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基于PLC和组态王的液位PID控制系统讲解.docx
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基于PLC和组态王的液位PID控制系统讲解.docx基于PLC和组态王的液位PID控制系统讲解.docx基于PLC和组态王的液位PID控制系统讲解.docx基于PLC和组态王的液位PID控制系统讲解.docx基于PLC和组态王的液位PID控制系统讲解.docx基于PLC和组态王的液位PID控制系统讲解.docx基于PLC和组态王的液位PID控制系统讲解.docx基于PLC和组态王的液位PID控制系统讲解.docx基于PLC和组态王的液位PID控制系统讲解.docx
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报告用纸
目 录
1 《控制系统集成实训》任务书 ........................................................................................................ 2
2 总体设计方案 .................................................................................................................................... 4
2.1 系统组成 .................................................................................................................................. 4
2.2 水箱液位控制系统构成 .......................................................................................................... 4
2.3 水箱液位控制系统工作原理 ................................................................................................. 5
2.4 仪表选型 .................................................................................................................................. 6
2.4.1 GK-01 电源控制屏 ....................................................................................................... 6
2.4.2 GK-02 传感器输出与显示 ........................................................................................... 7
2.4.3 GK-03 单片机控制 ....................................................................................................... 7
2.4.4 GK-07 交流变频调速 ................................................................................................... 8
2.4.4 GK-08 PLC 可编程控制 ............................................................................................... 8
2.5 PLC 设计流程图 ...................................................................................................................... 9
3 外部接线图 ...................................................................................................................................... 10
4 I/0 分配 .............................................................................................................................................. 10
5 梯形图 .............................................................................................................................................. 11
6 组态王界面 ...................................................................................................................................... 15
6.1 主界面 ................................................................................................................................... 16
6.2 数据词典 ............................................................................................................................... 16
6.3 曲线监控 ............................................................................................................................... 17
6.4 水流动画程序 ....................................................................................................................... 18
7 调试和运行结果 .............................................................................................................................. 19
7.1 比例控制 ............................................................................................................................... 19
7.2 比例积分调节 ................................................................................................................... 19
心得体会 .............................................................................................................................................. 21
参考文献 .............................................................................................................................................. 22
1
页 第
报告用纸
1.《控制系统集成实训》任务书
题目:基于 PLC 和组态王的液位 PID 控制系统
一、实训任务
本课题要求设计液位 PID 控制系统,它的任务是使水箱液位等于给定值所要求的高度,并通过 PID
控制减小或消除来自系统内部或外部扰动的影响。
1.实训模块:
1、THKGK-1 过程控制实验装置 GK-02、GK-07、GK-08。
2、计算机及 STEP7 运行环境(安装好演示程序)、MPI 电缆线,组态王软件。
2.控制原理和控制要求:
控制原理如图所示,测量值信号由 S7-200PLC 的 AI 通道进入,经程序比较测量值与设定值的偏
差,然后通过对偏差的 P 或 PI 或 PID 调节得到控制信号(即输出值),并通过 S7-200PLC 的 AO
通道输出。用此控制信号控制变频器的频率,以控制交流电机的转速,从而达到控制水位的目的。
S7-200PLC 和上位机进行通讯,并利用上位机组态王软件实现给定值和 PID 参数的设置、手动/
自动无扰动切换、实时过程曲线的绘制等功能。
二、实训目的
通过本次实训使学生掌握:1)实际控制方案的设计;2)编程软件的使用方法和梯形图语言的
运用;2)程序的设计及实现方法;3)程序的调试和运行操作技术。从而提高学生应用 PLC 进
行控制系统设计和调试能力,组态王设计监控界面的能力。
三、实训要求
1、系统方案设计
2、硬件选型和接线
3、PLC 控制程序设计。
第 页 2
报告用纸
4、组态王监控程序设计。
5、总体调试与运行。
四、实训内容
1、熟悉本课题相关的各个子实验;
2、基于 PLC 和组态王液位 PID 控制系统;
3、硬件接线图、程序清单。
五、实训报告要求
报告应采用统一的报告纸书写,应包括评分表、封面、目录、正文、收获、参考文献。
报告中提供如下内容:
1、目录
2、正文
(1)实训任务书;
(2)总体设计方案;
(3)硬件外部接线图,PLC 中的 I/O 分配表,程序中使用的元件及功能表;
(4)梯形图或指令表清单,注释说明;
(5)组态王界面程序;
(6)调试、运行及其结果;
3、收获、体会
4、参考文献
六、实训进度安排
布置实训任务,查找相关资料
周
熟悉实验台,完成一些相关基本实验
根据实训任务,完成总体设计方案(硬件选型、分配 I/O 点等)
完成硬件接线,编写程序并调试
编写程序并调试
周
本课题共需两周时间
第
页 3
报告用纸
七、实训考核办法
本实训满分为 100 分,从平时表现、实训报告及实训答辩三个方面进行评分,其所占比例分别为
20%、40%、40%。
2.总体设计方案
2.1 系统组成
单容水箱液位控制系统组成结构如图 2.1 所示,控制器采用 S7-200PLC, 被控对象为单容水
箱,水箱的液位经液位传感器测量变送至 PLC, PLC 对数据进行处理,根据控制要求进行运算,
结果经模拟量输出给执行器,执行器为电动调节阀。
上位机通过计算机 PC/PPI 电缆和下位机 PLC 串口通信,上位机安装有 STEP7-MicroWin 编程软
件和组态王监控软件,可以进行控制算法编程,并为过程控制实验提供良好的人机界面,可以在
实验时进行参数的设定修改以及响应曲线的在线显示,进行整个试验系统的监控。
图 2.1 单容水箱液位控制系统组成结构
2.2 水箱液位控制系统构成
单容水箱液位控制系统有四个基本组成部分,即控制器、执行器、被控过程和测量变送等,
单容水箱液位控制系统示意图如图 2.1 所示。
第 页 4
报告用纸
单容水箱液位控制系统示意图图 2.2
水箱液位控制系统工作原理 2.3
时,通过组态王界面调大 SV 在虚拟的水箱控制系统中当水箱液位实际值 PV 小于给定值时,此
时调小阀门 SVPV 大于给定值电动调节阀开度,使水箱液位上升;当水箱液位实际值数据采集
是一个典型的简单负反,数据采集原理框图如图 2.3 开度,使水箱液位回到给定值上。功能模的
AD 即水箱液位()转换为电压信号传给 PLC 馈控制回路, 通过传感器将实际的物理量中,与给定
值进行比较得出偏差值,从而改变进水流量,以实现对水箱块,转换后可送入 PC 2.3 所示:液
位的控制。单容水箱液位控制系统方框图如
页第
5
报告用纸
2.4 仪表选型 2.4.1 GK-01 电源控
2.3 单容水箱液位控制系统方框图图
制屏
所示,它由一个交流电源控制区与三个执行部件接线区所组成:GK-01 电源控制屏如图
1-1、交流电源控制区:由总电源钥匙开关、空气开关、带灯启动和停止按钮、漏电保护器、1 电
加热器控制开关、照明开关、电压表、告警指示灯与复位按钮等组成。
具体操作方法如下:市电电源,要注意“左零右火”的接线方式并且
控制屏面板图 1-1、GK-01 图
要有可靠的 220V1)、将电源插座接
接地保护。如果一插上电源就有嘶嘶的声音,这时要检查电源的接线方式是否正确,是否可靠 接
地。 )、插上三芯插头,此时控制屏左、右两侧的三芯电源插座均带电。2)、先打开空气开关,
再打开总电源钥匙开关,此时“停止”按钮红灯亮,表示系统总电 3 源接通。 4)、按下“启动”
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资源评论
- orb123456dj2022-07-24资源内容总结的很到位,内容详实,很受用,学到了~
xxpr_ybgg
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