流量的PLC控制系统设计

《流量的PLC控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、电气工程与自动化学院现场总线技术课程实践题目：流量的PLC控制系统设计专业班级：自动化101班学号：20101757学生姓名：艾文鹏指导老师：朱俊林日期：2013年6月25日29摘要流量控制是过程控制系统的一个关键。采用工业控制计算机,根据专家系统确定最优工况的各试验流量,通过AD采集模块接收流量计传感器的数据,对采集的相应数据进行处理分析并向PLC发出指令,PLC采用PI控制方法,通过PI控制的参数设定及自整定。根据PI调节的输出与输入的偏差成正比,还与偏差对时间的积分成正比,消除了控制过程中产生的静差,实现了流量闭环调节的精确控制。设计了监控软件、PLC软件、

2、PLC与工控计算机的通信软件,实现了流量的控制、数据采集和处理。试验表明,PI控制方法对流量的调节具有较好的稳定性和动态特性。讨论计算机水流量PLC监控系统。选用电磁流量计和经典文丘里管流量计系统。结合杰控组态软件制作出人机界面，把组态与PLC进行连接，组态与PLC间不断进行交换数据，通过组态画面实时反映现场流量的实时变化情况，然后定义与组态王实时数据库中变量相对应的监控系统中的设备，通过PLC采集设备的数据，并通过通信接口把数据传输给计算机。关键词：流量计；PLC；人机界面；控制系统;流量调节;PI控制29目录摘要2第一章引言41.1设计目的41.2设计主要过程

3、41.3设计主要内容51.3.1硬件模块设计51.3.2组态软件的应用设计51.3.3基于STEP-7的程序设计51.3.4综合设计6第二章系统的硬件选型72.1硬件选型72.2选型的步骤82.3选型的结果82.4选型技术参数8第三章系统的硬件结构设计103.1整体结构设计103.2硬件连接图103.3系统I/O分配表113.4硬件组态和变频器参数123.4.1硬件组态配置123.4.2变频器参数设定12第四章系统软件设计144.1软件设计整体构架144.1.1杰控组态软件设计144.1.2组态设计154.1.3PLC程序设计流程图204.1.4程序设计梯形图21

4、4.2问题及其解决方法234.3调试过程及方法234.4软件调试结果24第五章设计总结26参考文献2829第一章引言1.1设计目的本次课程设计的目的是采用西门子S7-300系列PLC来实现过程控制系统的设计。学习使用变频器，并对其内控与外控模式运用自如；掌握PLC控制单元的使用，对西门子S7-300编程进而对整个过程进行控制；学会使用AD、DA转换模块，了解其工作机制，熟知模数、数模换换的接口地址通过模拟量I/O模块，并对其进行编程采集与控制；与此同时，学会使用不同的传感器件流量计、电磁阀等的控制欲使用。熟悉杰控组态软件的使用方法，根据所给资料自己独立绘出一个

5、上位机，设置相应的变量，使整个上位机与我们的硬件设备连接起来，并对模拟量进行闭环PID控制，达到PLC编程-上位机控制-实现整个流量的PLC过程控制系统的要求。通过杰控组态软件进行相应的实时监控，其显示的内容包括启动、停止按钮、PID参数给定窗口、给定流量、实际流量、相应的实时曲线显示窗口等功能，从而形成一个完整的过程控制系统。当今，PLC的使用范围越来越广，从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用于所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。可知，现在的工业生产和各领域的机械控制都是与此密切相

6、关的，对其学习研究具有重大意义。1.2设计主要过程考虑到这次是对过程控制系统的初次整体设计，本设计分为四个步骤进行，分别为：第一步，过程控制柜模块选取，所选取的流量传感器、电磁阀等硬件的连接和变频器的控制方式设置；第二步，基于杰控组态软件的上位机设计，我们需要根据资料学习的东西包括项目管理、设备通信、运行数据库、画面制作、画面显示、变量报警等，通过这些木块的学习进而组合形成一个我们需要的界面控制台；第三步，基于STEP-7的S7-300PLC程序的设计，使用FB41背景数据块和FC105、FC106模块实现整个环节的A/D、D/A、PID闭环控制系统的设计；第四步

7、，所有部分的综合控制设计，将前期设计的所有模块进行所有的整合一体设计29调试，最终实现我们的设计要求。1.3设计主要内容1.3.1硬件模块设计我们需要的物理设备有主要有，一个储水箱、一个装水箱、流量计一个、电动阀一个、变频器一个，水泵一个和若干开关水管等材料构成。1.3.2组态软件的应用设计组态软件系统是集多年PLC工程应用、开发和服务经验,基于WindowsNT、Windows2000/XP操作平台,独立研制开发的纯32位、高档次的软件,其运行稳定、速度快、简单易用、功能强大、扩展性好,能为用户提供经济完善的工业自动化监控解决方案。本次组态软件需要使用的功能有，

8、首先，学会