胡露开题报告.docx

长江大学 毕业设计(论文)开题报告 题 目 名 称 ：组态软件在PLC液位控制系统中的运用 题 目 类 别 ： 毕 业 设 计 学 院（ 系 ）： 电 信 学 院 专 业 班 级 ： 自动化 10701 学 生 姓 名 ： 胡 露 指 导 教 师 ： 吴 凌 云 开题报告日期： 2011年3月10日 组态软件在PLC液位控制系统中的运用学 生：胡 露 自动化 10701指导教师：吴凌云 长江大学电信学院一、 题目来源 来源于实验室建设二、 实验目的目的是运用组态软件与PLC联机来实现过程控制,随着大学教学改革进一步的深入和大学本科课程建设的逐步完善，实验建设也显得尤其重要。学生除了要学好书本上的理论知识外，还要注重于实践，不断提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。在实践中，一个问题总是可以有多种方法来解决的，但怎样才能达到最佳效果，这就需要在实践的过程中将实际问题与理论知识结合起来进行分析，并做出最佳的方案选择。鉴于这种情况，利用学校已有的实验设施，进行二次开发，既能有效的锻炼自己的开发能力，又能够为实验室提供教学环境，这是非常有意义的。三、 阅读的主要参考文献及资料名称1监控组态软件与PLC入门，人民邮电出版社，严盈富。2西门子S7-200系列PLC应用与开发，中国水利水电出版社，戴仙金。3S7-200PLC编程原理与工程实训，北京航空航天大学出版社，李辉4S7200中文系统手册(吴凌云老师提供）。四、主要研究内容,重点研究的关键问题及解决思路主要研究内容： 组态软件与PLC的联机，并将其运用到液位串级控制系统中。关键问题： 在PLC中实现PID算法 。解决思路: 简单控制系统（单回路控制系统）是指由一个被控对象、一个测量变送器、一个调节器和一个执行器（调剂阀）组成的闭环控制系统。在工业实践中，一般情况下都能满足正常生产的要求，但当对象的容量滞后较大，负载，干扰变化剧烈时，或工艺对产品质量有更高要求时，一般采用串级控制系统。副回路的存在，不仅改善了对象的部分特性，使系统的工作频率提高，加快了调节过程，而且对二次扰动具有较强的克服能力，对一次扰动也有一定的克服能力，同时提高了克服一次扰动的能力和对回路参数变化的自适应能力。本设计为了对液位进行有效的控制，选择建立上水箱液位与变频器支路流量串级控制系统。 本设计的控制部分可以由DDC控制单元或者PLC实现，主要由于PLC在工业现场使用非常多，并且PLC运行时具有的高可靠性，稳定性及强抗干扰性，所以我选用PLC，在PLC中设置两个虚拟调节器，控制采用增量式PID算法，能满足控制要求。通过PLC的编程，对模拟量（水箱的水位）进行控制，能达到预期的控制效果。 本设计需要对系统进行监控，目前市场上较为流行方法是使用上位机，显示可以由触摸屏和CRT屏幕。本次毕业设计选用的是组态软件，它支持各种可编程控制器、智能模块、板卡、智能仪表、变频器等等，并且开发者不必关心组态软件与设备间的具体通讯协议，而只需在设备库中选择设备和接口的类型，使得驱动程序的配置更加方便 。并且它还采用了先进的软件开发模式和流程，使用方便，功能强大，集流程控制、数据采集、设备控制与输出数据与曲线等诸多强大功能于一身，广泛应用于工程控制领域。使用组态软件对数据进行实时的监视和修改，能够很直观的反映数据的变化过程，所以使用组态软件设计监控系统是完全可行的。五、完成毕业设计(论文)所需具备的工作条件(如工具书,计算机辅助设计,某类市场调研,实验设备和实验环境条件等)及解决的办法在本设计中，PLC有2路模拟量输入/1路模拟量输出。我们可以选用主机为CPU222PLC（8入/6继电器输出）一台，其适应中小型机器设备的控制，适用于各行各业各种场合中检测、监测及其自动化控制。强大的功能使其无论在独立运行中，或与网络相连都能实现较为复杂的控制。再加上一台扩展模块EM235（4AI/1AO），模块的分辨率为12位，转换时间小于250us,单极性输入电压为010V或05V，双极性输入电压为5V或2.5V，输入电流为020mA,输出电流为20mA。这样的配置是PCSB型过程控制综合实验装置上自带的。本工程选用的CPU222集成8输入/6输出共14个数字量I/O点。可连接2个扩展模块，最大扩展至78路数字量I/O点或10路模拟量I/O点。6K字节程序和数据存储空间。4个独立的30KHZ高速计数器，2路独立的20KHZ高速脉冲输出，具有PID控制器。1个RS485通讯/编程口，具有点对点接口PPI通讯协议，多点接口MPI通讯协议和自由方式通讯能力。是具有扩展能力的，适应性更广泛的全功能控制器。本工程选用的模拟量转换模块为EM235。 S7-200系列PLC配套的软件V3.2 STEP 7 Microwin编程，足可以满足中小型自动化控制系统的需求。S7-200PLC能周而复始地执行应用程序，控制一个或多个任务和过程。STEP 7-Micro/WIN软件具有多种功能，利用它可以创建一个用户程序并将它下载到S7-200PLC中进行程序的运行和调试。 组态软件国内主要有MCGS和组态王，由于组态王操作方便，入门简单，所以我选用的是组态王6.53。以上这些设备和环境都由主教-1006过程控制实验室提供。六、工作的主要阶段,进度与时间安排（1） 12周：控制任务分析、设计规划、硬件选型与配置、通讯方式、电气安装和I/O地址配置等。（2） 34周：学习PLC(S7-200)的硬件知识，指令系统及编程方法。写开题报告。（3） 56周：根据I/O地址配置，使用工控组态软件构造数据库。（4） 78周：使用工控组态软件建立工程，创建组态画面，进行动画连接，