分配

26、I/O点，分配PLC的输入输出点，编制出输入输出分配表或者输入输出端子的接线图。5设计液位控制系统的梯形图，根据控制要求设计出周密完整的梯形图程序，这是整个液位控制系统设计的核心工作。6将程序输入PLC进行软件测试，查找错误，使系统程序更加完善。7进行液位控制系统的整体联机调试，调试中发现的问题逐一排除，直至调试成功。确定课题研究课题内容确定方案查找资料记录运行结果并分析调试程序系统结构的设计根据控制要求编写程序根据控制要求确定硬件配置设计电路原理图总结图2-1 系统设计步骤图23系统控制方案系统控制原理如图2-2所示,系统主要是由触摸屏、可变程序控制器变频器（PLC）、液位计、配电装置以及水

27、泵等组成触摸屏 PLC AD/DA 变频器液位计水泵图2-2 系统控制图系统带有触摸屏显示装置，可以显示系统的工作状态、当前压力、贮水池水位、设定压力、压力曲线、变频器频率、等各种控制参数等.系统工作压力可以由触摸屏设置。变频器的作用是为三相水泵的电机提供可变频率的电源，实现电机的无级调速，从而使水管的水压连续变化。液位计的作用是检测当前液位压力。在PLC内部设定液压期望值，压力设定信号和压力反馈信号在输入可编程控制器后，经可编程控制器内部PID控制运算输出给变频器一个控制信号。图2-3系统原理图第三章 系统软件设计3.1程序设计编程基本原则与注意问题3.1.1 程序设计（梯形图）编程基本原则

28、（1）梯形图按自上而下，从左到右的顺序排列。每个继电器线圈为以逻辑行，又称为一个梯级。每个梯形图由多层逻辑行组成。每一逻辑行起于左母线，经触电、线圈终止于右母线。（2）触电不能放在线圈的右边，即线圈与右母线之间不能有任何触电。（3）线圈不能直接与左母线相接，如果需要，可通过一个没有使用的常闭触电或特殊继电器R9010相连接。（4）触电可以任意串联、并联，而且同一触点可以无限次使用。（5）输出线圈可以并联不能串联，同一输出线圈在同一程序中避免重复使用3.1.2 程序设计注意问题1. PLC和上位机(或触摸屏)组成监控系统时,在画面上很多时候需要有手动,自动等控制模式(一般都是多个只能一个时).

29、在程序里面可以用MOV 指令. 如:当选择手动 就将常数1存储到一个寄存器里面, 当选择自动 就将 2 存储到 同一寄存器. 只要判断寄存器的数据是多少,就知道系统是那种控制方式. 这样的思路好处是容易理解,不需要互锁之类的麻烦程序.2. 程序有模拟量控制时, 如果读取的模拟量基本上没误差, 可以采取时间滤波的方式,延时一段时间(我做过一个系统,基本上能正常反映实际情况,但是偶尔会出现一次很大跳动,由于没有加滤波,引起了系统停机,其实不算故障). 如果读取的数据误差很大, 就需要采取其它的滤波方式.如算平均值等.可以查阅相关的资料.3. 在程序调试过程中(特别是设备改造时,你的程序是加入到原来

30、设备的程序中时), 当程序语句中出现 条件满足, 而 输出线圈不接通 时, 可以检查你的这段程序是否是在这样的语句之间,还有一种可能就是在中断程序之后. 条件满足而没输出不接通,一般都是这段的程序不被扫描.4. 在设计程序的时候, 当出现工艺上的故障(非控制系统控制), 最好将故障现象保持,并有灯光声音报警. 5. 当检查所设计的程序无误后，对所输入的程序进行调试和检测。3.2变频器参数设定根据该系统的控制需要其变频器相关参数设定如下表4-1功能码功能设定范围及功能说明设定值CD033运行指令来源0：操作器 1：外部端子 2：通讯口1CD034运行频率来源0：操作器 1：外部端子 2：通讯口2

31、CD065模拟量输入选择0：010V 1：05V 2：020mA 3:420mA 4:010V,420mA叠加0CD074模拟量滤波常数05020表4-1变频器参数设定致谢三年大学生活转眼即逝。在这三年学习期间，安庆师范学院的老师们无私耕耘、孜孜教诲，让我们学到了很多书里和书外的知识。为我们即将进入社会打下了良好的基础。在这里我向所有老师们表示深深得谢意和崇高的敬意。你们辛苦了！最后，衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位老师、教授！忠心地祝愿各位身体健康、工作顺利。附录一 程序清单附录二 硬件接线图PLC接线图变频器接线图毕业设计总结毕业设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析

32、和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，可编程控制器（PLC）已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。 因此作为二十一世纪的大学来说掌握可编程控制器（PLC）的开发技术是十分重要的。经过一个多月的努力终于把毕业设计顺利完成了。通过这一个多月的学习，我发现自己还有好多不足之处。然而这次的毕业设计也让我进一步获得了独立自主的学习，摸索，思考，动手等多种能力。 论文设计初期开始了对其运行要求进行解读，并着手开始绘制原理图，同时也积极查询相关资料。在毕业设计中只知道原理是远远不够的，同时要有自己的想法和见

33、解，这是成功的一项非常重要的保证。而这次设计也恰好锻炼了我这一点。 时刻保持奋进的头脑，不断接受新事物，挑战新的问题。千万记住秒针不停的划圈，我们的思想也应不断的修正提高。拿这次毕业设计来说，我不仅用了好几个学过的软件，还接触了新的软件。没多久又遇到了一个难题，AutoCAD绘的图不可以转换成WORD形式，真是一筹莫展啊，后来经同学提醒想到了利用抓图软件。在整个过程中，我也曾经因为遇到困难失落过，也曾为成功的解决棘手问题而热情高涨。然而遇到困难，我都一直坚持着，寻找各种方法来解决问题，并不停鼓励自己一定会成功的。本次设计中我综合运用了在校内外所学习的知识。为很好的完成本次设计，我不断地从厂里获

34、取机会并学习调试。 通过这次毕业设计，我想说：为完成这次毕业设计，确实很辛苦。因为边实习边做设计，时间很紧，人的精力也很有限。然而实习是不可缺少的一部分。在实习期间可以把在学校学到的知识应用到实际当中。在理论与实践相结合的时候，能够更快更好的体会到理论的精髓所在，体会到理论与实践的区别。从而巩固自己所学的知识，增强发现问题、分析问题、解决问题的能力。从而做到理论与实际的融会贯通，充分的运用自己实习所获得的知识及经验为毕业设计增添亮点。虽然有点苦，但苦中仍有乐，因为在其中我又学会更多的东西，掌握了更多的知识。以前种种艰辛这时就变成了最甜美的回忆！ 于我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜

35、。让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远都不能满足于现有的成就，人生就像是在登山，当你登上峰顶时，你会发现对面还有更多而且更高的山峰在等着你的征服。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次毕业设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！参考文献吴建强，姜三勇可编程控制器原理及应用哈尔滨工业大学出版社，2000吴中俊，黄永红可编程序控制器原理及应用北京：机械工业出版社，2003张万忠，刘明芹电器与PLC控制技术北京：化学工业出版社。2003郑萍主编.现代电气控制技术.重庆:重庆大学出版社,2003洪镇南，李铁，王旭东PLC与计算机通信的实现 电气时代.2003年宋建成. PLC控制和应用. 科学

36、出版社. 2002年.王永华. 现代电气及可编程控制技术.北京航空航天大学出版社.第一版.2002年9月.赵明.工厂电气控制设备.北京.机械工业出版社.1998年.邱士安主编 机电一体化技术西安：西安电子科技大学出版社，2004聿第秘电子漏试眦液位控制系统的设计徐丽，马成玲，刘帅，罗俊尧（郑州市自来水总公司，河南，郑州）摘要：针对工业生产中对恒定液位的储水系统的需要，本文介绍了一种水池恒液位的控制系统的设计，该系统利用西门子的指令实现对液位的闭环控制，利用液位传感器将液位的值作为反馈信号传给，以设定水位值和反馈水位值之差作为控制器的输入，控制器的输出是频率信号，并对变频器进行调节控制，而变频器

37、对电机实现转速调节，最后通过软件进行特性测试。通过检测本系统准确、快速实现了液位的恒定控制。关键词：；变频器；中图分类号：文献标识码：，。（，）：勰，：；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（比例、积分、微分）调节不需要精确的控制系统动态响应的速度。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。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，所以模拟量的调节是常见的一种闭环控制方式，工程上易于实现。积分作用能对误本系统为了实

38、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，决定采用采用公司的变频器实现对电机的调节控制曙。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巴万方数据控是。量出输的统系是，量馈反量变是：下（）（如关相则，数参置设再好调数参、到等，为间微本系统的性能要求制器的输出协是回路输出的初始值，是回路增益，和分别是积分时间常数和微分时间常数。系统要求用户能够方便操作，能够远程控制变频器本系统中的回路增益、积分时间常数和微分时间常数可的启动、停止和频率调节，用户可自行设置水位的高低，以通过工程计算初步确定。但

39、还需要进一步调整以达到以控制变频器的起停，变频器及其他设备的故障信息能最优控制的效果。（）式中前一部分起比例作用，中间够及时反映在远程上。要求用户能够直观了解现场部分起积分作用，后面一部分起微分作用。根据应用不同，设备的工作状态及水位的变化。可以组成、和控制器。如果设置采样周期，可以将（）式离散化，第系统的总体设计次采样时的控制器输出为：控制）图是控制系统的方框图，使用对水（），；（）委（）孚）（）了（）一）一），。（）位进行控制。图中的虚线部分由来实现。液位式（）即是离散化的控制算法表达式，图传感器将被控量实际值（）测量转换为一电压信号的）控制块就是实现了该式的算法。或电流信号，该模拟信号接

40、至的模块。本系统采用，利用一进行模数转换，根据用户编写的控制程序，将测量中的指令实现控制器的功能实现。如图即是值与给定值（）比较，通过者的偏差（）进行指令。其中的是回路表的起始地址，是算法的运算得到输出操作信号，经的模块进行回路编号（）。数模转换，转换后的信号（电压信号或电流信号）（）用来控制变频器的参数，实现对水泵电机转速的控制，进而控制水的流量，从而最后保持水位一定的值。指令、坚型竺一兰竺至厂堡苎里！厂定水池的液位为水池高度的（），冈（）感器环控制系统方框图在参数和连接服务程序，控制器的算法原理入回路设定值。，装入回路增益控制器的输入输出的关系式为“瑚：，装入回路采样时间秒），入积分时间分

41、，关闭微分时间，（）（）（）是误差，（）是给定值，（）定定时中断的时间间隔为，定定时中断执行）程序许中断万方数据系统的硬件组成整个系统的核心是西门子可编程控制器（）和公司的变频器，最后采用实现上位机的监控与测试，并形成良好的人机界面。与通过和通讯转换线连接。上位机将人的操作动作通过系统软件输出到下位机，下位机在接收到控制信号开始动作。被控对象是储存水的水池，被控量是水池中的水位值，当人为给定一个液位值时，下位机通过模拟量输入模块、高速计数口接收来自液位传感器的反馈值，通过内部的运算对变频器进行参数调整，进而控制电机的转速，在一定时间内保持水池液位恒定。根据水池中水位的变化速度，调节变频器的参数来调节电机的转速，这样就能实现能源的充分利用和生产的需要。变频器技术建立在控制技术、电子电力技术、微电子技术和计