基于PLC水箱水位监控系统设计

基于PLC水箱水位监控系统设计 11395 学号09作者业学生毕业设计榆林学院毕业设计(论文)诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业设计(论文)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集本人毕业设计(论文)与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律论文作者签名:年月日随着社会的发展，人口的日益增多和人民生活水平的提高，对供水的稳定性提出越来越严苛的要求。以往采用传统的供水系统，不仅占地面积大，供水速度慢，可靠性差，接线也很复杂。当工业生产工艺发生改变时，控制电路就必须重新接线，系统缺乏灵活性、自动化程度低。当今的很多企业都采用可编程逻辑控制器代替传统的控制系统，来提高系统的自动化程度，为企业的生产效率提供了低，控制过程也相对繁杂等诸多因素，本设计是采用西门子S7-200PLC来对水箱ID制阀门的开度来控制液位的恒压供水系统，在利用MCGS组态软件来进行液位控单快捷并灵活多变的控制液位的设计。DesignofWaterLevelMonitoringSystemBasedonPLCWaterTankABSTRACTTheincreasingsocialprogress,theincreasingpopulationandtheimprovementofpeople'squalityoflife,thestabilityofthewatersupplymorestringentrequirements.Pastwatersupplysystem,notonlyalargevolume,andwatersupplyefficiencyisslow,wiringisalsoverycomplicated.Whentheindustrialproductionprocesschanges,itmustbewired,lackofflexibility,lowdegreeofautomation.Manyoftoday'senterprisesareusingprogrammablelogiccontrollerinsteadofthetraditionalcontrolsystem,toimprovethedegreeofautomationofthesystemfortheproductionefficiencyoftheenterprisetoprovideareliableguarantee.ThedesignisbasedonPLCwatertankwaterlevelmonitoringsystemdesignfornowmostofthewatertankislowdegreeofautomationthecontrolprocessisalsorelativelycomplexandmanyotherfactorsthedesignistheuseofSiemensS7-200PLCwatertankwaterlevelmonitoringsystemtocontrol,throughtheliquidlevelThetransmittermeasuredtheliquidlevelintotheelectricalsignalsenttothePLC,afterthePLCoperationandPIDcontroltocontrolthesignaloutputtotheelectriccontrolvalve,theelectriccontrolvalvecontrolvalveopeningtocontrolthelevelofconstantpressurewatersupplySystem,intheuseofMCGSconfigurationsoftwareforrealtimemonitoringofliquidlevelcontrol.HasbeenahighdegreeofautomationandcanbeconfiguredthroughtheMCGSinterfacecanbesimpleandquickandflexiblecontroloftheliquidleveldesign.Keywords:tanklevel;PLC;MCGS 设计的背景与意义..............................错误!未定义书签。 ..........................错误!未定义书签。 。 系统组成.......................................错误!未定义书签。系统设计方案...................................错误!未定义书签。3水箱水位控制系统设计..............................错误!未定义书签。 系统构成.......................................错误!未定义书签。 仪表的选型.....................................错误!未定义书签。 工作原理.......................................错误!未定义书签。 PID算法......................................错误!未定义书签。软件流程图.....................................错误!未定义书签。 IO表和PID回路参数表....................错误!未定义书签。 。 5系统组态设计......................................错误!未定义书签。监控组态软件介绍...............................错误!未定义书签。 组态界面的开发................................错误!未定义书签。 致谢 33控制过程也相对的繁杂。自从可编程控制器泛起之后，可以让液位系统主动的维持液位高度，工作职员可以很轻松的在工作台上明白设备的工作情况，降低了工可编程控制器是把过往的继电气控制技术、计算机技术和通信技术融为一体的自动控制设备，其操作和控制都很灵活简便，非常合适液位系统。现如今被广液位监控系统不在只是局限于各种硕大的发电厂、钢铁、煤炭石油等领域，其通过本身的自动化监控系统的安全优点，已经开始进军到一部分民用水箱产品水塔改造成自动化控制系统的水箱，从本身外部硬件的改造和实施，相对于民用产久的规划来说，通过自动化的创新完善和硬件造价的下调，以及人们珍惜那些因为本身操作原因浪费的水资源，水箱水位监控系统仍然具备大范围推广的远景。我国目前处于发展中国家的范畴，只要是有一点点涉及到任何关于能源的所有领域中，水箱都是一个必不可少的[2]重要组成部分，就算是多数发达国家也不特殊。其功能的完善与否直接影响到各个工厂最基本的生产安全和重要的生产效益。我国嵌入式技术在科研人员的努力研发后得到飞速的发展使得控制系统技术依然已经迈进国际水平的范畴里。但是在调研的过程中发现仍有很多中小型企业可靠。可编程逻辑控制器保存了继电器控制系统的操作简易、控制精准、控制程可以随工艺改变而改变、易于与计算机通讯和维修简便等优秀性能。的解决方案。其主要功能有：快速的指令处理、诊断功能和密码保护等一系列的2水箱水位监控系统总体设计方案PLC,水箱是该系统选取的被控对象，水箱的实际液位在经过液位传感器的测量后器单元。上位机的通信方式是由PC/PPI通信电缆和PLC串口建立连接后实现通信，工作人员需要给上位机载入西门子的编程软件和MCGS组态环境和运行环境，在有需要的情况下对控制算法进行有必要的编程和修改，并在运行过程控制实验中为工作人员提供优良的人机界面，同时也方便工作人员在调试实验的过程中进行必要的参数修改和响应曲线的实时显示。时随地的监控系统运行过程中的实时状态，也可以在需要时对现场数据收集。然后在流程中以动画的方式、报警信息处理、流程控制、实时曲线输出等多种方法,度)、SP(设定值)、并且在画面上实现、报表、报警信息及处理结果、实时曲系统设计水箱液位控制系统由可编程控制器、执行器单元、被控过程和测量变送单元CPU-2242液位变送器DBYG扩散硅压力变送器11134PSL02CM10-311测量变送环节的作用是将工业生产过程中的参数经过检测、变送单元转换成标准信号。在模拟仪表中，标准信号通常采用4~20mADC、1~5VDC的电流(电压)信号，或20~100kPa的气压信号；在现场总线仪表中，标准信号是指数字信号。因在水箱液位控制系统中测量的是水箱液位，所以本设计中选用的是压力动调节系统中作为检测环节用来测量液体、气体的压力，并将被测参量转换成4~20mADC的标准电流信号输出，与其它仪表配合实现生产过程中的自动检测和使被控变量向设定值靠拢。控制阀接收来自控制器输出的控制信号，通过改变阀的开度达到控制流量的目的。控制阀包括执行机构和调节机构两部分。执行机构是控制信号产生推力或位移的装置；调节机构是根据执行机构的输出信号改变能量或物料输送量的装置。因此本设计的执行器选用电动调节阀。电动调节阀对控制回路流量进行调节。采用德国PS公司进口的PSL202型智能电动调节阀，无需稳，体积小，力矩大，抗堵转，控制精度高、控制单元与电动执行机构一体化，运用很广泛的水泵，它的具体优点有：安装和的同时还能保持大功率输出。所以，本设计选取的是使得液位上升或是下降；从而让水箱液位向给定值上靠拢。本设计的控制是一个负反馈控制的典型回路，在由实际的传感器将实时数据转化为标准电压信号送给D(3-1)(3-4)的间断采(3-2)nntt(3-3)(3-5)(3-6)(3-7)(3-8)(3-9)输Y量N值转化监控组态软件是说用于数据收集和过程控制的专用软件，其是在自控系统中监控组态软件是说用于数据收集和过程控制的专用软件，其是在自控系统中开发环境，制作者可以依照各种不同的需求[7]通过使用各式各样的组态模式创建开拓出灵活多变的组态界面和快速了解各种组态工程的便捷操作方式。根据其预先存放的各种模块可以短时间内构建实现监控所需要的各项功能，还能满足大部分硬件的工作需求，给控制层供给了软、硬件的所有可以在短时间之内创建出一个相对复杂的工程并满足要求开拓出其需要的全部功面、系统布局时，根本不需要进行太大的调整就能快捷的完成系统的更新和升计介绍A改并输写出的字样，然后选择“保存”选项，工程就建立完毕了。用鼠标选中“用户窗口”选项，接着在“用户窗口”这一界面中选择“新建窗口”这一功能项，系统就会根据工程制作者的操作自动产生一个新的窗口界面并窗口属性设置”这一窗口就会弹出显示在界面中，我们在弹出来的窗口中将“窗选中刚刚创建并修改好的“水位控制”窗口，在本窗口的界面上找到并选择“动。我们在界面的最上方找到动画工具箱，上面的图形标识对应于不同的选择器，可以方便的让动画制作者在编辑图形时快速的选取用户窗口中需要选定的不软件开发者提前放置了27种经常被使用的图符对象。在新建立的窗口中图形对象是应用系统图形界面组成的最小单元，为了可以让制作者便具箱窗口中找到并双击标签这一功能项，然后根据我们所需求的大小用鼠标在窗口界面找到一个相对合适的位置创立一个矩形框。输入文字符：完成矩形框后，我们可以直接输入口界面上。工程的制作者如果有要求或是需要修改矩形框中显示文字符的字体和后，光标就会出现在字符开始的地方，并弹出一个新的窗口就可以修改字符的颜色和字体了在这里我们选择把字体颜色修改成绿色。接下来我们用鼠标选择文字框边线隐去，然后再弹出的窗口中选择文字框选项中的无色填充并把边框颜色改组态画面。我们还可以在工具箱中找到流动块这一用鼠标在工程界面双击“实时数据库”窗口，在进入实时数据库窗口后在右上角有一个新增对象的选项，现在我们需要增加一定的数据量就可以根据需求多次点击该选项，在增加到需要的数据量之后。如果我们想改变数据量的参数就可以双击新增的数据变量就可以更改数据的名称和数据的类型以及数字量等多种变组成的动画界面是无法运行和动作行必要的动画设计，让其可以准确无梁形成一对一的连接，接着我们通过改变一些动画设来构成连接[11]。中图形构件的外观和状态特性也跟实时数据库此让图形构件实现动画自主运行。我们根据要求从界面中，然后用鼠标双击选中界面中水箱构件，然到一个模拟设备窗口，模拟设备是MCGS组态软件按照制作者设置的工程需要的基本数据创建的一条或是几条模拟曲线，这些拟出各种正弦波等波形，可以根据工程的需要让制作者来调整波形的幅值和周期等相关的数据量。我们创建的工程动画能自主运行的根本就是模拟设备。我们可有发现模拟设备，那么就需要我们在弹出的窗口中打开设备管理窗口进行手动添模拟设备。如果我们仔细观察可以发现在可选设备中MCGS是能够满足绝大多数硬件设备的模拟。在添加好模拟设备后我们就需要设置模拟设备的属性了，打开设备属性窗口后我们可以发现内部属性这一选项，选中后我们会发现有很多的通的过程中可以自行改变通道属性，并加入通道If(PV<SV)thenPV=(PV)+((OP)/100)If(PV>SV)thenPV=(PV)-((OP)/100)EndifNEndif(1).定义报警我们进入实时数据窗口后，点击“液位”数据变量，在弹出的属性设置窗口的报警属性中，启动“允许进行报警处理”这一功能；在报警设置中我们看到诸多