管道流量编制控制系统plc设计(doc毕设论文)

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1、信息与电气工程学院课程设计说明书（2011/2012学年第一学期）课程名称：可编程控制器应用题目：管道流量比值控制PLC系统设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计周数：两周设计成绩：2012年1月6日目    录1、课程设计目的*********************************************32、课程设计正文***************************************************32.1.2设计主要任务*******************************************32.1设计题目管道流量比值控制PLC系统

2、设计*********************32.2PLC控制系统组成*****************************************32.3管道流量比值控制系统组成**********************************42.4系统的物理构成*********************************************62.5PLC的硬件设计和组成****************************************92.6编写PLC梯形图程序*****************************************103、程

3、设计总结或结论************************************************144、参考文献********************************************************151、PLC课程设计目的1.1掌握S7-200系列可编程控制器硬件电路的设计方法。1.2熟练使用S7-200系列可编程控制器的编程软件，掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法。1.3掌握S7-200系列可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。1.4在完成可编程控制器为下位机的相关控制程序的基础上，用组态软件编程实现上位机的控制及其

4、相关监控界面。1.5通过课程设计使学生能熟练掌握数据的查询（图书、网络），PLC课程所获知识在工程设计工作中综合地加以应用，使理论知识和实践结合起来。2、课程设计正文2.1设计题目管道流量比值控制PLC系统设计2.1.2设计主要任务1.了解管道流量比值控制系统的物理结构、闭环调节系统的数学结构和PID控制算法。2.明确各路检测信号到PLC的输入通道和明确PLC到各执行机构的输出通道。3.绘制出流量控制系统的电路原理图，编制I/O地址分配。4.编制PLC程序，结合实验装置进行调试。2.1.2技术要求1．此系统有两路供水系统。第一路由异步电动机（不具备调速功能）和和水泵构成动力系统。第二路由变

5、频器、电动机和水泵构成动力系统，依靠动力系统的变频调速控制流量，用电磁流量计检测流量。2.本系统把第一路的流量（检测值）乘以设定的比例系数后的值作为流量给定值，控制第二供水管道的流量。控制器采用PID算法决定变频器的给定值，从而实现两路流量的按比例控制。2.2PLC控制系统组成2.2.1PLC概述可编程程序控制器（ProgrammableController）通常也称为可编程控制器。它是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术而发展起来的一种通用的工业自动控制装置；具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等优点，本系统采用在工业领域有着广泛应用的西门子S7200系列PL

6、C作为主控制器，S7-200系列小型PLC可以应用于各种自动化系统。如图1-1所示，S7200PLC由主机、输入/输出接口、电源、模块扩展接口和外部设备接口、计算机编程软件等几个主要部分组成。2.2.2PLC工作原理PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。PLC扫描一个周期必经输入采样、

7、程序执行和输出刷新三个阶段。PLC在输入采样阶段：首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入，并将其写入各对应的输入状态寄存器中，即刷新输入。随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。PLC在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令，经相应的运算和处理后，其结果再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，输出状态