管道流量编制控制系统PLC设计.doc

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*********************************************3 2、课程设计正文***************************************************3 2.1.2设计主要任务*******************************************3 2.1设计题目 管道流量比值控制PLC系统设计*********************3 2.2 PLC控制系统组成***************************************** 3 2.3管道流量比值控制系统组成**********************************4 2.4系统的物理构成*********************************************6 2.5PLC的硬件设计和组成****************************************9 2.6编写PLC梯形图程序*****************************************10 3、程设计总结或结论************************************************14 4、参考文献********************************************************15 1、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。 2.2 PLC控制系统组成 2.2.1 PLC概述 可编程程序控制器（Programmable Controller）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PLC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。 2.2.2 PLC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