基于PLC的水储罐恒压系统设计_毕业设计.doc

基于PLC的水储罐恒压系统设计 基于PLC的水储罐恒压系统设计 毕业设计任务书 题　目 基于PLC的水储罐恒压系统设计 学生姓名 学号 班级 专业 电气工程及其自动化 承担指导任务单位 电气工程系 导师 姓名 导师 职称 一、主要内容 水储罐保持恒定水压的PLC控制。 二、基本要求 1．保持恒定水压，水以变化的速率不断从水储罐取出。 2．变速泵用于保持充足水压的速率添加水到水储罐。 三、主要技术指标(或研究方法) 1．系统设定值等于水储罐达到充满75%水位的设置。 2．过程变量由浮点型测量器提供，它提供水储罐充满程度的相同读数，可以从0到100%变化，泵速的值为输出值，允许泵从最大速度的0到100%运行。 四、应收集的资料及参考文献 五、进度计划 1-3周 课题调研、收集、学习参考资料，查阅外文资料 4-5周 制定毕业设计方案，作开题报告 6－9周 完成电路设计，编写程序，中期答辩 10－11周 系统调试，撰写论文 12-13周 设计整体系统。 14－15周 整理并撰写毕业设计论文，提交论文给指导老师 16周 答辩 教研室主任签字 时　间 　　 年　 月 日 毕业设计开题报告 题　目 基于PLC的水储罐恒压控制系统设计 学生姓名 学号 班级 专业 电气工程及其自动化 一、本课题的研究背景 随着国民经济的飞速发展,水储罐被广泛应用于石油化工,锅炉制造等行业, 它的普遍特点是常用于高温, 高压等恶劣工况下,因此对水储罐的质量提出了更 高的要求。于是,压力试验成为水储罐生产过程中必需的质量检测环节,对水储罐质量检验起着重要作用。 水压控制正是为检验水储罐的耐压能力而设计制造的.水压实验机是一种利用油水 平衡控制对水储罐进行静水压试验的机器.它一方面检查水储罐是否有渗漏现象,另一方面可以消除水储罐在成型过程中产生的残余内应力。将水储罐充满高压水后在一定压力范围内对其进行保压,保证规定时间内水储罐全长范围内均无泄漏,它是一个多方面为一体的复杂系统,是集机械、电气、液压、传感和自动控制为一体的复杂的机、电、液一体化设备。 水储罐恒压控制系统集变频技术、电气传动技术、现代控制技术于一体。采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性，方便地实现供水系统的集中管理与监控，同时可达到良好的节能性，提高供水效率。所以研究设计基于PLC的水储罐恒压控制系统，对于提高企业效率以及人民的生活水平，同时降低能耗等方面具有重要的现实意义。 二、国内外研究现状 随着高级水储罐市场的扩大,对高压水储罐水压控制的需求也日益增大。以前,我国油套管,输送管主要生产企业使用的高压水压控制主要依赖进口,直到1999年西安重型机械研究所设计研发出第一套高压水储罐水压控制才改变了这种局面。在不到10年的时间里,西安重型机械研究所根据用户需求,开发设计了十多套不同规格,不同试验压力的高压水储罐水压控制。由于国产高压水储罐水压控制的起步较晚,其发展过程中尚存在一些问题。 目前国内外水储罐水压控制有很多种,但原理基本相似,国内的水压控制在部分规格和某些部分的工艺上不如国外的恒压。国内外水压控制的研究主要集中在原理与结构探讨,设备改造,组态系统设计,控制系统和对水压控制的整体运行状态进行故障诊断以及预报潜在故障等方面,都取得了很大的进展。近年来,我国新开发了多种水压控制,不仅满足国际标准的新要求,而且价格低,很受用户欢迎. 三、研究方案 水储罐恒压系统设计是一种利用PLC和变频器对水储罐进行恒压控制的装置。它主要有以下几部分组成:水储罐、PLC﹑变频器、模拟输入模块、模拟输出模块和水位计。水储罐负责储水,水泵负责往水储罐中注水，并且水压足够大 ,水位计负责监测水位的高低，模拟量输入模块和模拟量输出模块配合PLC和变频器对水储罐水位进行调节，组合起来的整个系统可以有效的进行工作。 水压控制的拟研制控制系统由硬件系统,软件系统组成。此设计系统以以变频器、可编程序控制器作为系统控制的核心部件，以设定压力为控制目标，以PID为控制算法，和变频器组成恒压闭环控制系统。系统时刻跟踪水储罐的水压与压力设定值的偏差变化情况，经变频器内部进行PID运算，实现闭环自动调整恒压供水。 四、预期达到的结果 本系统以一个水储罐作为被控对象，研究基于PLC的恒压供水系统的设计，使系统获得较好的性能指标。设计水储罐恒压供水控制系统的硬件电路，并画出详细的原理图；掌握PLC的编程及应用，画出PLC控制功能图，梯形图。掌握变频器的工作原理和使用方法，研究恒压变频供水的控制方法，拟定变频器的各项参数，实现对系统的高性能控制；进行程序的模拟调试，并观察运行结果，实现要求的现象。 指导教师签字 时 间 　　 年　 月