基于PLC水箱液位控制系统
基于PLC水箱液位控制系统毕业设计
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基于PLC水箱液位控制系统毕业设计水箱液位控制系统是一种常见的自动化控制系统,通过控制水位的高低来实现水箱中水的供应与排放。
该系统常用于水处理、供水系统、工业生产等领域。
本篇毕业设计将基于可编程逻辑控制器(PLC)来设计一个水箱液位控制系统。
PLC作为控制器,能够实现对水位的监测、控制和保护。
首先,本设计将使用传感器来监测水箱的液位。
液位传感器将放置在水箱内部,在不同的液位位置测量水的高度。
传感器将通过模拟信号将液位信息传输给PLC。
PLC将读取并处理传感器的信号,得到水箱的液位信息。
其次,PLC将根据液位信息来控制水泵的运行。
当水箱的液位低于一定的阈值时,PLC将启动水泵,从水源处将水注入到水箱中。
当液位达到一定的高度时,PLC将关闭水泵,停止水的注入。
通过控制水泵的启动和停止,系统可以实现自动补水,从而保持水箱的水位在一个恰当的范围内。
此外,本系统还将具备一定的保护功能。
当水箱液位过高或过低时,PLC将触发报警装置,以便及时采取措施解决问题。
同时,系统将设置相应的安全控制,以防止水泵出现过载或短路等故障。
为了实现PLC控制系统的功能,本设计将使用PLC编程软件进行程序的编写和调试。
程序将根据液位传感器的输入信号,进行逻辑判断和控制指令的输出。
同时,本设计将与水泵、报警装置等硬件进行连接,以实现实际的控制功能。
最后,本设计将进行系统的仿真和调试。
通过模拟真实的液位变化情况,测试系统的控制性能和稳定性。
在确保系统正常运行的前提下,对系统进行各项性能指标的测试和评估。
通过该毕业设计的实施,我将能够掌握PLC水箱液位控制系统的原理和设计方法,提升自己在自动化控制领域的实践能力和工程应用能力。
同时,通过该设计的完成,也能为工业生产中的水箱液位控制问题提供一种可行的解决方案。
基于PLC的液位控制系统设计
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基于PLC的液位控制系统设计液位控制系统是工业自动化中常见的一种控制系统,主要用于监测和控制液体或粉末在容器中的液位。
PLC(可编程逻辑控制器)是一种常用的自动化控制器,它通过编程逻辑和输入输出模块实现自动控制。
本文将基于PLC的液位控制系统进行设计和讨论。
首先,我们需要了解液位控制系统的基本原理。
液位控制系统主要由三个组成部分组成:传感器、控制器和执行器。
传感器用于监测液位高度,常用的传感器有浮球传感器、电容传感器和超声波传感器。
控制器根据传感器获得的液位信号,通过编程逻辑判断液位是否达到设定值,并根据结果控制执行器的开关状态。
执行器可以是电磁阀、泵或搅拌器,用于调节液位。
PLC作为控制器可以实现复杂的逻辑控制,并且具有可编程性和可扩展性。
下面是基于PLC的液位控制系统的设计步骤:第一步是确定系统需求和设计目标。
根据具体的液位控制需求,确定液位控制系统的功能要求和性能指标,例如需要实现液位的自动控制、报警功能和远程监控等。
然后确定设计目标,例如控制系统的稳定性、精度和可靠性。
第二步是选择适当的控制器和传感器。
根据设计目标和系统需求,选择适合的PLC控制器和液位传感器。
PLC控制器应具有足够的输入输出模块和计算能力,以满足液位控制系统的需求。
液位传感器的选择应考虑液体的性质、工作环境和控制精度等因素。
第三步是进行系统硬件设计。
根据选定的PLC控制器和传感器,设计系统的硬件连接和布置。
将传感器与PLC控制器连接,确保信号的稳定传输。
同时,还需要考虑系统的电气安全和防护措施。
第四步是进行PLC编程。
根据设计需求和目标,编写逻辑控制程序。
程序应能够实现液位的监测、判断和控制,同时具备保护和报警功能。
编程语言通常使用ladder diagram(梯形图),也可以使用其他编程语言如指令列表和函数图。
第五步是进行系统调试和优化。
完成PLC编程后,进行系统调试和优化。
对系统进行全面的测试,确保液位的检测和控制功能正常运行。
PLC水箱液位控制系统毕业设计
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PLC水箱液位控制系统毕业设计PLC水箱液位控制系统是一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的自动控制系统,用于监测和调节水箱中的液位。
这个系统可以应用于各种场景,比如工业生产中的水箱液位控制、建筑物的水池液位控制等。
在本篇文章中,将详细介绍PLC水箱液位控制系统的设计和实现。
首先,我们需要对PLC水箱液位控制系统的硬件进行设计。
其中包括传感器模块、执行器模块和PLC控制器。
传感器模块用于监测水箱中的液位,可以选择合适的液位传感器,如浮球开关、超声波传感器等。
执行器模块用于控制水箱中的液位,可以选择水泵或阀门等执行器。
PLC控制器用于接收传感器模块的信号,根据预设的控制策略来控制执行器模块的工作。
同时,还需要考虑电源模块、通信模块等其他辅助模块。
接下来,我们需要对PLC水箱液位控制系统的软件进行设计。
PLC控制器通常使用Ladder Diagram(梯形图)进行编程。
在本设计中,我们可以根据液位传感器的信号来控制执行器的开关。
当液位低于一定阈值时,PLC控制器可以启动水泵或打开阀门,以增加水箱中的液位。
当液位高于一定阈值时,PLC控制器可以停止水泵或关闭阀门,以减少水箱中的液位。
同时,我们还可以增加一些安全措施,如设置最大液位和最小液位报警,当液位超出范围时,PLC控制器可以发出警报信号或采取相应的措施。
在实际应用中,我们还可以通过人机界面(HMI)来对PLC水箱液位控制系统进行监控和操作。
通过HMI,我们可以实时查看水箱中的液位,修改控制策略,记录操作日志等。
同时,我们还可以将PLC水箱液位控制系统与上位机进行通信,实现远程监控和控制。
最后,我们需要对PLC水箱液位控制系统进行实验验证。
在实验中,我们可以模拟不同的液位情况,观察PLC控制器的响应和执行器的工作情况。
通过实验,我们可以测试系统的稳定性、精度和可靠性,并对系统进行优化和改进。
总结而言,PLC水箱液位控制系统是一种自动控制系统,用于监测和调节水箱中的液位。
基于PLC的液位控制系统毕业设计论文
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基于PLC的液位控制系统毕业设计论文摘要:本文基于PLC(可编程逻辑控制器)技术,设计了一种液位控制系统,该系统能够实时监测液位,并根据设定值进行液位控制。
本文详细介绍了该系统的硬件设计、软件设计以及系统测试,并对系统的性能进行了评估和分析。
实验结果表明,该液位控制系统能够稳定可靠地实现对液位的控制。
关键词:PLC;液位控制;硬件设计;软件设计;系统测试1.引言液位控制是工业中常见的一种控制过程。
在各种工业领域,如化工、能源、水利等,在液位控制方面都有较高的需求。
随着自动化技术的不断发展,PLC技术成为液位控制的一个重要工具。
2.系统硬件设计在本系统硬件设计中,我们采用了PLC、液位传感器、电磁阀等关键元件。
PLC作为控制中心,接收传感器的信号,根据设定值来控制电磁阀的开启和关闭。
液位传感器负责实时监测液位的变化,并将信号传输给PLC。
电磁阀根据PLC的指令来控制液位的增减。
3.系统软件设计在本系统软件设计中,我们使用了PLC编程语言来实现液位控制的逻辑。
首先,我们定义了PLC的输入和输出信号,然后根据设定的逻辑进行编程。
具体来说,当液位高于设定值时,PLC会关闭电磁阀,减少液位的上升;当液位低于设定值时,PLC会打开电磁阀,增加液位的下降。
通过循环执行这些逻辑,系统可以实现对液位的控制。
4.系统测试为了验证系统的可行性和性能,我们进行了一系列的测试。
首先,我们针对液位控制器的输入输出进行了测试,确保其正常工作。
然后,我们使用液位泵和液位计进行了实际测试,记录了系统在不同液位变化条件下的性能。
实验结果表明,该液位控制系统具有良好的稳定性和可靠性。
5.结果和分析通过对实验数据的分析,我们得出了以下结论:该液位控制系统能够满足不同液位变化条件下的控制需求;系统响应速度较快,能够在短时间内完成液位的调整;系统具有良好的稳定性,能够稳定地维持设定的液位。
6.结论本文基于PLC技术设计了一种液位控制系统,并进行了详细的硬件设计、软件设计和系统测试。
基于PLC水箱水位自动控制系统的设计思路
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研发设计I RESEARCH DESIGN摘要:文章就P L C水箱水位自动控制系统的设计思路进行简单论述,该设计思路是采用西门子S7-200P L C为主控制机的多泵恒 压供水控制系统。
在传统水箱供水的基础上,加入了 P L C、变频器等器件,以实现恒压供水。
关键词:P L C:恒压供水;自动控制I基于P L C水箱水位自动控制系统的设计思路■文水是生命之源,水对人民生活与工业生产的影响非常大,同时人们对供水系统的质量和可靠性的要求也很高。
变频恒 压供水系统是集变频技术、PLC技术、现代控制技术等多种 技术于一体,可靠地为人民生活和工业生产提供优质水服务 的一项技术。
1. 恒压供水系统的意义及设计思路众所周知,水是生产生活中不可缺少的重要组成部分。
企业生产和人民生活对水的需求非常大,对来水的量和来水 的压力都有严格的要求。
同时,企业生产和人民生活对水需 求的时段有所不同,企业生产可能是全时段,而人民生活基 本上是在白天。
夏季人民的生活用水就会多些,冬季就会少 些。
这就需要一套系统,既能保证企业生产和人民生活的用 水量和用水压力,又能识别哪个季节哪个时段的用水。
综上 所述,在设计上只要把上述需求转换到水压上就能够解决难 题。
该设计就是从这个点出发,利用PLC对通过压力传感 器采集过来的信息进行分析处理,给出合理的控制信息,进 行恒压供水。
把PLC技术运用在水箱水位控制系统中,具 有很大的发展空间和应用价值。
2.自动控制系统相关组件2. 1PLC组件PLC是可编程逻辑控制器,它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计 数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入 和输出控制,各种类型的机械或生产过程。
当前,P L C已是 适用于工业现场工作的标准设备。
2.2变频器组件变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工 作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
基于S7-1200PLC的水箱液位控制系统的设计
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基于S7-1200PLC的水箱液位控制系统的设计重庆科技学院摘要水箱液位控制系统是一种用于监测、控制水箱液位的自动化设备。
它通过搭载传感器、控制器和执行机构等组件,实现对水箱液位的实时监控和自动控制。
通常,水箱液位控制系统由传感器,控制器,执行机构。
水箱液位控制系统的使用范围广泛,包括建筑物、工业生产、农业灌溉、城市给排水和环保等领域。
它具有结构简单、安装方便、实时性强等特点,该系统能够提高水资源的利用效率、减少用水浪费和防止水源的污染。
本文基于S7-1200 PLC实现水箱液位控制系统设计。
该系统由硬件和软件两部分组成,硬件包括PLC、人机界面触摸屏、传感器、执行器等;软件实现传感器数据处理、PID稳态控制、安全等功能;关键词:液位控制 PLC PID 传感器重庆科技学院本科生毕业设计 3水箱液位控制系统硬件设计1绪论在工业领域,几乎在各个行业都会或多或少的涉及到液位的检测等问题,然而液位变量具有延迟滞后性,参数不稳定,复杂多变等问题,因此,这就需要本文采取更为精确的控制器去实现液位变量的检测。
传统控制具有很多缺陷:比如精度低、速度慢、灵敏度低等。
一个稳定的液位系统,可以保证安全可靠的工业生产、高效的生产效率、充分合理的利用能源等,大大提高了工业生产的经济价值。
日益激烈的市场竞争,要求本文的控制技术必须更加先进,此前的控制技术已落伍,显然无法满足需求,这种对先进技术的需求加速了可编程逻辑控制器的问世。
引入PLC控制器后,能够使控制系统变得更集中、有效、及时。
2水箱液位控制总体方案设计2.1水箱液位控制系统实际应用特征水箱液位控制系统是一种广泛应用于水箱的自动化控制系统,常见于民用和工业领域。
实际应用中,水箱液位控制系统具有以下特征:①实时性强:系统能够实时检测水箱内的液位信息,并根据液位变化及时控制水泵的启停,保证水位稳定。
②可靠性高:系统通过各类安全措施确保水泵的正常启停,不会出现过量或不足的水位情况,避免因为水位变化带来的安全隐患。
基于PLC的液位控制系统设计
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基于PLC的液位控制系统设计液位控制系统是一种自动控制系统,用于控制液体在容器中的液位。
PLC(可编程逻辑控制器)被广泛应用于液位控制系统中,因为它具有可编程性、易于安装和维护以及可靠性高的特点。
在本文中,我们将基于PLC设计一个液位控制系统。
首先,我们需要选择适合的PLC设备。
根据液位控制系统的规模和需求,我们可以选择不同型号和品牌的PLC,例如西门子、施耐德等。
一个PLC系统通常包括CPU、输入和输出模块、通信模块等组成部分。
根据液位控制系统的需求,我们可以选择适当的输入和输出模块来连接传感器和执行器。
接下来,我们将设计液位传感器和执行器的布置。
液位传感器用于检测液位的高度,并将信号传输给PLC系统。
常用的液位传感器包括浮球传感器、压力传感器等。
根据液位控制系统的需求,我们可以将传感器布置在不同的位置和高度。
执行器用于控制液位,例如开关泵来增加液位或者打开泄水阀来降低液位。
然后,我们需要设计PLC的逻辑控制程序。
PLC的逻辑控制程序决定了液位控制系统的工作方式。
我们可以使用PLC编程语言(如ladder diagram)来编写逻辑控制程序。
在程序中,我们可以定义液位的上下限,并根据实际液位与设定值之间的偏差来控制执行器的开关状态。
例如,当液位低于设定值时,PLC会启动泵来增加液位;当液位高于设定值时,PLC会打开泄水阀来降低液位。
最后,我们需要测试和调试液位控制系统。
在测试过程中,我们可以使用仿真工具来模拟真实情况,并验证PLC的逻辑控制程序是否正确。
如果发现问题,我们可以对逻辑控制程序进行修改或优化。
一旦测试通过,我们就可以将液位控制系统部署到实际环境中,并进行调试。
在调试过程中,我们需要确保PLC系统能够稳定地控制液位,并及时响应外部输入和输出信号。
总结起来,基于PLC的液位控制系统设计包括选择PLC设备、设计液位传感器和执行器布置、编写逻辑控制程序以及测试和调试系统等步骤。
通过合理设计和调试,PLC可以有效地控制液位,提高系统的自动化程度和稳定性。
基于PLC的液位控制系统设计
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毕业设计开题报告1. PID 简述简述 过程控制通常是指石油、化工、冶金、轻工、纺织、制药、建材等工业生产过程中的自动控制程中的自动控制,它是自动化技术的一个极其重要的方面。
本次毕业设计是基于PLC 的液位控制系统的设计,它的控制对象是水箱的液位,是过程控制中经常遇到热工参数。
本人在这次设计中主要负责控制策略——PID 算法的确定,就在次将PID 算法作个简要的介绍。
算法作个简要的介绍。
在生产过程自动控制的发展历程中在生产过程自动控制的发展历程中,PID ,PID 控制是历史最久、生命力最强的基本控制方式。
它简单实用制方式。
它简单实用,,易于实现易于实现,,适用范围广适用范围广,,鲁棒性好鲁棒性好,,在现今的工业过程中获得了广泛的应用广泛的应用..据统计据统计,,目前工业控制器中约有90%90%仍是仍是PID 控制器。
PID 控制器的设计及其参数整定一直是控制领域所关注的问题。
其设计和整定方法得到国内外广泛研究, 著名的如Ziegler-Nichols 法、基于内模控制的方法及基于误差的积分的优化方法。
基于误差的积分准则由于能较好地反映闭环系统的性能以及易于计算的原因基于误差的积分准则由于能较好地反映闭环系统的性能以及易于计算的原因,,在PID 优化设计中被广泛采用。
(1)在工业生产过程控制中,模拟量的模拟量的 PID (比例、比例、积分、积分、微分)调节是常见的一种控制方式,这是由于这是由于PID 调节不需要求出控制系统的数学模型,至今为止,很难求出许多控制对象准确的数学模型,对于这一类系统,使用使用PID 控制可以取得比较令人满意的效果,同时同时PID 调节器又具有典型的结构,可以根据被控对象的具体情况,采用各种PID 的变种,有较强的灵活性和适用性。
在模拟量的控制中,经常用到经常用到PID 运算来执行来执行PID 回路的功能,PID 回路指令使这一任务的编程和实现变得非常容易。
如果一个果一个 PID 回路的输出回路的输出M ( t)是时间的函数,则可以看作是比例项、积分项和微分项三部分之和(2),即:,即:dt de K M edt K e K t M C tc C *+++*=⎰00)( 式中式中 e ——偏差;——偏差;T i ——积分常数;——积分常数;T d ——微分常数;——微分常数;K c ——放大倍数(比例系数)——放大倍数(比例系数)M 0——偏差为零时的控制值,有积分环节存在,此项也可不加——偏差为零时的控制值,有积分环节存在,此项也可不加以上各量都是连续量,第一项为比例项,最后一项为微分项,中间两项为积分项。
基于PLC的模糊PID水箱液位控制系统设计
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基于PLC的模糊PID水箱液位控制系统设计摘要常规PID控制器结构简单、稳定性好、工作可靠,被广泛应用于过程控制中,但常规的PID在系统参数、工作环境发生变化时往往不能获得较好的控制效果。
采用基于PLC 知识和不依赖精确数学模型的模糊控制来解决这类问题。
本文首先通过机理法建立液位控制系统水箱的数学模型,为了改善调节过程的动态特性,采用串级控制,主调节器用模糊控制,副调节器采用PID控制。
根据液位系统的特征,选取合适的模糊控制规则和隶属度函数,建立模糊控制规则查询表,设计PID控制器和模糊控制器,将设计好的串级系统在Simulink软件上进行仿真,比较常规PID 控制器和模糊PID控制器的控制性能。
通过西门子SIMATIC S7-300 PLC 编程系统和力控组态软件6.0设计了西门子PLC 的常规PID系统和模糊PID控制算法。
通过组态软件力控6.0实时监控液位变化,将设计好的液位控制系统进行仿真。
实验表明模糊控制器具有良好的动、静态控制效果。
关键词:过程控制,PID控制,模糊控制,PLC,力控组态软件Based on PLC fuzzy PID water level control system designAbstractThe conventional PID controller simple structure, good stability, reliable working, are widely used in process control, but the conventional PID parameters in the system, working environment change often cannot obtain the good control effect. Based on PLC knowledge and not rely on the accurate mathematical model of fuzzy control to solve the problem.This paper first through the mechanism of water level control system method to establish the mathematical model, in order to improve the dynamic characteristics of the regulatory process, the cascade control, regulation is the fuzzy control, vice regulator PID control. According to the characteristics of liquid level system, to select the suitable fuzzy control rules and membership functions, establish the fuzzy control rules lookup, PID controller and fuzzy controller design, the design good ship machine system in Simulink software, and simulation is the conventional PID controller and fuzzy PID controller control performance.Through the Siemens SIMATIC S7-300 PLC programming system and the force control configuration software design of the 6.0 Siemens PLC conventional PID systems and fuzzy PID control algorithm. Through the configuration software force charged with 6.0 real-time monitoring level changes, Will design good level control system was simulated. Experiments show that the fuzzy controller has good dynamic and static control effect.Key Words: Process control, PID control, Fuzzy control, PLC, Force contro目录1 绪论 (1)1.1过程控制概述 (1)1.2模糊控制理论的产生和发展状况 (2)1.3PLC的特点及发展状况 (3)1.3.1 PLC的特点 (3)1.3.2 PLC技术发展动向 (5)1.3.3 可编程控制器的硬件组成 (6)1.4课题研究的主要内容与论文结构 (6)1.4.1 课题研究内容 (6)1.4.2 论文结构 (7)2 水箱液位控制系统设计及模型分析 (7)2.1水箱液位串级控制系统设计 (8)2.2水箱液位控制系统组成及工作原理 (9)2.3双容水箱数学模型建立与分析 (10)3 PID控制和模糊控制 (14)3.1PID控制 (14)3.1.1 PID简述 (14)3.1.2 数字式PID控制算法 (16)3.2模糊控制 (18)3.2.1 模糊控制器的基本结构 (18)3.2.2 模糊集合 (20)3.2.3 隶属度函数及其确定 (22)3.2.4 模糊推理 (24)3.3液位模糊控制器的设计 (25)4 系统硬件设计 (31)4.1西门子S7-300PLC (31)4.2液位控制系统组成 (32)5 PLC编程实现 (35)5.1西门子S7-300编程基础 (35)5.2STEP7编程 (36)5.3控制算法的实现 (38)5.3.1 程序流程图 (38)5.3.2 梯形图程序 (40)5.4组态软件力控6.0 (43)5.5常规PID与模糊PID控制器性能比较 (44)5.5.1 用MATLAB模糊逻辑工具箱设计模糊控制器 (44)5.5.2 SIMULINK仿真 (46)结论 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录 (52)1绪论1.1过程控制概述过程控制技术是利用测量仪表、控制仪表、计算机、通信网络等技术工具,自动获得各种变量的信息,并对影响过程状况的变量进行自动调节和操作,以达到控制要求等目的的技术。
基于PLC的三容水箱液位串级控制系统设计
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基于PLC的三容水箱液位串级控制系统设计
本系统的主要功能是实现三个水箱之间液位的串联控制,保证三个水箱中的水位保持平衡。
该系统采用PLC作为控制器,通过读取水位传感器获取水箱中的液位,经过控制算法对泵进行控制,保持水箱中水位的均衡。
下面是该系统的具体设计步骤:
1. 系统硬件设计
系统硬件包括三个水箱、水位传感器、PLC控制器、三个水泵和连接线路等。
其中,水位传感器放置在每个水箱内部,用于实时监测液位高度。
三个水泵用于对水箱进行加水或抽水操作,保持水箱内的液位相同。
2. PLC程序设计
PLC程序主要包括以下几个部分:
a. 采集水箱液位信号,根据液位信号实现控制算法,并输出控制信号控制泵的运行。
b. 根据液位的设定值与当前液位的差值,来确定是否需要打开或关闭泵。
c. 如果液位超出了安全范围,需要发出警报并停止泵的运行。
3. 系统测试
搭建好系统后,需要进行系统测试,检验系统在不同液位高度情况下的控制效果。
具体测试方法为在水箱中放入不同数量的水,观察系统是否能够在不同的液位条件下正常工作。
以上就是基于PLC的三容水箱液位串级控制系统设计的具体步骤。
基于PLC的液位控制系统设计
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2024年7月16日
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基于PLC的液位控制系统设计
液位控制系统的硬件组成
计算机液位控制系统电路图如图所示。在本控制系统中、用计算机实现控 制算法, PLC控制系统带有A/D模块SM331和D/A模块SM332。电动调节阀作为 执行机构。
控制系统硬件电路连接图
2024年7月16日
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基于PLC的液位控制系统设计
液位变送器 : 采用液位变送器 BP800采用工业用的扩散硅压力变送器, 含不绣钢隔离膜片,同时采用信号隔离技术,对传感器温度漂移跟随补 偿 。压力传感器用来对上水箱和下水箱的液位进行检测,变送器为二 线制,故工作时需串接24VDC电源 。
电动调节阀 : 采用智能型电动调节阀,用来进行控制回路流量的调节。。 电动调节阀号为: QSVP-16K。具有精度高、技术先进、体积小、重量轻、 推动力大、功能强、控制单元与电动执行机构一体化、可靠性高、操作 方便等优点,控制信号为4—20mADC或1—5VDC,输出4—2OmADC的阀位信 号,使用和校正非常方便。
2
基于PLC的液位控制系统设计
建立数学模型
被控对象的数学模型 :
将Q1作为被控过程的输入变量,h为其输出变量,则该被控过程的数学模型 就是h与Q1之间的数学表达式。根据动态物料平衡关系有:
2024年7月16日
3
基于PLC的液位控制系统设计
表示为增量形式:
式中: ΔQ1,ΔQ2,Δh分别为偏离某一平衡状态的增量;A为水箱截 面积。
基于PLC的液位控制系统设计
本文设计的主要目的是控制下水箱的液位。使下水箱的 液位在某一比较小的范围变化。
研究对象是双容水箱的串级系统。 液位控制系统的组成:
控制器 电动调节阀 上水箱、下水箱 液位变送器等 电动调节阀用于调节上水箱的进水量大小,液位变送器 用于检测上水箱和下水箱的液位。控制器的输出量用于控制 调节阀的开度。
关于西门子S7-200PLC控制的单水箱液位控制系统

关于西门子S7-200PLC控制的单水箱液位控制系统摘要:本文涉及西门子S7-200 PLC控制的单水箱液位控制系统,主要介绍了该系统的硬件组成、软件设计及控制方法。
通过采用传感器测量水箱液位,利用PLC进行数据处理和动作控制,实现了液位的自动控制。
该系统具有良好的控制精度和稳定性,能够满足单水箱液位控制的需求。
关键词:西门子S7-200 PLC,单水箱液位控制,传感器,自动控制正文:一、概述单水箱液位控制系统主要是通过对装置液位的检测、处理、控制实现液位的自动控制。
本文主要介绍基于西门子S7-200PLC 控制的单水箱液位控制系统。
二、系统硬件该系统的硬件由传感器、PLC、继电器、驱动器等组成。
其中:1. 传感器:采用超声波液位传感器,检测水箱液位高度,并将检测到的液位信号传输给PLC。
2. PLC:采用西门子S7-200 PLC,负责对液位信号进行处理,控制继电器进行开关控制。
3. 继电器:用于控制电泵、水泵等设备的开关控制,并将PLC输出的控制信号转化为继电器输出的开关信号。
4. 驱动器:用于控制电动阀门、水泵等设备的启动和停止。
三、系统软件PLC 控制器运行的程序是实现系统控制的关键,本系统采用Ladder Diagram(梯形图)语言进行程序设计。
具体实现步骤如下:1. 液位检测:通过设置输入端口,读取超声波液位传感器检测到的水位高度信号,并将其转化为PLC可以识别的数字信号。
2. 控制逻辑:根据设定的控制目标进行逻辑运算,以控制电泵、水泵等设备的开关控制。
3. 输出控制:根据控制逻辑的结果,设置输出端口,将PLC处理后的控制信号通过继电器输出,实现对水泵等设备的动作控制。
4. 系统监控:设置监控程序,实时监测PLC的运行状态,并对系统的运行状态进行判断,以保证系统的正常运行。
四、系统控制方法根据液位反馈信号,PLC控制程序可以根据设定的控制目标来判断控制条件。
将液位传感器所检测到的水位高度转换为数位信号后,PLC程序可以计算液位高度和液位与设定值之间的偏差,进而控制水泵等设备的开关控制。
基于PLC水箱液位控制系统
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基于PLC 的液位控制系统设计摘要本次毕业设计的课题是基于PLC 的液位控制系统的设计。
在设计中,笔者主要负责的是数学模型的建立和控制算法的设计,因此在论文中设计用到的PID 算法提到得较多,算法提到得较多,PLC PLC 方面的知识较少。
面的知识较少。
本文的主要内容包括:本文的主要内容包括:PLC PLC 的产生和定义、过程控制的发展、水箱的特性确定与实验曲线分析, FX2系列可编程控制器的硬件掌握,PID 参数的整定及各个参数的控制性能的比较,应用PID 控制算法所得到的实验曲线分析,整个系统各个部分的介绍和讲解PLC 的过程控制指令PID 指令来控制水箱水位。
指令来控制水箱水位。
关键词:FX2系列PLC PLC,控制对象特性,,控制对象特性,,控制对象特性,PID PID 控制算法,扩充临界比例法,控制算法,扩充临界比例法,PID PID 指令,实验。
目 录录中文摘要中文摘要............................................................................................................................................... I 1 绪论绪论.................................................................................................................................................. 2 1.1 PLC 的产生、定义及现状的产生、定义及现状.................................................................................................... 2 1.1.1PLC 的产生、定义的产生、定义 ...................................................................................................... 2 1.1.2PLC 的发展现状的发展现状 .......................................................................................................... 2 1.2过程控制的发展 .................................................................................. 错误!未定义书签。
基于PLC的液位控制
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摘要本次课程设计的课题是基于PLC的水箱液位控制系统的设计。
涉及到的主要内容包括:水箱的特性确定与实验曲线分析,S7-300可编程控制器的硬件掌握,PID参数的整定及各个参数的控制性能的比较,应用PID控制算法所得到的实验曲线分析,整个系统各个部分的介绍和应用PLC语句编程来控制水箱水位。
关键词:S7-300西门子PLC、控制对象特性、PID控制算法、压力变送器、电动调节阀、变频器,PID指令。
目录摘要 (I)第1章引言 (1)1.1 实验目的 (1)1.2 实验原理 (1)1.3 设计方案的确定 (2)第2章系统硬件介绍 (2)2.1 西门子PLC控制系统简介 (2)2.3模拟量输入模块 (3)2.4模拟量输出模块 (3)2.5 电源模块 (4)第三章系统硬件控制设计 (5)3.1 系统设计 (5)3.2 硬件设计 (6)3.2.1 检测单元 (6)3.2.2 执行单元 (7)第四章软件设计 (8)4.1 FC105 介绍: (8)4.2 FC 106 介绍: (8)4.3 FB41 介绍 (9)4.4 软件控制流程图: (10)第五章程序实现 (10)5.1 step 7 软件编程: (10)5.2程序调试与结果 (15)5.3 过程中出现的问题与解决办法 (15)第6章实验心得与体会 (19)附录:程序清单 (20)参考文献 (24)第1章引言1.1 实验目的1熟悉可编程序控制器的工作原理、主要参数、硬件结构、模块特性、安装配置及指令系统、程序设计、调试方法。
2、熟悉S7-300模拟量模块的工作原理,掌握硬件安装接线的方法及软件的设置及编程。
3、掌握模拟量模/数、数/模转换的原理,输入输出编程方法及STEP7开发环境的使用。
4 掌握过程控制的中pid的调节方法,实现液位的自由控制。
1.2 实验原理本次实验采用PLC 控制,将液位控制在设定高度,根据上水箱液位信号输出给PLC ,PLC根据P I D 参数进行PID 运算,输出信号给变频器,然后由变频器控制水泵供水系统的进水流量,从而达到控制液位的恒定的目的。
基于PLC的液位控制系统设计设计
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基于PLC的液位控制系统设计设计一、设计背景:液位控制系统是工业自动化领域中常见的一种工艺控制系统,用于控制容器内液体的液位。
液位控制系统在化工、冶金、电力、制药等行业中广泛应用,对于保证生产过程中液位的稳定和控制具有重要意义。
基于PLC的液位控制系统可以实现对液位的精确控制和自动化操作,提高生产效率和产品质量。
二、设计原理:三、系统组成:1.传感器:用于检测容器内液体的液位变化,并将液位信号转换为电信号,传输给PLC;2.信号处理模块:对传感器传输过来的信号进行调理和处理,将处理后的信号传输给PLC;3.PLC:作为控制核心,接收信号处理模块传输过来的信号,并根据事先设定的控制策略进行逻辑控制;4.执行机构:根据PLC控制信号对容器内液体进行加输或排泄操作,以控制液位的变化;5.人机界面:通过触摸屏或键盘等控制输入设备,实时监控和调整液位控制系统的参数,以及实施手动控制。
四、设计步骤:1.确定液位控制系统的控制目标和要求:根据具体的应用场景,确定液位的目标值、控制精度、稳定性要求等;2.选择合适的传感器:根据液体的性质和工业环境,选择适合的液位传感器,如浮子式液位传感器、压力式液位传感器等;3.确定信号处理模块:根据传感器输出的信号特点,确定合适的信号处理模块,对传感器信号进行调理和处理,以适应PLC输入信号的要求;4.PLC逻辑控制程序设计:根据液位控制系统的控制目标和要求,设计PLC的逻辑控制程序,包括液位目标设定、控制策略、输出控制信号等;5.确定执行机构:根据液体的加输或排泄要求,选择适当的执行机构,如电动阀门、气动阀门等;6.进行系统的连接和调试:将传感器、信号处理模块、PLC、执行机构按照设计要求进行连接,并进行系统的调试和测试,确保系统的功能正常;7.人机界面设计和实施:根据液位控制系统的需要,设计合适的人机界面,以实现参数设置、控制操作、故障诊断等功能。
五、优势与应用:1.精度高:PLC控制系统可以实现对液位的精确控制,提高控制精度和稳定性;2.自动化程度高:PLC可以根据设定的控制策略进行自动化控制操作,减少人工操作,提高生产效率;3.可靠性强:PLC控制系统具有较强的抗干扰能力,能够稳定运行,并且具有自动故障诊断功能,便于维护和排除故障;4.灵活性好:PLC控制系统可以根据实际需求进行灵活配置和调整,适应不同的液位控制要求。
水箱液位自动化PLC控制系统
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水箱液位自动化PLC控制系统基于PLC的液位控制系统是一种以液位为控制参数的控制系统,目前已广泛应用于各种工业生产领域,例如水箱液位自动化PLC控制系统。
液位控制通常是以特定液位进行自动控制调整以达到所需的精度要求。
基于PLC的控制系统不仅满足了液位控制的精度要求,同时也提高了系统控制的可操作和可靠性。
因此,对基于PLC 的液位控制系统研究很有必要。
水箱液位自动化PLC控制系统较传统电气控制而言,PLC 具有控制方式上可操作性强、拥有扫面工作方式、控制速度反应快、不易受其他因素干扰、定时范围广、稳定性好、成本低、使用方便、形象直观、容易升级等优点。
图1为液位系统控制原理图,其原理主要是通过传感器接收装置,经过AD/DA转换成数字,计算机接收到该信号并判断是否达标。
当液位低于水箱下限位X2时,水箱下限位警示灯亮,同时补液电机Y2打开,使得水箱液位上升。
当液位达到水箱上限位X1时,水箱上限位警示灯亮,同时补液电机Y2关闭,使得水箱液位下降。
从而使得水箱里面的水位稳定于正常态。
水箱液位自动化控制系统PLC机型选型上,鉴于系统在设计过程中未包含过多传感器,优先选择了三菱公司生产的FX3U-16MT/ES -A系列PLC控制器,这款输出规格为晶体管( 漏型) 的继电器,控制点数实际为16点,输入输出各占8点。
液位传感器选用静压投入式液位变送器(液位计),该液位计精度高且环保,对于系统的控制可以达到实时监控的要求,而所设计的系统需实时对液位进行感应,工作环境精度要求较高,所以该类别液位计保证了对液位进行实时调控,避免水位溢出,造成工业上的安全隐患。
将所选好的液位计安插在水槽的上下限位中,当液位低于水槽下限位时,液位计感应到水位下降,同时获取液位过低信号,通过信号处理器传入PLC,PLC感应到信号后,对外输出判断信号,驱动供水电机驱动,使得水位上升。
基于PLC的液位控制系统毕业设计论文
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基于PLC的液位控制系统毕业设计论文目录1. 内容概述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的 (4)1.3 研究意义 (4)1.4 国内外研究现状 (5)1.5 论文结构 (6)2. PLC控制系统基础 (7)3. 液位控制系统需求分析 (9)3.1 系统概述 (10)3.2 系统功能需求 (11)3.3 系统性能指标 (12)3.4 系统设计约束 (14)4. 液位控制系统硬件设计 (15)4.1 硬件组成及连接方式 (17)4.2 传感器选型及安装方式 (18)4.3 执行器选型及安装方式 (20)4.4 PLC选型及安装方式 (22)4.5 电气接线及调试 (24)5. 液位控制系统软件设计 (24)5.1 软件架构设计 (26)5.2 控制算法设计 (28)5.3 PLC程序编写 (29)5.4 仿真与调试 (31)6. 系统集成与测试 (33)6.1 系统集成方案设计 (34)6.2 系统测试与验证 (36)6.3 结果分析与讨论 (37)7. 结论与展望 (38)7.1 研究成果总结 (39)7.2 进一步研究方向建议 (40)1. 内容概述本毕业设计论文旨在深入研究和探讨基于可编程逻辑控制器(PLC)的液位控制系统设计与实现。
通过系统化的设计流程,结合理论分析与实际应用,全面阐述PLC在液位控制中的关键作用及其优化策略。
随着工业自动化技术的不断发展,液位控制作为工业生产过程中的重要环节,其精确性和稳定性对于保障产品质量和生产效率具有至关重要的作用。
PLC作为一种高效、可靠的工业控制设备,在液位控制领域得到了广泛应用。
本研究将围绕基于PLC的液位控制系统展开深入研究。
PLC具有强大的数据处理能力,能够实时监控液位变化,并根据预设的控制算法输出相应的控制信号。
PLC的可靠性高、抗干扰能力强,能够在恶劣的工业环境下稳定运行。
PLC还具有易于扩展和维护的特点,便于用户根据实际需求进行系统升级和改造。
自动化专业论文 基于西门子PLC的双容水箱液位控制系统设计

基于西门子PLC的双容水箱液位控制系统设计摘要液位控制系统是PLC在工业控制中的重要应用,本文介绍了基于西门子PLC-200的双容水箱液位控制系统,对双容水箱进行了系统建模和控制方案设计,然后通过MATLAB工具对PID控制算法进行了仿振,验证了PID调节器对于液位的控制作用。
并利用现场相关的硬件设施配合组态王6.5.5软件进行上位机监控系统的开发,完成了对现场数据的采集、流程图画面制作、实时曲线显示等功能,以实现对液位的实时监测和控制。
仿真结果表示,该系统可有效解决双容水箱液位控制中存在的容量滞后问题。
最后,对全文所做的工作进行了总结,分析了不足之处,并对液位控制的前景进行了展望。
关键词:西门子PLC;双容水箱;组态王;PID控制AbstractLiquid level control system is an important application of PLC in industrial control, this paper introduces the double let water tank level control system which bases on Siemens PLC-200, it do the work of the system modeling and control designing for double-tank system. Then,PID control algorithm is simulated through MATLAB tool, to verify the effectiveness of the PID controller for level control function. And by using the related hardware facilities together with kingview 6.5.5 software for the development of PC monitoring and controlling system, it completes the function of collecting the flow chart, manufacturing field data, and showing real-time curve, etc, in order to realize the real-time monitoring and control of the liquid level. The results of simulation show that the system can effectively solve the problem of existing V olume lag in the double let water tank level control. In the end,it summarizes the whole work of this paper, analyzs the deficiency, and the prospect of liquid level control is discussed.Keywords:Siemens; double-tank system; kingview; PID control;摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (6)1.1液位控制研究的背景及其意义 (6)1.2液位控制的研究现状 (8)1.3论文主要工作 (9)第2章系统建模和方案论证 (10)2.1系统建模 (10)2.1.1双容水箱水位的动态特性 (10)2.1.2双容水箱的飞升曲线 (11)2.2双容水箱串级调节系统 (13)2.3系统设计方案 (13)第三章 PID控制算法 (15)3.1PID调节器简介 (15)3.2PID控制原理 (15)3.3MATLAB仿真结果 (16)第四章系统硬件设计 (17)4.1液位控制系统的结构 (17)4.2液位控制系统的选型 (20)第五章基于组态王的双容水箱监控软件开发 (22)5.1组态王软件简介 (22)5.2双容水箱液位控制系统工程的组态设计 (22)结语 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)PLC程序梯形图 (34)主程序 (34)PID初始化 (36)第1章绪论1.1液位控制研究的背景及其意义当今工业生产发展很快,人们希望进一步提高生产过程自动化控制水平和获得更好的工业产品质量。
基于PLC水箱液位控制系统毕业设计

基于PLC水箱液位控制系统毕业设计水箱液位控制系统是现代工业控制的重要组成部分,广泛应用于工业生产和日常生活中。
本文将就基于PLC的水箱液位控制系统进行毕业设计进行介绍。
本文毕业设计的目标是设计并实现一个基于PLC的水箱液位控制系统,实现水箱的液位控制和监测。
系统包括液位传感器、PLC控制器、水泵和电磁阀等组成。
首先,设计师需要根据实际需求选择合适的液位传感器,并将其与PLC控制器进行连接。
液位传感器用于监测水箱中的液位,根据液位的变化输出相应的信号给PLC控制器。
接下来,设计师需要使用PLC编程软件编写相应的PLC控制程序。
程序的主要功能是根据液位传感器的信号,控制水泵和电磁阀的开启和关闭。
当水箱的液位低于一些设定值时,PLC控制器会开启水泵将水箱填满;当液位超过一定设定值时,PLC控制器会关闭水泵,同时开启电磁阀,将多余的水排出。
除了基本的液位控制功能外,设计师还可以在PLC控制程序中添加其他功能,如报警功能。
当水箱的液位异常高或异常低时,PLC控制器可以通过声音或灯光等方式发出警报,提醒操作人员进行处理。
在整个系统的设计和实现过程中,设计师需要考虑如何提高系统的可靠性和安全性。
例如,可以在PLC控制程序中设置容错机制,确保系统在出现异常情况时能够正常运行;同时,在选择和配置水泵和电磁阀时,要考虑其工作负荷和可靠性,以确保系统的稳定运行。
在毕业设计完成后,设计师需要对系统进行测试和调试。
首先,需要检查液位传感器的安装和连接是否正常,确保其能够准确地监测水箱的液位变化;然后,利用测试仪器对PLC控制器的输出和输入进行测试,确保其能够按照预期进行控制。
总结而言,基于PLC的水箱液位控制系统是一项非常具有实用价值的毕业设计。
通过该设计,不仅可以提高水箱的自动化程度,还可以提高水资源的利用效率,减少人工操作错误的可能性。
同时,本设计也为进一步研究和开发更先进的基于PLC的控制系统提供了宝贵的经验和借鉴。
基于PLC的液位控制系统毕业设计论文
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基于PLC的液位控制系统毕业设计论文随着工业自动化水平的不断提高,液位控制系统在工业领域中得到了
广泛的应用。
液位控制系统是通过感知到液体的高度来实现对液位的控制,常用于储罐、水塔等场所,以确保液位在安全范围内。
本篇毕业设计论文将基于PLC(可编程逻辑控制器)设计一个液位控
制系统。
PLC是一种专门用于工和生产过程中的自动化控制的计算机控制
系统。
本设计将通过PLC来实现对液位的检测和控制,并结合开关、传感
器和执行器等设备实现自动液位控制。
在设计过程中,首先需要对液位控制系统的硬件架构进行规划。
本设
计将使用PLC作为控制核心,并结合液位传感器、执行器和HMI(人机界面)等设备来完成整个系统。
同时,需要对传感器和执行器的选型进行讨论,并确定合适的设备参数。
其次,将进行软件编程工作。
通过PLC的编程软件,将液位传感器与PLC进行连接,并设置液位控制的逻辑程序。
根据液位高度的变化,PLC
将实时采集并处理液位信号,然后通过输出信号控制执行器,实现液位的
自动控制。
同时,将设计一个简单直观的人机界面,能够实时显示液位的
变化情况,方便操作和监控。
最后,需要进行液位控制系统的测试和验证。
通过模拟液位的变化情况,测试液位控制系统的响应速度和准确性。
根据测试结果,进行相应的
调整和改进,使其达到设计要求。
综上所述,本设计将通过PLC实现液位控制系统的设计和开发,并通
过对硬件和软件的完善,使其具备良好的稳定性、响应速度和准确性。
该
设计具有一定的实用价值,可在工业领域中得到广泛的应用。
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摘要本次毕业设计的课题是基于PLC的液位控制系统的设计。
在设计中,笔者主要负责的是数学模型的建立和控制算法的设计,因此在论文中设计用到的PID算法提到得较多,PLC方面的知识较少。
本文的主要内容包括:PLC的产生和定义、过程控制的发展、水箱的特性确定与实验曲线分析, FX2系列可编程控制器的硬件掌握,PID参数的整定及各个参数的控制性能的比较,应用PID控制算法所得到的实验曲线分析,整个系统各个部分的介绍和讲解PLC的过程控制指令PID指令来控制水箱水位。
关键词:FX2系列PLC,控制对象特性,PID控制算法,扩充临界比例法,PID指令,实验。
The liquid level control system based on PLCABSTRACTThe subject of graduation design is based on PLC, liquid level control system design. In the design, the author is mainly responsible for the mathematical model and control algorithm design, so the design used in the paper referred to was more PID algorithm, PLC in less knowledge.Main contents of this article: PLC creation and definition, process control, development, and water tanks and experiment to determine the characteristics curve analysis, FX2 series PLC hardware control, PID tuning parameters and various parameters of the control performance comparison, the application PID control algorithm obtained experimental curve analysis, the entire system, introduce and explain the various parts of the PLC process control commands to control the tank level PID instruction.Keywords:FX2 series PLC, the control object characteristics, PID control algorithm, to expand the critical proportion method, PID instruction, experimental.目录中文摘要 (I)英文摘要 (I)1 绪论 (1)1.1 PLC的产生、定义及现状 (1)1.1.1PLC的产生、定义 (1)1.1.2PLC的发展现状 (1)1.2过程控制的发展 (2)1.3本文研究的目的、主要内容 (3)1.3.1本文研究的目的、意义 (3)1.3.2本文研究的主要内容 (3)2 FX2系列PLC和控制对象介绍 (4)2.1 三菱PLC控制系统 (4)2.1.1 CPU模块 (4)2.1.2 I/O模块 (5)2.1.3电源模块 (5)2.2 过程建模 (5)2.2.1 一阶单容上水箱对象特性 (5)2.2.2 二阶双容下水箱对象特性 (10)3 PID调节及串级控制系统 (14)3.1 PID调节的各个环节及其调节过程 (14)3.1.1比例控制及其调节过程 (15)3.1.2比例积分调节 (15)3.1.3比例积分微分调节 (16)3.2 串级控制 (17)3.2.1串级控制系统的结构 (17)3.2.2串级控制系统的特点 (17)3.2.3串级控制系统的设计 (18)3.3 扩充临界比例度法 (19)3.4 三菱FX2系列PLC中PID指令的使用 (20)3.5在PLC中的PID控制的编程 (21)3.5.1回路的输入输出变量的转换和标准化 (21)3.6变量的范围 (23)4 控制方案设计 (25)4.1 系统设计 (25)4.1.1上水箱液位的自动调节 (25)4.1.2上水箱下水箱液位串级控制系统 (26)4.2 硬件设计 (27)4.2.1检测单元 (27)4.2.3控制单元 (27)4.3软件设计 (28)5 运行 (29)5.1 上水箱液位比例调节 (29)5.2 上水箱液位比例积分调节 (29)5.3 上水箱液位比例积分微分调节 (29)致谢 (32)参考文献 (33)论文原创性声明1 绪论1.1 PLC的产生、定义及现状1.1.1PLC的产生、定义一、可编程控制器的产生20世纪60年代,在世界技术改造的冲击下,要求寻找一种比继电器更可靠、功能更齐全、响应速度更快的新型工业控制器。
1968年,美国最大的汽车制造商——通用汽车公司从用户角度提出了新一代控制器应具备的十大条件后,立即引起了开发热潮。
二、可编程控制器的定义国际工委员会(IEC)曾于1982年11月颁布了可编程控制器标准草案第一稿,1985年1月又发表了第二稿,1987年2月颁布了第三稿。
该草案中对可编程控制器的定义是“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用了可编程的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术计算等面向用户的指令,并通过数字量和模拟量的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关外围设备,都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
1.1.2PLC的发展现状20世纪70年代中末期,可编程控制器进入实用化发展阶段,计算机技术已全面引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃。
更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。
20世纪80年代初,可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。
这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。
这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多,产量日益上升。
这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
上世纪80年代至90年代中期,是PLC发展最快的时期,年增长率一直保持为30~40%。
在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
20世纪末期,可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。
从控制规模上来说,这个时期发展了大型机和超小型机;从控制能力上来说,诞生了各种各样的特殊功能单元,用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合;从产品的配套能力来说,生产了各种人机界面单元、通信单元,使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。
目前,可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。
最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。
接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。
目前,我国自己已可以生产中小型可编程控制器。
上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。
此外,无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。
可以预期,随着我国现代化进程的深入,PLC在我国将有更广阔的应用天地。
1.2过程控制的发展进入90年代以来,自动化技术发展很快,并取得了惊人的成就,已成为国家高科技的重要分支。
过程控制是自动化技术的重要组成部分。
在现代工业生产自动化中,过程控制技术正在为实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生等方面起着越来越大的作用。
在本世纪40年代前后,工业生产大多处于手工操作的状态,人们主要是凭经验用人工去控制生产过程。
生产过程中的噶参数靠人工观察,生产过程的操作也靠人工去执行。
因此,当时的劳动效率是很低的。
40年代以后,生产自动化发展很快。
尤其是近年来,过程控制技术发展更为迅速。
纵观过程控制的发展历史,大致经历了下述几个阶段:50年代前后,过程控制开始得到发展。
一些工厂企业实现了仪表化和局部自动化。
这是过程控制发展的第一阶段。
这阶段主要的特点:检测和控制仪表普遍采用基地式仪表和部分组合仪表;过程控制结构大多数是单输入单输出系统;被控制参数主要是温度、压力、流量、液位四种参数;控制目的是保持这些参数的稳定,消除或减少对生产过程的主要扰动。
在60年代,随着工业生产的不断发展,对过程控制提出了新的要求;随着电子技术的迅速发展也为自动化技术工具的完善提供了条件,开始了过程控制的第二阶段。
在仪表方面,开始大量采用单元组合仪表。
为了满足定型、灵活、多功能的要求,有出现了组合仪表,它将各个单元划分为更小的功能块,以适应比较复杂的模拟和逻辑规律相结合的控制系统的需要。
70年代以来,随着现代工业生产的迅猛发展,仪表与硬件的开发,微型机算计的开发应用,使生产过程自动化的发展达到了一个新的水平。
对全工厂或整个工艺流程的集中控制、应用计算机系统进行多参数综合控制,或者用多台计算机对生产过程进行控制和经营管理,是这一阶段的主要特征。
过程控制发展到现代过程控制的新阶段,这是过程控制发展的第三阶段。
在新型的自动化技术工具方面,开始采用微处理器为核心的智能单元组合仪表;在测量变送器方面,教为突出的成分在线检测与数据处理的应用日益广泛;在模拟式调节仪表方面,不仅Ⅲ型仪表产品品种增加,可靠性提高,而且是本质安全防爆,适应了各种复杂控制系统的要求。
1.3本文研究的目的、主要内容1.3.1本文研究的目的、意义为了解决人工控制的控制准度低、控制速度慢、灵敏度低等一系列问题。
从而我们现在就引入了工业生产的自动化控制。
在自动化控制的工业生产过程中,一个很重要的控制参数就是液位。
一个系统的液位是否稳定,直接影响到了工业生产的安全与否、生产效率的高低、能源是否能够得到合理的利用等一系列重要的问题。
随着现在工业控制的要求越来越高,一般的自动化控制已经也不能够满足工业生产控制的需求,所以我们就又引入了可编程逻辑控制(又称PLC)。