基于组态王与PLC单容水箱液位控制系统.docVIP

过程控制系统 课程设计 题 目: 基于组态王与PLC的单容水箱液位控制系统 院系名称： 电气工程学院 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 设计地点： 设计时间： 设计成绩： 设计成绩： 指导教师： 摘 要 本次设计是基于组态王与PLC的单容水箱液位控制系统，该系统以实现水箱液位的自动控制。通过计算机控制水箱，从计算机上给定PID参数从而进行水箱液位控制，本次设计主要以单容水箱作为研究对象，运用组态王中亚控仿真PLC进行单容水箱对象特性的测试，并利用MATLAB软件进行了控制系统的仿真及分析，并确定出一组合适的PID参数对其进行控制。其次，采用组态王进行系统监控，通过对调节器PID参数的整定，实现了水箱液位的闭环控制，使水箱液位稳定在设定值，满足设计要求。该设计以基于计算机与PLC控制的单回路液位控制系统，通过安装在水箱底部的压力变送器测量液位，PLC接收来自压力变送器的测量信号，以电动调节阀为执行器，来改变阀门的开度，同时采用组态王进行系统监控，通过对调节器PID参数的整定，实现了水箱液位的闭环控制，使水箱液位稳定在设定值。 关键词：水箱 液位控制 组态王与PLC PID算法 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc392168555 1 绪论 PAGEREF _Toc392168555 \h 3 HYPERLINK \l _Toc392168556 1.1 背景意义 PAGEREF _Toc392168556 \h 3 HYPERLINK \l _Toc392168557 1.2 国内外研究现状 PAGEREF _Toc392168557 \h 3 HYPERLINK \l _Toc392168558 1.3 本课题研究意义 PAGEREF _Toc392168558 \h 3 HYPERLINK \l _Toc392168559 2 设计方案与仪表选型 PAGEREF _Toc392168559 \h 4 HYPERLINK \l _Toc392168560 2.1 系统组成 PAGEREF _Toc392168560 \h 4 HYPERLINK \l _Toc392168561 2.2 水箱液位控制系统构成 PAGEREF _Toc392168561 \h 4 HYPERLINK \l _Toc392168562 2.3 水箱液位控制系统工作原理 PAGEREF _Toc392168562 \h 4 HYPERLINK \l _Toc392168563 2.4 仪表选型 PAGEREF _Toc392168563 \h 5 HYPERLINK \l _Toc392168564 2.4.1 变送器的选择 PAGEREF _Toc392168564 \h 5 HYPERLINK \l _Toc392168565 2.4.2 执行器的选择 PAGEREF _Toc392168565 \h 5 HYPERLINK \l _Toc392168566 2.4.3 水泵的选择 PAGEREF _Toc392168566 \h 6 HYPERLINK \l _Toc392168567 3 PID算法设计 PAGEREF _Toc392168567 \h 6 HYPERLINK \l _Toc392168568 3.1 PID控制器介绍 PAGEREF _Toc392168568 \h 6 HYPERLINK \l _Toc392168569 3.2 PID算法实现 PAGEREF _Toc392168569 \h 7 HYPERLINK \l _Toc392168570 3.2.1 PID算法程序设计 PAGEREF _Toc392168570 \h 7 HYPERLINK \l _Toc392168571 3.2.2 史密斯预估补偿方案 PAGEREF _Toc392168