基于组态软件的双容水箱液位控制系统设计报告_毕业论文.doc

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1、毕业设计报告基于组态软件的双容水箱液位控制系统设计摘要：液位控制问题是人民生活以及工业生产过程中的一类常见的问题，在污水处理，溶液过滤，化工生产等多种行业在生产加工过程之中都需要对液位进行控制，如果液位控制得当就能够提高生产效率以及产品的质量。这些不同背景的液位控制都可以简化为双容水箱的水位控制问题。本文基于MCGS组态软件，使用AE2000B型过程控制实验装置，运用PLC技术，自动控制技术，通信技术设计了一个双容水箱串级控制系统，该系统能够完成对下水箱水位的精确控制并且具有易于操作、运行可靠、抗干扰能力强的特点。关键词

2、：MCGS；PLC；液位控制；双容水箱；PID；串级控制ControlSystemofDoubleCapacityWaterTankBasedonConfigurationSoftwareAbstract:Itisakindofcommonproblemthatintheprocessofindustrialandpeoplemetinlife.InthemostproductionprocessneedtocontroltheliquidlevelincludingInsewagetreatment,filtersol

3、ution,chemicalproductionandotherindustriesetc.ifthelituidlevelbecontroledproperlythatcanimproveefficiencyofproductionandquality.Allofaboveproblemsthatwithdifferentbackgroundcanbesimplifiedtodoublecapacitywatertankwaterlevelcontrolproblem.ThisessayisbasedonMCGScon

4、figurationsoftware,heuseofAE2000Bprocesscontrolexperimentaldevice,PLCtechnology,automaticcontroltechnology，inaddition,wedesignedaDoubleCapacityWaterTankCascadeControlSystem,thesystemcanbepreciselycontrolledunderthewatertanklevelandeasyoperation,reliableoperation,

5、stronganti-interferenceability.Keywords:MCGS,PLC,Levelcontrol,DoubleCapacityWaterTank,PID,cascadecontrol目录第1章绪论11.1课题的背景和意义11.2MCGS组态软件简介21.3可编程逻辑控制器简介4第2章控制系统硬件部分72.1控制系统的组成72.2器件型号8第3章被控对象建模93.1单容过程建模93.2双容过程建模11第4章实验法求取水箱参数134.1修正实验装置误差134.1.1电动调节阀的特性134.1.2上水

6、箱水位特性144.1.3下水箱水位特性154.2测定水箱阶跃数据154.3双容水箱阶跃响应参数174.3.1求取上水箱传递函数174.3.2求取下水箱传递函数19第5章系统控制方案设计205.1PID控制原理205.2方案设计225.3调节器参数整定245.3.1MATLAB软件简介245.3.2副回路参数整定255.3.3主回路参数整定265.3.4抗干扰能力验证27第6章组态界面设计296.1总体设计296.2具体组态过程306.2.1水箱动画界面306.2.2定义数据变量306.2.3动画连接316.2.4水位数据

7、及曲线326.2.5报警设置336.2.6运行策略34第7章联机调试367.1PLC程序设计367.1.1程序流程图367.1.2PLC资源分配377.2连接实验装置377.2.1连接PLC与双容水箱377.2.2连接MCGS与PLC387.3运行和调试397.3.1MCGS的监控功能397.3.2调试结果41总结43致谢44参考文献44附录1数据采集程序47附录2串级控制程序49西南科技大学本科生毕业论文第1章绪论1.1课题的背景和意义液位控制问题与人民的生产以及生活有着密切的联系。在生活之中如居民生活用水的供应，热水

8、器、洗衣机等电器的使用等都离不开液位控制；在生产加工过程中如饮料、食品加工，污水处理，化工生产，炼铁炼钢等都需要对蓄液池中的液位进行控制。在工业生产中通过对液位的检测可以了解容器中的原料与成品之间的比例关系，通过对液位的控制可以调节容器之中各种成分的比例，保持容器中的物料平衡。如果对容器之中的液位控制的得当则能够提高