设计说明基于plc与组态王软件三容水箱研究

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1、毕业设计说明书基于plc与组态王软件三容水箱研究摘要三容水箱是较为典型的非线性时延对象。工业上许多被控对象的整体或局部都可以抽象成三容水箱的数学模型，具有很强的代表性和工业背景，研究三容水箱的建模及控制具有重要的理论意义及实际应用价值。本文利用组态王软件对水箱液位实时监控系统进行设计及测试，具体介绍了该系统的组成、上位机界面的设计和测试的结果。实践证明，该系统图形界面友好，运行稳定，操作方便，提高了监控的质量。在实验时，主要利用PID控制三容水箱。采取采用临界比例度法整定PID控制器参数。上位监控部分由三维力控组态软件设计构成，可以实现对系统工作的实时监控并显示速度曲线。关键词：组态

2、王；水箱液位；监控系统；三容水箱；模糊PID控制AbstractThree-tankwaterisatypicalnon-linearanddelayedplantwhichhasaverystrongbackgroundofindustry,forthewholeorpartofmanycontrolledobjectscanbeextractedasmathematicmodelofthree-tankwater.Researchonmodelingandcontrolofthethree-tankwaterhasafartheoreticalsignificanceandpra

3、cticalvalue.Inthispaper,thewatertankfluidpositioncontrolsystemisdesignedandtestedusingKingview.Thestructureofthissystem，thedesignofHMIandtheresultofexperimentareintroducedinthepaper．Itisproventhatthissystemhavefeaturesinfriendlyinterface，runningsteadily，easytooperateandimprovedcontrolquality．In

4、thispaper，thedesignisthemainPIDcontrolthreeletwatertank.weusethecriticalratiocontrolschemetosetthePIDcontrollerparameters,uppermonitorsoftwareusingthreedimensionalforcecontrolconfigurationsoftware.whichcanmakethesystemworkinreal-timeandshowspeedcurves.Keywords：Kingview；watertankfluidposition；co

5、ntrolsystem；ThreeTanks；fuzzyPIDcontrol目录第1章绪论1第2章组态王系统22.1组态王软件简介22.2液位控制系统和THJ-2型仪表过程控制32.3系统制作过程和系统界面概述32.3.1设计图形界面42.3.2建立数据库42.3.3动画连接42.3.4系统趋势曲线5第3章三容水箱系统的硬件结构63.1三容水箱的原理结构63.2三容水箱的操作步骤7第4章PID控制的理论基础74.1PID控制原理74.2三容水箱控制方法10第5章双容水箱165.1系统建模165.2运动分析175.3能控能观性205.4稳定性分析215.5综合22第6章三容水箱数理模型

6、的建立246.1三容水箱数理模型246.2实验步骤255.3数学模型公式推导25第7章模型仿真和实验287.1Simulink仿真287.2仿真结果29第8章三容水箱PLC硬件设置308.1PLC特点概述308.2PLC工作原理328.3PLC组成结构338.4PLC编程358.5力控设置378.6组态的动态液位平衡???40总结43参考文献43致谢45第1章绪论自20世纪30年代以来，自动化技术获得非常惊人的成就，已在工业和国民经济各行各业起着关键的作用。随着控制技术的发展，良好的人机接口已经成为广大工业客户的迫切要求，而在工程项目的实际设计中，如何提供一个直观，实时，有效、可靠的

7、人机接口也日益受到工程人员的高度重视。目前，主要有两种方法。一是开发人员用VB，VC++等语言编写复杂的程序从底层开发，开发周期长，通用性差；二是用工控组态软件进行开发。组态软件能提供一个友好的界面，易于操作，图形丰富形象，实时性好，开发周期短。因此，目前大多数工程项目都采用后种方法。组态软件功能强大，操作简单，易学易用，普通工程人员经过短时间的培训就能迅速掌握多数工程项目的设计和运行操作。使用组态软件能够避开复杂的计算机软、硬件问题，集中精力去解决工程问