课程设计报告-液位控制系统设计

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1、课程设计报告用纸目录一、《控制系统分析与综合》任务书31.1、工程训练任务31.2、工程训练目的31.3、工程训练内容31.4、工程训练报告要求31.5、工程训练进度安排41.6、工程训练考核办法4二、总体设计方案52.1、控制系统目标52.2、控制系统要求5三、硬件设计63.1、PLC系统设计的基本原则63.2、PLC控制系统设计的基本内容和步骤63.2.1、设计的基本内容63.2.2、设计的基本步骤63.3、PLC的选型63.3.1、PLC机型选择73.3.2、PLC容量的选择7四、软件设计74.1、PLC相关设定74.1.1、PLC的元件分配74.1.2、P

2、LC程序顺序功能图84.1.3、PLC程序94.1.4、PID控制器参数整定11五、组态监控软件的设计125.1、建立新工程1219课程设计报告用纸5.2、建立通讯口135.3、新建变量145.4、新建监控画面15六、运行调试步骤与结果166.1、调试步骤166.2、运行结果17七、收获与小结19八、参考文献1919课程设计报告用纸一、《控制系统分析与综合》任务书题目：液位控制系统设计1.1、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，巩固和加深对理论知识的理解。本课题针对液

3、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。1.2、工程训练目的通过本次工程训练使学生掌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。1.3、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实训项目的PLC控制程序；4)在组态王中定义输入输出设备

4、；5)在组态王中定义变量；6)设计上位机监控画面；7)进行系统调试。1.4、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19课程设计报告用纸1.5、工程训练进度安排周次工作日工作内容第一周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第二周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1.6、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%、40%、40%。19课程设计报告用纸二、总

5、体设计方案2.1、控制系统目标本课程设计综合运用自动化原理、PLC技术以及组态软件等相关课程，针对双容水箱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。2.2、控制系统要求根据控制系统的目标，可以得出该控制系统的要求如下：系统结构框图图2.2.1系统结构框图控制系统框图图2.2.2控制系统框图19课程设计报告用纸三、硬件设计3.1、PLC系统设计的基本原则：（1）应最大限度地满足机械设备和生产过程的控制要求；（2）确保控制系统安全可靠；（3）力求控制

6、简单、实用、合理；（4）系统应留有一定余量。3.2、PLC控制系统设计的基本内容和步骤：3.2.1、设计的基本内容：（1）根据被控对象的工艺拟定控制系统的控制功能及目标；（2）细化控制系统的各类技术要求；（3）选型及硬件配置；（4）编制I/O分配表，绘制PLC系统及其现场设备的接线图；（5）依据软件说明书，编制PLC应用程序；（6）编写设计说明书和系统使用说明书、操作规则等；（7）系统的安装、调试和投运。[2]3.2.2、设计的基本步骤：（1）分析被控对象并提出控制要求；（2）确定输入输出设备；（3）选择PLC机型；（4）分配I/O点并设计PLC外围硬件电路；（5

7、）程序设计和程序模拟调试；（6）硬件实施主要进行控制台等硬件的设计与现场施工；（7）联机调试；（8）根据调试的最终结果编制技术文件。3.3、PLC的选型可编程控制器（ProgrammableLogic19课程设计报告用纸Controller）是计算机技术与自动化控制技术相结合而开发的一种适用工业环境的新型通用自动控制装置，是作为传统继电器的替换产品而出现的。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。PLC是该控制系统的核心部件，合理选择PLC对于保

8、证整个控制