基于智能仪表和PLC的液位控制系统设计[1]

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基于PLC和智能仪表通讯的实现

基于PLC和智能仪表通讯的实现
王 智, 基 L 和 能 表 讯的 现 学 等:于P 智 仪 通 实 C
科 技 教 育
基于 P C和智能仪表通讯的实现 L
王 学智 . 国松 杨 ( 湖北水 利水 电职 业技 术 学院 . 湖北 武 汉
给 出 了通信 程序 的软 件 流 程 图 。
4 07 ) 3 0 0
[ 摘 要 ] 简单 介 绍 了 S - 0 P C 的通 信 功 能 , 点 阐述 了 S - 0P C 与 多 台 智 能仪 表 通 信 系统 的设 计 与 实现 , 7 20L 重 7 20L
位 机 采 用 工 业
1 720 L S — 0 P C及 其通 讯功 能
¥-0 7 2 0小 型 P C硬 件 功 能 完 善 , 令 系 统 丰 富 。它 的 子 程 L 指

C U3 52 P 1-
控 制 机 。 位 机 下 有 四 台 P C, L 其
序 调 用 和 中 断 程 序 调 用 简 单 方 便 .特 别 是 其 通 讯 功 能 非 常 强
档 案 工 作 信 息 化 取 得 一 定 进 展 以后 , 能 够 进 一 步 推 动 , 高 要 在
校 档 案 信 息 化 建 设 方 面 进 行 全 面 铺 开 , 快 相 关 硬 件 设 施 的 建 加 设 , 如 在 网 络 系 统 、 缩 系 统 、 件 扫 描 系 统 、 算 机 软 硬 件 例 微 文 计
系统等方 面。 24 要 不 断 提 高 档 案 管 理 人 员素 质 能 力 .
握 工 作 发 展 趋 势 的 基 础 上 , 断 拓 宽 其 学 习 领 域 , 新 自身 素 不 更
质 能力 结构 。 参考文献 :
【 ] 高淑 侠 , 1 浅谈 高校 学生 档 案 管 理 ]徐 州工 学 院 学报 ,0 61) 7 2 0 (0: — 1

基于自动化仪表的智能控制系统设计与实现

基于自动化仪表的智能控制系统设计与实现

基于自动化仪表的智能控制系统设计与实现摘要:该系统能够实现生产过程的精确控制,提高生产效率,降低能源消耗。

通过实时监测生产过程中的各种参数,自动调节控制参数,实现生产过程的自动化和智能化。

该系统的设计和实现为企业带来了显著的经济效益,为相关领域的研究和实践提供了有价值的参考。

关键字:自动化仪表;智能控制系统;设计思路;技术实现一、自动化仪表概述自动化仪表是一种用于自动检测、显示、控制或执行各种操作的设备。

它广泛应用于工业、电力、交通、医疗等领域。

根据其功能和应用范围,自动化仪表可分为多种类型,如压力仪表、温度仪表、流量仪表、物位仪表等。

利用传感器将各种物理量(如压力、温度、流量等)转换为电信号,然后通过电路处理和转换,将电信号转换为人们易于理解的数值或图形。

传感器是自动化仪表的核心部件,它负责将各种物理量转换为电信号。

常见的传感器有电阻式、电容式、电感式等。

在选择自动化仪表时,需要根据实际需求和工况进行选择。

同时,还需要考虑仪表的精度、稳定性、可靠性等因素。

而在使用自动化仪表时,首先,要确保仪表的安装和使用符合相关规范和标准;其次,要定期对仪表进行维护和保养,确保其正常运行;最后,要正确使用仪表,避免误操作或不当操作导致损坏或测量误差。

二、智能控制系统概述智能控制系统是一种通过计算机技术、人工智能和自动化技术相结合,实现设备或系统自主决策、自我管理和自我完善的控制系统。

它是一种以数据驱动的控制系统,能够根据输入的数据和信息,通过算法和模型,自主地做出决策并控制系统的运行。

此外,根据控制方式,智能控制系统可以分为开环控制和闭环控制;根据控制对象,智能控制系统可以分为过程控制和运动控制;根据应用领域,智能控制系统可以分为工业控制、农业控制、交通控制、医疗控制等。

主要涉及的技术包括人工智能技术、计算机技术、自动化技术、数据分析和处理等。

人工智能技术是智能控制系统的核心,包括机器学习、深度学习、自然语言处理等技术。

智能一体化人机界面液位监控系统设计方案

智能一体化人机界面液位监控系统设计方案

第一部分:概述(1)智能一体化液位显示控制报警系统SQ-YWC型智能一体化人机界面液位显示控制报警系统是石家庄圣启科技有限公司在多年开发及应用液位监控基础上推出的可视化、高性能液位系统。

基于PLC技术及先进控制算法,选用优质进口人机界面,实现全自动控制。

各监控点的水位变化,水泵、电磁阀等设备的运行状态均可在值班中心一目了然,界面屏幕动态显示、清晰直观。

系统预留远传通信接口,可以与中心电脑联网,也可通过互换通信协议和楼宇自控系统实现信息共享。

第二部分:系统组成结构SQ-YWC型智能一体化人机界面液位监控系统主要由智能监控主机、液位传感器和执行机构组成。

◇智能监控主机包括PLC模块、优质人机界面、液位仪表、继电器、安装附件等,能够综合监控各个水箱/水池的液位变化情况如亏水、溢水等;控制泵、阀动作。

◇液位传感器可以根据用户特定需求,配置不锈钢电极传感器、扩散硅液位变送器、超声波液位传感器等。

◇执行机构主要是指水泵、电磁阀、安装附件等相关设备。

第三部分:监控功能特点(1)实时显示各个监测点的水位高低、控制设备的运行状态、故障报警指示等都可在值班中心直观显示出来;(2)操作简便系统采用人机界面,实行触摸屏操作,一键OK;(3)联动控制功能系统能够与水泵控制柜、电磁阀等设备进行联动,自动启停水泵、自动开闭电磁阀。

可实现对水泵的强停控制,避免水泵因亏水而发生烧损。

具有自动、手动切换功能。

(4)报警功能上下限报警和故障报警,根据参数设定的上下限,当水箱/池液位降至下限水位值,或升高至上限水位值时,系统自动发出声光报警信号,及时提醒工作人员;水泵、电磁阀等设备运行出现故障时,自动发出声光报警。

(5)抗干扰安全保护功能系统具有较强的抗干扰能力,能在强电磁波的干扰下正常工作,且进入系统需密码验证,防止非工作人员误动作;(6)扩展冗余功能系统预留远传通信接口,可以与中心电脑联网,也可通过互换通信协议和楼宇自控系统实现信息共享。

基于智能仪表的串联双容水箱液位控制系统的设计

基于智能仪表的串联双容水箱液位控制系统的设计
维普资讯
第 1 5卷 第 4 期 20 0 7年 O 7月
河南 机 电高 等 专 科 学 校学 报
J u g C l g o r a o He a c a i dEl r a E gn ei o l e aa ci n e
V01 1 № . .5 4
J l. 0 7 uy 2 0
基 于 智 能 仪 表 的 串联 双 容 水 箱 液 位 控 制 系统 的设 计
朱 广 , 君 晓 吴
(. 1 河南 高速 公路 发 展 有 限 公 司 , 南 新 乡 4 30 ;. 南 机 电高 等 专 科 学校 自动控 制 系 , 南 新 乡 4 3 0 ) 河 5002河 河 50 2 摘 要 :提 出了 一种 利 用 智 能仪 表 AI0 88对 串联 双 容 水 箱液 位 进 行 串级 控 制 . MC S组 态 软 件 实 现 上 位 机 对现 以 G
4 控 制 系统 的 调试
为 了满 足 控 制 系统 的精 度 要 求 , 用 两 步 整 定 采 】 先整 定 副 环 , 4 l衰减 曲线 法 得 到 8 ] 按 : 一8 , 3 输 入时 , 仪表 内部 带有 冷端 补偿 部件 ; 电压/ 接 电流 输 法[ , 入时 , 应 显 示 的 物理 量 程 可 任 意 设 置 。适 合 于 温 T 0 , 同样 的方 法 再整 定 主环 , 到 一6 5 对 。 一4 s用 得 .,
于增加 了一个水 箱 , 得被 控量 的 响应 在 时间上 更 落 数 , 使 构成 串联双 容水箱 串级 控 制 系统 。低位 水 箱 的液 后一 步 , 即存 在容 积延 迟 , 而 导致 该 过 程 的难 以控 位传感 器检 测 的液 位 信 号与 给 定 液位 值 进 行 比较后 从

基于PLC的多种液体混合灌装机控制系统设计

基于PLC的多种液体混合灌装机控制系统设计

基于PLC的多种液体混合灌装机控制系统设计摘要以三种液体的混合灌装控制为例,将三种液体按一定比例混合,在电动机搅拌后要达到一定的温度才能将混合的液体输出容器。

并形成循环状态。

液体混合系统的控制设计考虑到其动作的连续性以及各个被控设备动作之间的相互关联性,针对不同的工作状态,进行相应的动作控制输出,从而实现液体混合系统从第一种液体加入到混合完成输出的这样一个周期控制工作的程序实现。

设计以液体混合控制系统为中心,从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设计过程(包括设计方案、设计流程、设计要求、梯形图设计、外部连接通信等),旨在对其中的设计及制作过程做简单的介绍和说明。

关键词:多种液体,混合装置,自动控制I目录第1章绪论 (3)第2章系统总体设计 (4)2.1 方案的选择 (4)2.2 系统总体设计 (4)第3章硬件设计 (6)3.1 硬件选型 (6)3.1.1液位传感器的选择 (6)3.1.2 温度传感器的选择 (6)3.1.3搅拌电机的选择 (7)3.1.4 电磁阀的选择 (7)3.1.5 接触器的选择 (7)3.1.6 热继电器的选择 (8)3.1.7 PLC的选择 (8)3.1.8 储罐的选择 (8)3.2 硬件电路设计 (8)3.2.1输入/输出地址分配如表3-2 (8)3.2.2液体混合装置输人/输出接线 (10)第4章软件设计 (12)4.1 系统流程(流程图) (12)4.2根据控制分配的I/O地址及仿真 (15)第5章系统常见故障分析与维护 (15)结论 (16)参考文献 (17)附录………………………………………………………………………...错误!未定义书签。

第1章绪论在工业生产中,为了提高产品质量,缩短生产周期,适应产品迅速更新换代的要求,产品生产正在向缩短生产周期、降低成本、提高生产质量等方向发展。

在炼油、化工、制药等行业中,多种液体混合是必不可少的工序, 而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。

基于PLC的液位控制系统研究毕业设计(论文)

基于PLC的液位控制系统研究毕业设计(论文)

毕业设计论文基于PLC的液位控制系统研究摘要本文设计了一种基于PLC的储罐液位控制系统。

它以一台S7-200系列的CPU224和一个模拟量扩展模块EM235进行液位检测和电动阀门开度调节。

系统主要实现的功能是恒液位PID控制和高低限报警。

本文的主要研究内容:控制系统方案的选择,系统硬件配置,PID算法介绍,系统建模及仿真和PLC编程实现。

本设计用PLC编程实现对储罐液位的控制,具有接线简单、编程容易,易于修改、维护方便等优点。

关键字:储罐;液位控制;仿真;PLCAbstractThis article is designed based on PLC, tank level control system. It takes a series s7-200 CPU224 and an analog quantities of EM235 expansion module to level detection and electric valve opening regulation.System main function is to achieve constant low level PID control and limiting alarm.The main contents of this paper: the choice of the control system plan, system hardware configuration, PID algorithm introduced, system modeling and simulation, and PLC programming. PLC programming with the design of the tank level control have the advantage of simple wiring, easy programming, easy to modify, easy maintenance and so on.Key word: tank ; level ;control ;simulation ;plc目录摘要 (I)ABSTRACT ........................................................... I I 1 绪论. (1)1.1盐酸储罐恒液位控制任务 (1)1.2本文研究的意义 (2)1.3本文研究的主要内容 (2)2 控制系统方案设计 (3)2.1储罐液位控制的发展及现状 (3)2.2系统功能分析 (3)2.3系统方案设计 (4)3 系统硬件配置 (5)3.1电动控制阀的选择 (5)3.1.1 控制阀的选择原则 (5)3.1.2 ZAJP 精小型电动单座调节阀性能和技术参数介绍 (10)3.2液位测量变送仪表的选择 (13)3.2.1 液位仪表的现状及发展趋势 (13)3.2.2 差压变送器的测量原理 (13)3.2.3 差压式液位变送器的选型原则 (14)3.2.4 DP系列LT型智能液位变送器产品介绍 (15)3.3PLC机型选择 (16)3.3.1 PLC历史及发展现状 (16)3.3.2 PLC机型的选择 (18)3.3.3 S7-200系列CPU224和EM235介绍 (20)4 PID算法原理及指令介绍 (21)4.1PID算法介绍 (22)4.2PID回路指令 (24)5 系统建模及仿真 (28)5.1系统建模 (28)5.2系统仿真 (30)5.2,1 MATLAB语言中Simulink交互式仿真环境简介 (30)5.2.2 系统仿真 (31)第6章系统编程实现 (33)6.1硬件设计 (33)6.1.1 绘制控制接线示意图 (33)6,1.2 I/O资源分配 (33)6.2软件设计 (34)6.2.1 STEP 7 Micro/Win V4.0 SP6编程软件介绍 (34)6.2.2 恒液位PID控制系统的PLC控制流程 (35)6.2.3 编写控制程序 (36)6.2.4 程序清单 (39)结束语 (40)参考文献 (41)致谢 (42)1 绪论1.1 盐酸储罐恒液位控制任务如图1.1所示为某化工厂稀盐酸储罐,该罐为钢衬聚四氟乙烯储罐,罐体高6米,容量为50立方米,重500千克。

PLC控制多种液体混合控制系统

PLC控制多种液体混合控制系统

掺混PLC控制系统摘要:可编程序控制器(Programmable controller)简称PLC,是近年来一种极为迅速,应用极为广泛的工业控制装置。

它是一种专为工业环境应用而设计的数字运行的电子系统,它采用可编程程序的存储器,用来存储用户指令,通过数字或模拟的输入/输出完成确定的逻辑顺序、定时、记数、运算和一些确定的功能来控制各种类型的机械或生产过程。

由于PLC的性能优越,兼具计算机的功能完备,灵活性强,通用性好和继电接触器控制简单易懂,维修方便等双重优点,形成以微电脑为核心的电子控制设备。

可编程序控制器技术在世界上己广泛应用,成为自动化系统中的基本电控装置PLC在现代工业生产和实际生活中有着广泛的应用,由于可编程控制器(PLC)具有编程软件采自易学易懂的梯形图语言、控制灵活方便、抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点,现在的工业自动化生产控制多采用可编程控制器来实现。

该掺混控制系统,根据实际要求利用PLC的实时控制和顺序处理功能,完成系统控制,。

在本次论文中,给出了控制系统的硬件原理图,主电路图及软件设计。

关键词:可编程序控制器、存储器、计算机技术。

Hybrid Control System Implementedby Programmable Logical controllerAbstract:This design introduced the function and merits of the FX2N PLC,and electrical appliance linearize Control system which digital shouing has high efficiency ,low cost on the core o f FX2N PLC.Programmable controller short for PLC,it’s aspcial digital running electrican system which design for industry circumstances.It adopt programmable controller memory ,used for memory user’s instruction which through digital or analog’s input/ou tput to finish definitely function to control various machines or produce process.Because PLC has outstanding function, also has perfect function competence, plus flexibility better current use of computer’s Form electronic control equipment which core on microcomputer PLC control technology was used wide-ranging in world , become basic electricity control device in the Automation system PLC has extensive use in industry product of contemporary age and practice. Because PLC has so many merits, now industry products mostly adopt PLC to bring about . In fact the self control regular , but yell is random only use sequence control or logical control can’t satisfy the request of control . So this system adopts the control pattern which is of random logical ability .This control system , based on the request of practice adopts the PLC’s merits to finish the control of system; this thesis has the system’s scheme of hardware main circuit diagram and software design.Keywords: Programmable controller 、memory 、computer technology 。

06.利用智能仪表实现液位定值控制

06.利用智能仪表实现液位定值控制

任务一、利用AI-808P智能仪表实现液位定值控制[任务描述]在化工生产中,经常需要将某个容器内的液位稳定在一定的数值上,如果采用人工控制方式,一是成本过高,另外在某些场合,比如生产装置易泄漏、物料有毒性等情况下,将给操作工人带来严重的身体伤害,这就需要采用自动控制系统来实现液位的自动控制。

本任务学习自动控制系统的基本组成、控制系统的过渡过程及其品质指标、控制器的基本控制规律及其参数的整定、AI-808P智能仪表的使用等。

[学习目标]1.掌握自动控制系统的基本组成、种类,能画出系统的方框图;2.理解控制系统的静态、动态、过渡过程概念,会计算过渡过程的品质指标;3.掌握PID控制器中,P、I、D各调节作用的特点;4.掌握宇电AI-808P智能仪表的使用,能看懂仪表说明书。

一、任务实施步骤1.教师布置任务,要求每组手动调节电动调节阀开度,将水箱液位稳定在40cm;2.要求每组改变出水阀开度,思考如何将水箱液位重新稳定住;3.教师讲解手动调节水箱液位的步骤,由此引导出自动控制的组成及各部分的作用,自动控制系统的种类(按给定值分),并画出系统的方框图。

4.将仪表控制箱中“电容式液位变送器”的输出对应接至智能调节仪Ⅰ的“电压信号输入”端,将智能调节仪Ⅰ的“4~20mA输出”端对应接至“电动执行机构”的控制信号输入端;5.打开单相空气开关,然后给智能仪表和电动执行器上电;6.智能仪表Ⅰ参数设置:Sn=33、DIP=1、dIL=0、dIH=50、oPL=0、oPH=100、CF=0、Addr=1;7.打开上位机软件,选择“工业自动化仪表工程”,按“F5”进入运行环境,然后进入实验“主菜单”,选择“实验六、水箱液位定值控制实验”;8.在实验界面中有“通讯成功”标志,表示计算机已和三块仪表同时建立了通讯关系;若显示“通讯失败”并闪烁,说明有仪表通讯失败,检查转换器、通讯线以及计算机COM 端口设置是否正确;9.通讯成功后,按本章第一节中的经验法或动态特性参数法等整定调节器参数,选择PI控制规律,并按整定后的PI参数进行调节器参数设置。

水位自动检测与控制系统的设计

水位自动检测与控制系统的设计

1 引言1.1 探讨背景在社会经济飞速发展的今日,水在人们生活和生产中起着越来越重要的作用。

一旦断水,轻则给人民生活带来极大的不便,重则可能造成重大的生产事故及损失。

因此,对水位的自动检测及限制的探讨,有着极其重要的地位。

任何时候都能供应足够的水量,平稳的水压,合格的水质,是对供水系统的基本要求。

就目前而言,多数工业生活供水系统,都接受水塔,层顶水箱等基本储水设备,由一级二级水泵从地下市政水管补给,因此如何建立一个牢靠平安又利于维护的给水系统是值得我们探讨的课题。

现今社会,自动扮装置无所不在,在限制技术需求的推动下,限制理论本身也取得了显著的进步。

水塔水位的监测和限制,再也不须要人工进行操作。

实践证明,自动化操作,具有不行替代的应用价值。

在工农业生产以及日常生活应用中,常常会须要对容器中的液位(水位)进行自动限制。

比如自动限制水箱、水池、水槽、锅炉等容器中的蓄水量,生活中抽水马桶的自动补水限制、自动电热水器、电开水机的自动进水限制等。

虽然各种水位限制的技术要求不同,精度不同,但基本的限制原理都可以归纳为一般的反馈限制方式,就是利用传感器对于信号的供应通过单片机对数码显示、电机限制、报警限制部分的限制[1]。

本设计从分析水塔水位报警器的原理和设计方法入手,主要基于单片机的硬件电路和语言程序设计,实现一种能够实现水位自动限制、具有自动爱惜、自动声光报警功能的限制系统。

本限制系统由A/D转换部分、单片机限制部分、数码显示部分、电机驱动部分、电机限制部分等构成。

这是个简洁而灵敏的监测报警电路,操作简洁,接通电源即可工作。

因为大部分电路接受数字电路,所以本水位监测报警器还具有耗能低、精确性高的特点。

该系统设计新颖、简易,灵敏度高,工作稳定,能够自动检测和显示当前水位、凹凸水位报警等功能水位自动限制电路是通过水位传感器将水位高度转换为0~10V的直流电压,再经过A/D转换后,将转换所得的数字量送入单片机进行处理来达到对水位进行自动限制的目的。

智能化液位测量仪课程设计报告

智能化液位测量仪课程设计报告

东北大学分校自动化工程系《过程控制系统》课程设计设计题目:智能化液位测量仪设计一.《过程控制系统》课程设计要求1. 设计题目:智能化液位测量仪设计2. 设计任务:利用压力传感器和可编程控制器设计智能液位测量仪1)采用压力传感器,硬件控制采用西门子300PLC2)写出压力测量过程,绘制压力测量仪组成框图3)设计系统硬件电路4)编制液位测量程序二.前言1.液位传感器的类型:1)静压式液位计:当变送器投入到被测液体中某一深度时,迎液面受到的压力P=,。

采用扩散硅或瓷敏感元件的压阻效应,将静压转成电信号。

转换成4-20mADC标准电流信号输出。

2)硅压阻式液位变送器:把与液位深度成正比的液体静压力测量出来,经过放大电路转换成标准电流电压信号输出,建立起输出电信号与液位深度的线性对比关系,实现对液体深度的测量。

3)磁致伸缩液位计:电子仓产生起始脉冲,在波导丝中传输时,同时产生一沿波导丝方向前进的旋转磁场,当磁场与磁环或浮球中的永久磁场相遇时,产生磁致伸缩效应,使波导丝发生扭动,扭动被安装在电子仓的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲,通过电子电路计算出两个脉冲之间的时间差,即可精确测出被测的位移和液位。

4)超声波液位计:探头向被测介质表面发射超声波脉冲信号,超声波在传输过程中遇到被测介质(障碍物)后反射,反射回来的超声波信号通过电子模块检测,通过专用软件加以处理,分析发射超声波和回波的时间差,结合超声波的传播速度,可以精确计算出超声波传播的路程,进而反映出液位。

5)电容式液位传感器:把一根涂有绝缘层的金属棒,插入装有导电介质的金属容器中,在金属棒和容器壁间形成电容,当被测介质物位变化时,传感器电容量发生相应变化,电容量的变体△Cx 转换成与物位成比例的直流标准信号。

6)浮球式液位传感器:当浮子随着液位(界面)上下浮动,浮子永磁体的磁力作用于导管的干簧管,使相应高度的干簧管闭合,得到正比于液位的电压信号,经转换器转换成4~20mA.DC的标准信号。

基于智能仪表和PLC的液位控制系统设计

基于智能仪表和PLC的液位控制系统设计

第1章绪论1.1 课题背景温度是生产过程和科学实验中基本的而且重要的物理参数之一,温度控制效果直接影响到生产效率和产品质量,因而对温度的监测和控制要求很高。

近年来,温度的检测在理论上发展比较成熟,但在实际测量和控制中,如何保证实时地对温度进行采样,确保数据的正确传输,并能对所测温度场进行较精确的控制,仍然是目前需要解决的问题。

在很多生产过程中,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,温度的测量和控制都直接影响了安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。

因此,温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。

本系统便可以实现对控制系统的控制精度和准确度的要求。

温度控制仪表广泛地使用在工业生产领域以及人们的日常生产、生活中,但是温度控制仪表普遍存在一些问题。

首先,被控温度点的滞后性;其次,加热系统与PID调控系统设计不匹配[1]。

因此本设计主要采用PID智能调节仪表来解决温度控制系统中存在的问题。

1.2 目的和意义基于PID智能调节仪表的温度控制系统是用来对卤钨灯的温度进行采集、监控并调节。

在工业生产中有很广泛的应用,这种温度控制系统包括对温度的检测、控制信息的输出以及温度的实时控制等,实现生产过程长期可靠地、无人干预地自动运行。

这种温控系统的另一个特点是可以远程控制,避免生产环境的不安全,即把温度控制系统的温度值上传给PC机管理,以实现对温度控制系统的实时监控;同时可以通过上位机对下位机进行温度设定值、温度上限、温度下限、温度上上限、温度下下限、量程上下限、比例值、积分值、微分值的设置,方便控制系统的管理。

整个系统可分为五部分:温度传感器单元、温度调节控制单元、数据通信单元、调压模块单元、上位机监控管理单元。

过程控制是通过各种检测仪表、控制仪表和电子计算机等自动化技术工具,对整个生产过程进行自动检测、自动监督和自动控制。

过程控制系统的设计是根据工业过程的特性和工艺要求,通过选用过程检测控制仪表构成系统,再通过PID参数的整定,实现对生产过程的最佳控制。

基于PLC的自动化控制系统(一)

基于PLC的自动化控制系统(一)
工业控制涉及的四个数据类型: 开关量 脉冲量 数字量 模拟量
PLC的功能
开环控制原理图
P:比例调节 即时调节
PID控制原理图
I:积分调节 D:微分调节
滞后调节
提前调节
6、回路控制功能
PLC的回路控制分为开环控制和闭环控制。 开环控制
控制单元向受控单元发送控制指令,受控单元执行指令后, 自身(其他开关、智能仪表)不反馈执行结果。 闭环控制
调速的目的。
步进电机作为一种控制用的特种电机,由于不存在 累积误差,广泛应用于各种开环控制。
PLC的功能
开关量
脉冲量
图1:开关元件 图2:脉冲波形图
数字量
0
12
23
图3:一天当中某诊室就诊病人的年龄分布
模拟量
0
12
23
图4:一天当中气温的变化
5、数据处理功能
PLC具有丰富的数据处理功能,可以实现逻辑运算、 算数运算、数据比较、数据传送、数据位移、进制转换、 译码编码等。中大型PLC的数据处理功能更加齐全,可 完成开方、取余、PID运算等复杂运算。
图形化语言 文本语言
编程语言
梯形图 LD
梯形图
梯形图是PLC使用得最多的图形编 程 语 言 , 被 称 为 PLC 的 第 一 编 程 语 言。沿袭了继电器控制电路的形式, 是在常用的继电器与接触器控制基 础上简化演变而来的,具有形象、 直观、实用等特C
02 欧系 西门子、施耐德、菲尼克斯、AEG、法国TI
03 日系 三菱、欧姆龙、FUJI
Content
01 PLC的概念 02 行业背景介绍 03 PLC的特点 04 PLC的功能
05 编程语言 06 PLC的组网 07 阀门控制简介

基于组态王的液位过程控制系统设计

基于组态王的液位过程控制系统设计

《控制系统分析与综合》任务书题目:液位控制系统设计一、工程训练任务本实训综合运用自动化原理、PLC技术以及组态软件等相关课程,通过本实训的锻炼,使学生掌握自动化系统的基础理论、技术与方法,巩固和加深对理论知识的理解。

本课题针对液位控制系统作初步设计和基本研究,该系统能对水箱液位信号进行采集,以PLC为下位机,以工控组态软件组态王设计上位机监控画面, 运用PID控制算法对水箱液位进行控制。

二、工程训练目的通过本次工程训练使学生掌握运用组态王软件及PLC构建工业控制系统的能力,增强学生对PLC控制系统以及组态王软件的应用能力,培养学生解决实际问题的能力,为今后从事工程技术工作、科学研窕打下坚实的基础.三、工程训练内容1)确定PLC的I/O分配表:2)根据PID控制算法理论,运用PLC程序实现PID控制算法:3)编写整个液位控制系统实训项目的PLC控制程序;4)在组态王中定义输入输出设备:5)在组态王中定义变量;6)设计上位机监控画面;7)进行系统调试。

四、工程训练报告要求报告中提供如下内容:1、目录2、任务书3、正文4、收获、体会5、参考文献五、工程训练进度安排周次工作日工作内容1布置课程设计任务,查找相关资料第2完成总体设计方案—3完成PLC程序设计周45完成监控画面设计第1调试2二3准备训练报告周4完成训练报告并于下午两点之前上交5答辩六、工程训练考核办法本工程训练满分为IOO分,从工程训练平时表现、工程训练报告及工程训练答辩三个方面进行评分,其所占比例分别为20%、40%、40%o总体设计方案2o 1关于组态王的概述组态王软件是一种通用的工业监控软件,它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于一体,将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起,实现最优化管理.它基于Microsoft Windows XP/NT/2000操作系统,用户可以在企业网络的所有层次的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。

基于PLC的液位控制系统毕业设计论文

基于PLC的液位控制系统毕业设计论文

摘要在工业生产过程中,液位变量是最常见、最广泛的过程参数之一。

在油工业、化工生产、电力工程、机械制造和食品加工等诸多领域中,人们都需要对各类流体的液位高度进行检测和控制。

由于其具有工况复杂、参数多变等特点,它对控制调节器要求极高。

针对人工控制液位的准度较低、速度较慢、灵敏度偏低等一系列问题。

本文提出了基于PLC的液位控制系统,系统主要通过将液位传感器检测到的电信号通过接口送入PLC中,经过A/D转换成数字信号,随后送入数字PID调节器中,经PID算法后将控制量经过D/A转换成水泵电机转速相对应的电信号送入水泵电机来控制水泵转速,最终达到控制液位的目的。

通过仿真和分析结果表明本文所设计系统能够正常运行并且达到了设计的目的,能够准确、快速地控制液位,克服了传统液位控制系统的很多弊端。

在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PID控制。

PID控制器以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为液位控制的主要技术之一。

可编程控制器是一种应用广泛非常的自动控制装置,它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体,具有控制能力强、操作灵活方便、可靠性高、适宜长期连续工作的特点,非常适合液位控制的要求。

目前常用的可编程控制器中,西门子公司的S7-200以其编程软件STEP7的简洁易用和通信网络的功能强大得到业内人十的普遍认可。

关键词:西门子S7-200;PID;液位变送器AbstractIn industrial processes, the level variables are the most common, the most widely used process parameters. In the oil industry, chemical industry, power engineering, machinery manufacturing and food processing and many other areas, people need all kinds of fluid liquid level detection and control. Because of its complexconditions, parameter changing characteristics, its control regulator demanding. Formanual control of the lower level of accuracy, speed, slow, low sensitivity and other issues. In this paper, based on the level of PLC control system, the system mainly thro ugh the level sensor detects the electrical signals through the interface into the PLC, after A / D converted into digital signals, then sent to a digital PID regulator by PID After controlling the amount of algorithms through D / A converter to the pump motor speed into an electrical signal corresponding pump motor to control the pump speed, and ultimately achieve the purpose of the control level. Through simulation and analysis results show that this system is designed to function properly and achieve the purpose of the design that can accurately and quickly control the liquid level, to overcome the many drawbacks of traditional level control system.In engineering practice, the most widely regulator control law is proportional, integral, differential control, referred to as PID control. PID controller with its simple structure, good stability, reliable, easy to adjust and become one of the major technical level control. Programmable controller is a very wide range of automatic control device applications, will traditional relay control technology, computer technology and communication technology integration, with a strong ability to control, flexible operation, high reliability, suitable for long-term continuous work features, ideal for liquid level control. The commonly used programmable controller, S7-200 programming software is simple to use and its communications network functions Siemens STEP7 powerful people in the industry get ten universally accepted.Keywords:Siemens S7-200, Level Transmitter, PID1引言1.1题研究背景、意义和目的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。

基于PLC 和组态王的水塔水位自动监控系统

基于PLC 和组态王的水塔水位自动监控系统

基于PLC 和组态王的水塔水位自动监控系统发表时间:2014-12-18T09:15:14.857Z 来源:《价值工程》2014年第7月下旬供稿作者:任晓娜[导读] 完善按钮功能包括监控器件、操作按钮的功能,实现历史数据、实时数据、各种曲线、数据报表、报警信息输出等功能。

Automatic Monitoring System for Water Level Based on PLC and Configuration Software 任晓娜REN Xiao-na曰王万岗WANG Wan-gang曰李林LI Lin曰阮文韬RUAN Wen-tao(成都纺织高等专科学校电气工程学院,成都611731)(School of Electrical Engineering,Chengdu Textile College,Chengdu 611731,China)摘要院水位的测量和控制在日常生活中有着广泛的应用。

本文采用PLC 实现信号的采集与控制,应用组态王软件对接收到的信号进行数据处理,实现水塔水位显示、报警信息显示、实时曲线、历史曲线显示,使得水泵在水塔水位过低的时候自动工作抽水,水位到达上限值时自动停止抽水。

该系统在提高劳动生产率,降低能耗等方面具有重要的现实意义。

Abstract: Water level measurement and control has been widely used in daily life. This paper uses PLC to realize signal acquisitionand control, application of configuration king software for data processing of received signal, to realize the water tower water level display,alarm information display, real-time curve, historical curve display, so that the pump can work automatically at low water level , when thewater level reaches the upper limit the pump stop pumping automatically. The system is to improve labor productivity, reduce energyconsumption, so it has important practical significance. 关键词院PLC;组态;水位;监控系统Key words: PLC;configuration software;water level;monitor and control system中图分类号院TP273 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)21-0238-020 引言水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统,传统的控制方式有恒速泵加压供水、气压罐供水、单片机变频调速供水系统等方式,这些供水方式普遍存在浪费水力、电力资源、效率低、自动化程度不高等缺点,而我们国家的供水方式正朝低碳环保、自动可靠的方向发展,因此本文采用PLC 和组态王软件设计实现水塔自动供水及水位实时监控,真正做到了无人操作,具有良好的节能性。

基于MCGS的液位控制系统设计

基于MCGS的液位控制系统设计

第1章系统总体方案选择在工业生产过程中,液体贮槽设备如进料罐、成品罐、中间缓冲容器、水箱等应用十分普遍,为保证生产正常进行,物料进出需均衡,以保证过程的物料平衡,因此工艺要求贮槽内的液位需维持在某个给定值上下,或在某一小范围内变化,并保证物料不产生溢出,要求设计一个液位控制系统。

对分析设计的要求,生产工艺比较简单要求并不高,所以采用单回路控制系统进行设计。

单回路控制系统又称简单控制系统,是指由一个被控系统、一个检测元件及变送器、一个调节器和一个执行器所构成的闭合系统。

单回路控制系统是最简单、最基本、最成熟的一种控制方式。

单回路控制系统根据被控量的系统、液位单回路控制系统等。

1.1 被控参数的选择根据设计要求可知,水箱的液位要求保持在一恒定值。

所以,可以直接选取水箱的液位作为被控参数。

1.2 控制参数的选择影响水箱液位有两个量,一是流入水箱的流量。

二是流出水箱的流量。

调节这两个流量的大小都可以改变液位高低,这样构成液位控制系统就有两种控制方案。

对两种控制方案进行比较,假如系统在停电或者失去控制作用时,第一种通过控制水箱的流入量的方案将出现的情况是:水箱的水将流干;第二种通过控制水箱的流出量的方案则会形成水长流或者水溢出的情况,因此,选择流入量作为控制参数更加合理。

1.3 调节阀的选择在工程中,当系统的控制作用消失时,如果调节阀没有关闭则会造成水的浪费甚至出现事故,因此,需要关闭调节阀。

故选择电动气开式调节阀。

1.4 控制规律的选择一般言之,用比例(P)调节器的系统是一个有差系统,比例度δ的大小不仅会影响到余差的大小,而且也与系统的动态性能密切相关。

比例积分(PI)调节器,由于积分的作用,不仅能实现系统无余差,而且只要参数δ,Ti调节合理,也能使系统具有良好的动态性能。

比例积分微分(PID)调节器是在PI调节器的基础上再引入微分D的作用,从而使系统既无余差存在,又能改善系统的动态性能(快速性、稳定性等)。

基于MCGS的AI智能调节仪液位控制研究及实现

基于MCGS的AI智能调节仪液位控制研究及实现

vra l a d m o t l ytm r ul b sd o eT - Ad a c dp o esc nrl e ie hsss m a ar d a betn e c nr s i o s e weeb i ae n t HJ3 t h v n e rc s o t vc .T i y t w scri od e e
第2 9卷 第 2期
轻 工 机 槭
Li htZ dt y M a hi r g n r ar c ne y
V0 . 9 No 2 I2 . Ap . 01 r2 1
2 1 年 4月 01
[ 自控 ・ 测] 检
D I 036/.s. 0— 9. 1. .1 O: . 9jin1 5 852 1 209 1 9 s 0 2 0 0
s tpr rac n ya cpr r ne C , g1 e. te eom neaddnmi eomac.[ h4f . rf] a f f i 1
Ke r s a tma i c n r l i u d lv l a c d o t l n el e tr g ltr I c n r l o f u a in s f a e y wo d : uo t o t ;l i —e e ;c s a e c n r ;i tl g n e u ao ;P D— o t ;c n g r t ot r c o q o i o i o w
DI NG o , W ANG a g Ta 。 Fn2
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液位控制系统课程设计.

液位控制系统课程设计.

目录第1章系统总体方案选择 (5)第2章系统结构框图与工作原理 (7)2.1 系统机构框图 (7)2.2 工作原理 (8)第3章各单元软硬件 (9)3.1 模拟控制对象系统 (9)3.2 控制台 (9)3.3 上位机及控制软件系统 (9)3.4 模拟量输入模块ICP-7017 (10)3.5 模拟量输出模块ICP-7024 (11)3.6 电动调节阀 (11)3.7 液位传感器 (12)第4章软件设计与说明 (13)4.1 用户窗口 (13)4.2 实时数据库 (16)第5章系统调试 (17)5.1 设备连接 (17)5.2 系统调试 (17)5.3 调试结果 (18)5.3 注意事项 (19)第6章总结 (20)附录程序清单 (21)第1章系统总体方案选择随着工业生产的迅速发展,工艺条件越来越复杂。

对过程控制的要求越来越高。

过程控制系统的设计是以被控过程的特性为依据的。

由于工业过程的复杂、多变,因此其特性多半属多变量、分布参数、大惯性、大滞后和非线性等等。

为了满足上述特点与工艺要求,过程控制中的控制方法是十分丰富的。

通常有单变量控制系统,也有多变量控制系统,有复杂控制系统,也有满足特定要求控制系统。

在工业生产过程中,液体贮槽设备如进料罐、成品罐、中间缓冲容器、水箱等应用十分普遍,为保证生产正常进行,物料进出需均衡,以保证过程的物料平衡,因此工艺要求贮槽内的液位需维持在某个给定值上下,或在某一小范围内变化,并保证物料不产生溢出,要求设计一个液位控制系统。

对分析设计的要求,生产工艺比较简单要求并不高,所以采用管道流量控制系统进行设计。

管道流量控制系统又称简单控制系统,是指由一个被控系统、一个检测元件及变送器、一个调节器和一个执行器所构成的闭合系统。

管道流量控制系统是最简单、最基本、最成熟的一种控制方式。

管道流量控制系统根据被控量的系统、液位管道流量控制系统等。

管道流量控制系统的结构比较简单,所需的自动化装置数量少,操作维护也比较方便,因此在化工自动化中使用很普遍,这类系统占控制回路的绝大多数。

安徽工程大学毕业答辩毕业论文基于plc和组态软件的液位控制系统设计

安徽工程大学毕业答辩毕业论文基于plc和组态软件的液位控制系统设计
2
1. 概 述
目的与意义
液位控制由于其应用极其普遍,种类繁多, 其中不乏一些大型的复杂系统。它主要有以下 几个特点:1、时滞性很大,2、时变性,3、非 线性。 这几个特点,都严重影响PID控制的效果,在 实际生产中而随着生产线的更新及生产过程控 制要求的提高,要求液位控制系统有高的控制 精度,即准确稳定的液位,一般的得自动化控 制方式已不能满足工业生产控制的要求,为了 使系统具有直观准确的显示功能,我们采用 PLC和组态软件对液位进行控制。
PLC 外部设备连接
I0.0
I0.1
液位变 送器
S7-200 PLC CPU226
扩展AI模块 EM235
扩展AO模块 EM232
高液位 报警 I0.2
低液位 报警 I0.3
变频器 MM420
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3. 系统硬软件设计
变量分配表
11
3. 系统硬软件设计
M C G S 组 态 用 户 界 面
12
4. 结 论




的 链 接 线 路
SB3
SB2
KA K1 A K2 A 3KA 4启

停止 SB1
手 动
KA
KA
KA HL
2
3
4
~220 V 24V
NL
1L
I0.0
Q0.
I0.1
Q0 0.
I0.2
Q1 0.
I0.3
Q2 0.
I0.4
23L
I0.5
Q0.
I0.6
Q4 0.
I0.7
Q5 0.
1L+
Q650.
I1.0
14
目录
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PLCS7-300 PIDPLC-i-iAbstractNowadays intelligent measuring appliance is improving more and more quickly.It has been used in more an more place of our life.It can make Electric circuit much easier than before.And the control can be realized much more precise and convenient. Microelectronics and computer technology continues to develop, led to fundamental changes in the structure of instruments to micro-computer (single chip) as the main body, the computer technology and the organic integration of detection technology to form a new generation of "smart meters" in Measurement of process automation, measurement data processing and functional diversification of the traditional instrument, compared to conventional measuring circuit, tremendous progress has been made. PLC is a very useful control installment . It is widely used in a lot of control system in ourlives. It is the product of the computer,control,communication technology.It can make Electric circuit much easier than before.And the control can be realized much more precise and convenient.It very suits the control of water level. It will relay the traditional control technology, computer and communication technologies together with the control, and operation of flexible convenient, high reliability, suitable for continuous long-term characteristics of the work, very suitable for liquid level control requirements. This thesis mainly introduces a design of water level control system with intelligent measuring appliance,SIMATIC programmable logic controller (PLC) and configuration soft. This system adopts increment type Proportional-Integral-Differential arithmetic to realize the water level automation. For convenience to monitor the system and process data in actual time, we have designed Human Machine Interface HMI with configuration soft. The result of experimentation indicates that this system could run quickly, accurately and stably which accords with our aim perfectly. This system has been used widely in the temperature control system field for its low cost and high stabilization advantages. Experiment proved that the control system more satisfactory results, with more practical engineering value. Keywords: Water Level Control Intelligent measuring appliance PLC PID HMI- ii -ii................................................................................................................................................................I ABSTRACT .................................................................................................................................................... II .............................................................................................................................................. 1..................................................................................... 1 ......................................................................................... 1 ............................................................................................................. 2.................................................................................................. 4............................................................................................................. 4..................................................................................................... 5......................................................................................................................... 103.1............................................................................................................... 103.2.................................................................................................................. 15............................................................................................................................ 184.1.................................................................................................................. 184.2.................................................................................................................. 21- iii -iii4.3................................................................................................... 234.4 4.5STEP7 MATLAB............................................................................................. 28 ................................................................................................ 30................................................................................................................................... 32........................................................................................................... 32 ............................................................................................... 33................................................................................................................................... 43 ................................................................................................................................................... 44 ......................................................................................................................................................... 45 ................................................................................................................................................................. 46- iv -ivS7-300PLC STEP7-1-PIDPLCPID-2--3-DSPARM[3]-4-2-1A/D CPUD/A2-1-5-紧种烈:微宽微宽度:系L点20 20 20 60 20 60 GM 1968 度暖描暖 熟状烈 度暖操度 紧种烈 度暖操情 紧种烈 度暖操懂 度暖操操 装度言 PLC TE LG AB GEPLC 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