安徽财贸学院国际经济贸易系2002届 - 西安交通大学现代远程教育 .doc

西安交通大学网络教育学院 毕 业 论 文 开 题 报 告 基于S7－200系列PLC和PID算法的液位控制系统的开发Programmable Logic Controller，PLC 液位控制是工业控制中的一个重要问题，针对液位控制过程中存在大滞后、时变、非线性的特点，在液位控制系统设计中采用PLC内部数字PID控制器，进行输入量的归一化转换，PID计算，输出量转换工程量等操作。而组态软件的使用，在有些对操作人员有危害的液位控制中，避免了操作人员的直接接触，确保操作人员的安全，同时降低了工业功耗，大幅提高了工作效率。促进工业液位控制向着智能控制的方向发展。 二、论文综述, 饮料、食品加工, 溶液过滤, 化工生产等多种行业的生产加工过程, 通常需要使用蓄液池, 蓄液池中的液位需要维持合适的高度, 既不能太满溢出造成浪费, 也不能过少而无法满足需求。假若我们能使用此系统来自动维持液位的高度，那么工作人员便可轻易的在操作室获知整个设备的储水状况，因此液面高度是工业控制过程中一个重要的参数，特别是在动态的状态下，采用适合的方法对液位进行检测、控制，不仅能得到很好的效果，而且提升了工作效率。 在液位控制系统中采用PLC作为控制器，可以代替大量继电器实现逻辑控制，相对传统液位控制大幅降低了能耗。而且可以在恶劣的工业环境中使用，加强了操作人员的安全系数，同时提高了工作效率。而 PID控制（比例、积分和微分控制）是目前采用最多的控制方法，在液位控制系统中，实现了液位模拟量的数字PID控制，从而使系统的稳定性和安全性大大提高。不但大大减低工作人员的危险性，还降低了工作强度。 因此，液位自动控制系统对降低能耗、节约成本、提高企业的经济效益，在现代工业液位控制中具有非常重要的意义。 三、论文提纲前言 选题意义 ··· ··· 2 PLC液位控制系统的总体设计 2.1 S7-200PLC概述 2.2 STEP 7-Micro/WIN简介 2.3 建立液位控制系统的结构 2.4 液位控制系统PLC程序设计 　　 　　　　 　　结论PLC的连接通信，组态动画的设置与连接。软件的开发，主要是PLC的模块化编程、PID模块的设计、数据的归一化和设计控制系统组态实时监控画面，通过上位机对液位的自动控制，基本达到了对液位的自动控制要求。 通过本次设计，我的知识领域得到了进一步扩展，专业技能得到进一步提高，同时增强了分析和解决工程实际的综合能力。另外，也培养了自己严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。 由于时间的原因，设计中还有存在不足之处，请各位专家和老师指正。 系统调试包括两个部分，分别是软件调试和硬件调试。软件调试的顺利完成是建立于硬件调试之上的，所以在软件调试之前首先要进行硬件的调试工作，在PLC处于编程状态下，检测传感器、电动调节阀、水泵、开关等设备，以确保信号能够正确地输入PLC；确认运动机构均可以正常运动，将液位控制在预定值上下，同时防止出现液位溢出或无水等现象。 在硬件的调试过程中出现了不少的问题，首先是PLC和外围电路的连接，遇到了一连串的低压电器连接的问题，在指导老师的正确指导下我很快就掌握了连接方法。通过反复的连接操作训练后，这些问题得到了妥善的解决。 硬件调试的问题解决了，下面进行的就是软件的调试工作。软件调试较硬件调试来说要复杂的多。首先根据PLC程序流程图编写程序，然后通过实物的实际情况反复的编程实验。经过努力，一一解决了编程时遇到的困难。系统有多个功能，要本着先单一，后多种，先简单，后复杂的顺序来编写和调试程序，直到完全符合设计要求，完成最终的调试工作。在程序调试的过程中，我感觉到充分理解PLC串行工作方式的重要性。 四、与选题相关的主要参考文献 [1]邵裕森．过程控制工程[M]．北京：机械工业出版社，2000． [2]姜秀英．过程控制系统实训[M]．北京：化学工业出版社，2007． [3]金以慧．过程控制[M]．清华大学出版，1993． [4]孙洪程．过程控制工业设计[M]．化学工业出版社，2001． [5]冯品如．过程控制工程[M]．中国轻工业出版社，1995． [6]王爱广．过程控制技术[M]．化学工业出版社，2005． [7]陈夕松．过程控制系统[M]．科学出版社，2005． [8]邴志刚方景林等计算机控制北京：清华大学出版社，2005 [9]谢剑英微型计算机控制技术上海：上海交通大学出版社，2003 [10]廖常初．PLC编程及应用[M]．北京：机械工业出版社，2002． [11]陈立定等．电气控制与可编程控制器[M]．广州：华南理工大学出版社，2001． [12]SIEMENS．SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册，2002． [13]刘华波．组态软件及其应用．机械工业出版社，第1版2009． 五、论文