基于PLC的液位控制系统设计设计

题目：基于PLC的液位控制系统设计姓名：学号：系别：专业：年级班级：指导教师：2013年5月18日毕业论文（设计）作者声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全了解有关保障、使用毕业论文的规定，同意学校保留并向有关毕业论文管理机构送交论文的复印件和电子版。同意省级优秀毕业论文评选机构将本毕业论文通过影印、缩印、扫描等方式进行保存、摘编或汇编；同意本论文被编入有关数据库进行检索和查阅。本毕业论文内容不涉及国家机密。论文题目：作者单位：作者签名：年月日目录摘要................................................................................................................................................1引言................................................................................................................................................11.研究现状分析......................................................................................................................21.1题研究背景、意义和目的.........................................................................................21.2液位控制系统的发展状况.........................................................................................31.3课题研究的主要内容...................................................................................................32.控制方案设计......................................................................................................................42.1系统设计.........................................................................................................................42.2单容水箱对象特性.......................................................................................................53.硬件配置.................................................................................................................................83.1控制单元.........................................................................................................................83.2检测单元.........................................................................................................................83.3执行单元.........................................................................................................................94.软件设计.................................................................................................................................94.1STEP7-Micro/WIN编程软件简介...........................................................................94.2参数设定及I/O分配...................................................................................................95.程序编程和系统仿真....................................................................................................125.1程序设计......................................................................................................................125.2程序仿真和分析.........................................................................................................126.结论.........................................................................................................................................16参考文献..................................................................................................................................16附录.............................................................................................................................................18致谢.............................................................................................................................................211基于PLC的液位控制系统设计摘要：针对人工控制液位的准度低、速度慢、灵敏度低等一系列问题。本文提出基于PLC的液位控制系统，系统通过将液位传感器检测到的电信号送入PLC中，经过A/D变换成数字信号，送入数字PID调节器中，经PID算法后将控制量经过D/A转换成水泵电机转速相对应的电信号送入水泵电机来控制水泵转速，最终达到控制液位的目的。通过仿真和分析结果表明本文所设计系统能够正常运行并且达到了设计的目的，能够准确、快速地控制液位，克服了传统液位控制系统的很多弊端。关键词：S7-200；PLC；PID控制；液位控制TheSystemDesignforLevelControlingBasedonPLCAbstract:Thepurposeofthisdesignissolvingthecontrolingofliquidleveloflowaccuracy,slowspeed,sowsensitivity,aseriesofproblems.ThesystemdesignedinthispaperbasedonPLCtocontroltheliquidlevel,afterA/DconvertedintodigitalsignalsintothedigitalPIDcontroller,PIDalgorithmwillcontroltheamountofafterD/Aconversionintoelectricalsignalcorrespondingtothepumpmotorspeedintothepumpmotortocontrolthepumpspeed,andultimatelyachievethepurposeofthecontrollevel.Thesimulationandanalysisresultsshowsthatthedesignedsystemcanrunnormallyandithaveachievedthegoalofthisdesign,itcancontrolliquidlevelaccuracyandhighspeed,itovercomesmanydisadvantagesoftraditionalliquidlevelcontroling.KeyWords:S7-200;PLC;PIDControl;LevelControl引言在自动化控制的工业生产过程中，一个很重要的控制参数就是液位。一个系统的液位是否稳定，直接影响到了工业生产的安全与否、生产效率的高低、能源是否能够得到合理的利用等一系列重要的问题。随着现在工业控制的要求越来越高，一般的自动化控制已经也不能够满足工业生产控制的需求，所以我们就又引入了可编程逻辑控制（又称PLC）。引入PLC使控制方式更加的集中、有效、更2加的及时[1]。液位控制系统它使我们的生活、生产都带来了不可想象的变化。它使在控制中更加的安全，节约了更多的劳动力，更多的时间。在我国随着社会的发展，很早就实行了自动控制。而在我国液位控制系统也利用得相当的广泛，特别在锅炉液位控制，水箱液位控制。还在黄河治水中也的到了利用，通过液位控制系统检测黄河的水位的高低，以免由于黄河水位的过高而在不了解的情况下，给我们人民带来生命危险和财产损失。在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为液位控制的主要技术之一[2]。可编程控制器是一种应用广泛非常的自动控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制能力强、操作灵活方便、可靠性高、适宜长期连续工作的特点，非常适合液位控制的要求。目前常用的可编程控制器中，西门子公司的S7-200以其编程软件STEP7的简洁易用和通信网络的功能强大得到业内人士的普遍认可。1.研究现状分析1.1题研究背景、意义和目的为了解决人工控制的控制准度低、控制速度慢、灵敏度低等一系列问题。从而我们现在就引入了工业生产的自动化控制。在自动化控制的工业生产过程中，一个很重要的控制参数就是液位。一个系统的液位是否稳定，直接影响到了工业生产的安全与否、生产效率的高低、能源是否能够得到合理的利用等一系列重要的问题