安徽工程大学毕业答辩毕业论文-基于PLC和组态软件的液位控制系统设计

1基于PLC和组态软件的液位控制系统设计09级自动化3班黄晓明指导老师冯程程答辩时间2010年6月2目录1.概述2.系统设计方案3.系统硬软件设计4.总结5.谢辞31.概述研究背景液位控制系统是以液位为被控参数的系统，是现代工业生产中的一类常见的、重要的控制过程，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，能源是否能得到合理运用等一系列问题。而传统的液位控制多采用单回路控制，并采用传统的指针式仪表来显示液位值，使液位控制的精度和显示的直观性受到限制，而随着生产线的更新及生产过程控制要求的提高，要求液位控制系统有高的控制精度，即准确稳定的液位，一般的得自动化控制方式已不能满足工业生产控制的要求。41.概述目的与意义液位控制由于其应用极其普遍，种类繁多，其中不乏一些大型的复杂系统。它主要有以下几个特点:1、时滞性很大，2、时变性，3、非线性。这几个特点，都严重影响PID控制的效果，在实际生产中而随着生产线的更新及生产过程控制要求的提高，要求液位控制系统有高的控制精度，即准确稳定的液位，一般的得自动化控制方式已不能满足工业生产控制的要求，为了使系统具有直观准确的显示功能，我们采用PLC和组态软件对液位进行控制。52.系统设计方案系统控制结构图液位传感器PLCMCGS组态软件件变频器报警水泵62.系统设计方案系统控制流程系统通电，在接收到有效的自控系统启动信号后，首先启动变频器拖动水泵，通过恒压控制器，根据实际液位和设定液位的误差调节变频器的输出频率，控制电机的转速，当实际液位达到设定值，即进水量与出水量相平衡时，转速才稳定到某一定值，这期间电机工作在调速运行状态。程序会判断液位是否低于下限，如果发生低液位，则发出低水位报警，并通过调节变频器控制进水量；如果液位偏高，则调节出水流量，并发出高液位报警。72.系统设计方案系统控制流程图83.系统硬软件设计设备选型根据系统的设计要求及实验室条件，本系统选用西门子S7200PLC及其相关输入输出量模块和西门子MM420变频器，组态软件部分选用MCGS组态软件。93.系统硬软件设计PLC和变频器的链接线路wDCM2DCM1JOGESOCM3DF2DFFRFAVUFBFCRSTMQ0.7Q0.8Q0.65Q0.5Q0.42LQ0.3Q0.2Q0.1Q0.01L2L+I1.1I1.01L+I0.7I0.6I0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0NL手动SB3启动SB2停止SB1KA3KA4KA2KA1~220VFU1S7200PLC24VFU2L1L2L3-24VSQ1SQ2SQ3SQ4KA2KA3KA4KA1HL西门子MM420变频器103.系统硬软件设计变频器与水泵线路连接三相电源输入RSTPP+P-UVWE直流制动单元直流电抗器水泵接地113.系统硬软件设计PLC外部设备连接扩展AO模块EM232I0.0I0.1液位变送器S7-200PLCCPU226高液位报警I0.2低液位报警I0.3扩展AI模块EM235变频器MM420123.系统硬软件设计变量分配表变量分配表13MCGS组态用户界面3.系统硬软件设计144.结论通过本次毕业论文的创作，我认识到了液位控制系统在生活中的重要性，也在设计的过程中加深了对自己所学基础理论、专业知识和基本技能的理解，也培养了我分析和解决问题的能力。基于PLC和组态软件的液位控制系统能让工业控制变得安全化、智能化，具体化。相对于前人以前的所做的液位控制系统，本系统更加的人性化，可以直观的将液位显示在组态软件上，系统更加安全，可靠，直观。但本论文有许多不足之处，在PLC的编程方面做得不够理想，也未能实现具体的硬件调试，希望大家能给与指正。15谢辞在此感谢四年来自动化各位老师的孜孜教诲和母校西安工程大学的细心培养，让我能有今天的进步，在以后的人生道路中上实现自己的价值！最要感谢的是我的父亲，母亲，一直以来对我的信任和支持，给与了我不断进步的勇气。在不久的将来，我希望用我的实际行动去回给他们同样的爱。鉴于本人所学知识有限，经验不足，又是初次研究这种复杂的设计。在此过程中难免存在一些错误和不足之处，恳请各位老师给予批评和指正。