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基于PLC的液位控制系统设计(完整资料).doc
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2022-12-02
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基于PLC的液位控制系统设计(完整资料).doc
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基于 PLC 的液位控制系统设
计(完整资料)
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毕业论文(设计)
题目:基于 PLC 控制的高精度液位控制系统的设计
姓名:濮孝金
学号:122120018
专业:机械电子工程
年月
摘要
在工农业生产过程中,经常需要对水位进行测量与控制,而日常生活中应用到的
水位控制也相当广泛。在以往水塔液位控制系统中,常规继电器的频繁操作容易导致
机械磨损,不方便更新和维护,不能满足人们的实际需求;另外,随着人口的递增和生
活条件的提高,人们用水的需求量也日益增加.
为了提高液位控制系统的质量和效率,节约能源,本次模拟水塔液位控制系统的
装置考虑结合可编程逻辑控制器,继电器和传感器等技术,实现液位控制系统的自
动控制。本设计使用西门子 S7-300 PLC 可编程控制器作为液位控制系统的核心,配
合硬件与软件实现液位控制池液位动态平衡,过高、过低水位报警等功能.主要的实
验方法是在水箱上安装一个自动水位测量装置,通过水位变送器检测水箱实际液位
并将该液位反馈到PLC 控制器,经A/D 转换后,所得数据与 PLC 内部设定数据进
行比较,控制器处理数据并发送相应指令改变电机的转速从而控制抽水速率,改变进
水量,使水位稳定地保持在设定值附近。此外,通过液位标定计算出控制器输出PIW
数值与实际水位的关系,就可以在触摸屏上直观显示实时水位情况。实验结果表明
本设计能较好地完成自动液位控制的功能。
关键词:水塔液位控制,水位控制,继电器,PLC
Abstract
In the course of routine industrial and agricultural production
we the need to measure the water level and control it. Furtherm
ore everyday level control applications are quite extensiv
e , such as hydropower , water towers and other water control . Ac
cording to the water supply system in the past, frequent operatio
n towers will produce mechanical wear of conventional relay
convenient maintenance and updates,that means it can
not meet the actual needs of the people, and with Gradual growth
of population and living conditions, the demand for water is also
increasing 。In order to improve the quality of the wat
er supply system, energy conservation, so I considered use a program
mable logic controller, relay and sensor technology, with hardware
and software to achieve low water level alarm, warning switch bet
ween work and procedures manual / automatic to design pr
actical level control tower scheme. I completed the set up of this simulation
using the tank water tower , based on Siemens S7-300 PLC pr
ogrammable controller tank water level control system as t
he core 。I completed a water tank to complete the performan
ce capability aiming at doing a needs analysis。 The main exp
erimental method used is to install an automatic water level measuri
ng device on the tank。 The level sensor detecting the water tank
to measure the actual water level and the control module to send i
nformation to the PLC, via A / D conversion, the data obtained is
compared with the set level, the controller processes the data
and sends the appropriate commands to control the motor speed
change pumping rate, the water level maintained in the prop
er position。Than Touch screen completes the level display, fault
alarm information display, real—time and historical curve curves
show。If the water level is lower or higher than the set value,
the hazard warning signal will be issued In this paper , PLC autom
atic water supply system based on good execution process level contro
l 。
Keywords: tower water;water level control; relays;PLC
目录
第一章绪论 1
§ 1。1 研究背景1
§ 1.2 PLC的产生与发展 2
1。2.1 PLC 的产生2
1.2。2 PLC 技术的发展 2
§ 1.3 设计任务3
第二章液位控制装置硬件设计 4
§ 2.1 自动液位控制系统应用简介 4
§ 2.2 液位控制装置硬件组成5
§ 2.3 PLC 的基本结构 7
2.3。1中央处理单元(CPU)7
2。3.2 I / O模块 7
2.3.3 电源模块 8
§ 2.4 PLC的工作原理8
2.4。1 公共处理扫描阶段 9
2.4。2 输入采样扫描阶段9
2.4.3 执行用户程序扫描阶段 9
2。4。4 输出刷新扫描阶段 10
§ 2.5 水箱液位控制系统组成及工作原理 11
2.5。1 液位控制系统结构图:11
2.5。2 液位控制系统工作原理11
2.5。3 液位控制系统工作过程:12
2。5。4水箱液位的标定 13
第三章液位控制系统软件设计 15
§ 3.1 PLC 软件程序介绍15
3。1.1 梯形图的组成:15
3.1.2 梯形图的几个特点 15
3.1.3 梯形图的格式 16
§ 3。2程序设计流程图16
§ 3.3 PLC 中 PID控制器的实现 17
3.3。1 PID 算法17
3.3。2 PLC 实现 PID控制的方式 17
3。3.3 连续调节器 FB41 的使用 18
§ 3。4 系统软件设计 21
第四章装置测试与结果分析25
致谢 28
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