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基于S-PLC的厂用气管网压力控制系统设计(完整版).doc
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基于S-PLC的厂用气管网压力控制系统设计(完整版).doc
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基于 S PLC 的厂用气管网压力
控制系统设计(完整版)
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摘 要
本 设 计 介 绍 了 以 S7-200PLC 为 核 心 的 管 网 压 力 控 制 系 统 的 组 成 及 工 作 原
理 ,阐 明 了 变 速 积分 PID 控 制 算 法 在 管网 压力 控 制 系 统 中 的应 用,并给 出 了 系
统 的 硬 件 与 软 件 设 计 的 实 现 方 法 。 在 A/D 转 换 中 , 使 用 了 模 拟 量 输 入 模 块
EM231。 在 D/A 转 换 中 用 了 模 拟 量 输 出 模 块 EM232,可 以 实 现 输 出 0~5V 的 输
出 电 压 。硬 件 设 计 由 主电 路和 控 制 电 路 两 部分 完成 ,软件设 计 中 对 A/D 转 换过
来 的 数 字 信 号进 行变 速 积 分 PID 控 制。这种 控制 方 法 特 点是 ,当 偏 差 大 时 积分
累 积 速 度 慢 ,积 分作 用 减 弱;偏 差 小时 ,积 分累 积 速 度 快, 积分 作用 增 强 。 这
样 能 满 足 系 统准 确性 的 要 求 。
关键 词 : 变 速 积 分; 压力 控制 系 统 ; S7-200PLC; PID 控 制
Abstract
The paper introduces the composition and work principles of pipe network
control system ,based on S7-200PLC. It illustrates the application of PID with
variable integral action in air pipe network pressure control system.The design of
hardware and software are introduced too. It uses analog input module EM231 in
A/D transition and analog output EM232 in D/A transition. In D/A transition this
module can be output 0~5 voltage. Hardware introduces the design of main circuit
and control circuit. In design of software, it finishes PID control for digital
signals produceing in A/D transition. The characteristic of this control method is,
when the warp is big the integral rate will be slow, and the integral effect would
be weaken; but when the warp is small the integral rate will fast, and the integral
effect would be toned up. In this way it can satisfy the veracity of this system.
Key words: Variable Integral action; Pressure control system; S7-200PLC;
PID control.
目录
摘 要 ...........................................................I
Abstract .........................................................II
第 一章 绪 论 .....................................................1
1.1 变 频器 技 术 的 发展 .............................................1
1.2 空 气压 缩 机 系 统控 制 ...........................................1
1.3 供 气系 统 压 力 控制 .............................................2
1.3.1 加 ﹑卸 载供 气控 制 .........................................2
1.3.2 转 速控 制 .................................................2
1.4 本 设计 的 目 的 和意 义 ...........................................2
第 二章 设 计 任务 、 要求 及 参 数 .....................................4
2.1 毕 业设 计 的 技 术背 景和 设计 依 据 .................................4
2.2 毕 业设 计 的 任 务 ...............................................4
2.3 毕 业设 计 的 主 要内 容、 功能 及 技 术 指 标 ...........................5
第 三章 系 统 方 案设 计 ..............................................6
3.1 系 统工 作 原 理 .................................................6
3.2 方 案的 比 较 ...................................................6
3.3 方 案的 确 定 ...................................................7
3.3.1 设 计思 想 .................................................7
3.3.2 工 作原 理 .................................................8
第 四章 硬 件 设 计 ..................................................9
4.1 可 编程 控 制 器 介绍 .............................................9
4.1.1 可 编程 控制 器的 工 作 原 理 ...................................9
4.1.2 可 编程 控制 器的 主 要 性 能指 标 ..............................11
4.1.3 可 编程 控制 器的 设 计 原 则 ..................................11
4.1.4 S7-200PLC 介 绍 .........................................12
4.2 主 电路 设 计 ..................................................14
4.2.1 变 频器 部分 ..............................................14
4.2.2 软 起动 部分 ..............................................21
4.3 控 制电 路 设 计 ................................................27
4.3.1 模 拟量 控制 系统 设 计 ......................................27
4.3.2 PLC 控 制 部 分 ...........................................28
4.4 S7-200PLC 与 计算 机的 通 信 ....................................31
4.5 变 频器 与 PLC 的 通信 ..........................................31
4.6 压 力传 感 器 的 介绍 ............................................32
4.6.1 力 /压 力敏 传 感 器 .........................................32
4.6.2 CYB—20S 普 通 型 压力 传感 器 ..............................33
4.7 压 缩机 的 主 要 种类 ............................................35
4.7.1 Mattei 滑 片机 特点 .......................................35
4.7.2 所 选压 缩机 的技 术 性 能 指标 ................................35
4.8 元 器件 选 择 ..................................................36
4.8.1 断 路器 ..................................................36
4.8.2 接 触器 ..................................................36
4.8.3 电 磁式 继 电 器 ............................................36
4.8.4 热 继电 器 ................................................37
4.8.5 熔 断器 ..................................................38
第 五章 软件 设 计 ..................................................39
5.1 程 序设 计 思 想 ................................................39
5.2 程 序流 程 图 ..................................................40
5.2.1 主 程序 流程 图 ............................................40
5.2.2 变 速积 分 PID 程 序 流 程 图 ..................................41
5.3 地 址分 配 ....................................................42
总 结 ...........................................................43
参 考文 献 .........................................................44
外 文原 文 与译 文 ...................................................45
致 谢 ..........................................................77
附 录一 ...........................................................78
元 器 件 清 单 .....................................................78
附 录二 ...........................................................80
程 序 清 单 .......................................................80
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