基于plc的液位监控系统

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1、基于PLC的液位监控系统目录基于PLC的液位监控系统1目录21课程设计的系统要求31.1设计的目的和要求31.2设计任务31.3系统工作原理42系统的构成42.1控制器部分42.1.1控制器选择分析42.1.2控制器型号选择62.2液位传感器部分102.2.1液位传感器选择分析102.2.2液位传感器型号选择112.3比例阀部分122.3.1比例阀选择分析122.3.2比例阀型号选择123控制方案133.1控制方式133.2接线说明133.3PID控制分析143.3.1PID控制的原理和特点：143.3.2PID控制器的参数整定154程序部分1

2、54.1程序编写说明154.2程序流程图：154.3程序编写：164.4寄存器使用说明：195监控部分205.1监控系统选择205.2组态王软件特点205.3使用组态王制作监视画面216总结231课程设计的系统要求1.1设计的目的和要求本课程设计是测控技术与仪器专业教学中的一个重要专业实践环节。为了使学生在以后就业中可能接触到的生产现场、生产过程和测控系统的设计有较为深刻的认识，本次实习重点是要求学生能设计完成一个实际的应用系统。通过设计应用系统，使学生对所学的传感器、微机原理、精密仪器与设备、计算机网络、组态软件、PLC设计等方面的知识有更进

3、一步的深刻的认识和掌握，培养学生综合应用所学专业知识和技能分析解决实际问题的能力，熟悉技术设计工作的一般程序和方法。（本文由点梦时刻www.dreamoment.com倾情奉献）1.2设计任务以水箱为被控对象，以西门子S7-200PLC作为控制器，通过对比例阀的调节，实现对水箱液位的实时监控功能。要求上位机采用MCGS组态软件实时监控、显示动态曲线，保存数据等。1.3系统工作原理图1系统的原理如上图1所示，S7-200PLC模拟输入通道与液位传感器相连，获得输入信号（即测量值信号），经上位机可以获得设定值，经程序比较测量值与设定值的偏差，有PL

4、C对偏差进行PID调节得到控制信号（即输出值），PLC通过模拟通道输出控制信号到比例阀，以控制出水口的流量，从而达到控制水位的目的。因为PLC直接和上位机进行通讯，从而实现了上位机可以直接设定给定值，整定PID参数、实时跟踪绘图等功能。2系统的构成2.1控制器部分2.1.1控制器选择分析常用的工业控器主要包括单片机和PLC（可编程控制器）。考虑到可维护性和抗干扰能力，我们选择了PLC作为我们这次课设的控制喊叫。可编程逻辑控制器(PLC)具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。可编程控制器在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，

5、其软件也需根据控制要求进行设计编制。（本文由点梦时刻www.dreamoment.com倾情奉献）PLC的主要特点可概括如下:一.高可靠性(1)所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离；(2)各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10-20ms；(3)各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰；(4)采用性能优良的开关电源；(5)对采用的器件进行严格的筛选；(6)良好的自诊断功能；(7)大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统，使可靠性更进一步提高。二.丰富的I/O接口模

6、块PLC针对不同的工业现场信号，有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备。三.采用模块化结构为了适应各种工业控制需要，绝大多数PLC采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU，电源，等均采用I/O模块化设计。四.编程简单易学PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，很容易被理解和掌握。五.安装简单，维修方便PLC可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。（本文由点梦时刻www.dreamoment.com倾情

7、奉献）当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段：1.输入采样：即检查各输入的开关状态，将这些状态数据存储起来为下一阶段使用；2.执行程序：PLC按用户程序中的指令逐条执行，但是把执行结果暂时存储起来；3.刷新输出：按第1阶段的输入状态在第2阶段执行程序中确定的结果，在本阶段中对输出予以刷新。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。PLC的功能可分为：1、逻辑控制；2、定时控制；3、计数控制；4、步进(顺序)控制；5、PID控制；6、数

8、据控制:PLC具有数据处理能力；7、通信和联网；8、PLC还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求。2.1.2控制器型号选择S7-200CN系列