PLC的水塔水位PID控制设计毕业设计(论文)

.水塔水位PID控制系统设计

摘要

供水是一个关系国计民生的重要产业。随着社会的发展和人民生活水平的提高，对城市供水提出了更高的要求，有一个水箱需要维持一定的水位，该水塔里的水以变化的速度流出。这就需要有一个输入控制液体阀以不同的速度给水塔供水，以维持水位的变化，这样才能使水塔不断水。

研究设计的基于PLC控制的水塔水位PID供水系统,以西门子公司的S7-200系列中PLC-CPU226为基础，结合模拟量模块EM235、液位传感器、输入控制液压阀、输出控制液压阀等，组成一个基于S7-200系列中PCL-CPU226的水塔水位控制系统，能完成逻辑控制、水位调节和数据采样等功能,实现对水塔的水位进行控制及检测。在设计中大量运用PLC中PID来实现水塔水位的控制，为了精确地实现对水位的控制，建立成闭环控制系统，实现了水塔中的进、出水的水位自动控制。

关键词：可编程控制器PLC，水塔水位，PID控制

WATER TOWERS PID CONTROL SYSTEM DESIGN

ABSTRACT

Water supply is an important industry of the people's livelihood. With the social development and people's living standards, urban water supply to a higher demand, there is a need to maintain a certain water tank water level, the water towers in order to change the speed of the outflow. This requires a liquid input control valve to the different speeds of water towers in order to maintain the water level changes, so that continuous water towers.

In the system, only the use of proportion and integral control, the loop gain and time constant can be calculated through the preliminary engineering, but also the need for further adjustments to achieve optimal control. System startup, shut down the outlet for moving the liquid control valve control input, so that the water level reached 75% of full water level, and then open the outlet, while the liquid input control valve to switch from manual to automatic mode. This switch from a digital control input.

The design of Siemens S7-200 series PLC-CPU226-based light simulation module

E235, liquid level sensors, type of hydraulic control valves, hydraulic valves, such as output control, based on the formation of a S7-200 series PCL -CPU226 water level control system of the towers, the water level of the towers to monitor and control.

Keywords: Programmable Logic Controller PLC, Water Towers, PID Control

目录

前言 (1)

第1章水塔水位自动控制系统的概述 (1)

1.1 水位控制系统现状与发展 (1)

1.2 水塔水位自动控制系统的组成 (2)

1.3 水位控制系统效率及运行模式分析 (2)

第2章PLC结构和工作原理 (3)

2.1 PLC组成与基本结构 (3)

2.1.1 PLC的系统结构 (3)

2.1.2 PLC的基本工作原理 (4)

2.2 PLC的主要应用 (5)

2.3 S7-200 系列可编程控制器 (6)

2.3.1 S7-200 PLC系统组成 (6)

2.3.1 S7-200系列PLC元件功能 (6)

2.4 PID控制器简介 (7)

2.4.1 PID控制器的结构及原理 (8)

2.4.2 数字式PID控制 (8)

2.4.3 数字式PID控制的实现 (10)

第3章水塔水位控制系统方案设计 (11)

3.1 系统的工作原理 (12)

3.1.1 设计分析 (12)

3.1.2 可行性试验 (13)

3.1.3 可行性分析 (13)

3.2 水位闭环控制系统 (14)

3.2.1 PLC的选择 (15)

3.2.2 供水的控制方法 (15)

第4章PLC中PID控制器的实现 (16)

4.1 PID算法 (16)

4.2 PID应用 (17)

4.3 PLC实现PID控制的方式 (18)

4.4 PLC PID控制器的实现 (18)