双容水箱液位控制

《双容水箱液位控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、目录1课程设计任务书22总体设计方案43PLC的设计63.1外部接线63.2程序编写64组态王94.1新建工程94.2创建组态画而104.3定义10设备104.4构造数据库114.5动画连接124.6实时趋势曲线144.7历史趋势曲线154.8报警窗口176调试运行及其结果196.1调试步骤196.2调试结果19收获体会21参考文献221课程设计任务书《控制系统分析与综合》任务书题FL液位控制系统设计—、工程训练任务本实训综合运用自动化原理、PLC技术以及组态软件等相关课程，通过本实训的锻炼，使学生掌握自动化系统的基础理论、技术与方法，巩

2、固和加深对理论知识的理解。本课题针対液位控制系统作初步设计和基本研究，该系统能对水箱液位信号进行采集，以PLC为下位机，以工控组态软件组态王设计上位机监控画面，运用PID控制算法对水箱液位进行控制。二、工程训练目的通过木次工程训练使学生常握运用组态王软件及PLC构建工业控制系统的能力，增强学生对PLC控制系统以及组态王软件的应用能力，培养学生解决实际问题的能力，为今后从事工程技术工作、科学研究打下坚实的基础。三、工程训练内容1）确定PLC的I/O分配表；2）根据PID控制算法理论，运用PLC程序实现PID控制算法；3）编写整个液位控制系统

3、实训项目的PLC控制程序；4）在组态王中定义输入输出设备；5）在组态王屮定义变量；6）设计上位机监控画面；7）进行系统调试。四、工程训练报告要求报告中提供如下内容：1、目录2、任务书3、正文4、收获、体会5、参考文献五、工程训练进度安排周次工作日工作内容第周1布置课程设计任务，查找相关资料完成总体设计方案23完成PLC程序设计完成监控画面设计45第周1调试23准备训练报告4完成训练报告并于下午两点之前上交5答辩六、工程训练考核办法本工程训练满分为100分，从工程训练平时表现、工程训练报告及工程训练答辩三个方面进行评分,其所占比例分别为20

4、%、40%、40%。2总体设计方案根据木工程训练任务，在这决定采用A3000过程控制实验系统作为实验平台进行研究。该系统是一个只需接受外部标准控制信号的完整、独立的现场环境，包括了测试对象单元、供电系统、传感器、执行器（包括变频器及移相调压器）。A3000测试平台总体物理系统如图1所示。图1A3000测试平台物理系统为达到项目要求，设计系统对中水箱右液位信号进行采集，以PLC为下位机，以工控组态软件组态王设计上位机监控画面，运用P1D控制算法对水箱液位进行控制。系统逻辑结构如图2所示。计算机下装调试通讯调试捋制系绒模块A1.T/Of4i^

5、AO液位.执行器A300D现场系统图2系统逻辑结构在这使用西门子S7-200PLC进行研究，西门子PLC产品在国内市场推广较早，是国内应用最广泛的PLC产品之一，S7-200PLC是一种小型PIC其结构紧凑，功能强大，适用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或者连成网络皆能实现复杂控制功能。S7-200PLC控制器硬件系统由四部分组成：CPU模块、扩展模块及PC/PPT电缆，还有计算机。系统连接如图3所示。S7-200图3系统连接图系统工作吋，水由泵P102从水箱V104中加压

6、获得压头，经由管路系统进入水箱V102a,通过手阀QV-118、水箱V102bs手阀QV-117、水箱V103、手阀QV-116回流至水箱V104而形成水循环;其中，水箱V102b的液位由LT-104测得，用手阀QV-118调节水箱V102a流入V102b的水量。XV102电昭阀TI102溫厦表E101t»炉滞后系统FV101«r»阀機恢系统XV101电昭阀FT仙流■计PT101压力P101水眾图4现场系统示意图3PLC的设计PLC模拟量闭环控制系统如图5所示，点划线部分在PLC内。在模拟量闭环控制系统屮，被控量c(t)(液位)是连续变化

7、的模拟量，某些执行机构(变频器)要求PLC输出模拟信号M(t),而PLC的CPU只能处理数字量。c(t)首先被测量元件(传感器)和变送器转换为标准量程的直流电流信号或直流电压信号pv(t),PLC的模拟量输入模块用A/D转换器将它们转换为数字量pv(n)。PLC按照一定的时间间隔采集反馈量，并进行P1D控制的计算。这个时间间隔为采样周期。图中的sp(n)、pv(n)>e(n)>M(n)均为第n次采样时的数字量,pv(n)>M(t)、c(t)为连续变化的模拟量。图5PLC模拟量闭环控制系统框图在中水箱右液位闭环控制系统中，用压力传感器检测水

8、箱液位，液位变送器将传感器输出的微弱的电压信号转换为标准量程的电流或电压，然后送给模拟量输入模块，经A/D转化后得到与液位成比例的数字暈，CPU将它与液位设定值比较，并按P1D控制算法对误差值