河北工程大学plc上下水箱串级液位控制(共15页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上课程设计说明书（2014/2015 学年第 二 学期）课程名称 ： 可编程控制器课程设计 题 目 ：上下两个水箱液位串级控制PLC系统设计专业班级 ： 学生姓名 ： 学 号： 指导教师 ： 杜永、杨怡君、刘增环、李兵等 设计周数 ： 两周 设计成绩 ： 专心-专注-专业 目录1、课程设计目的通过本次课程设计,加深对PLC知识的理解；了解力基于PLC的过程控制工程设计流程及方法；重点掌握PLC的I/O地址分配、信号采集、PID控制算法、程序编辑以及调试运行方法。结合课程设计的内容，熟悉过程控制工程中需要编写的技术文档；加强对PLC编程能力；培养全面、周到的考虑实际问题的

2、习惯；学会查阅有关专业技术资料及设计手册，提高进行独立设计的能力并完成课程设计相关任务。（1）了解两个水箱液位串级控制系统的物理结构、闭环调节系统的数学结构和PID控制算法。（2）逐一明确各路检测信号到PLC的输入通道，包括传感器的原理、连接方法、信号种类、信号调节电路、引入PLC的接线以及PLC中的编址。（3）逐一明确PLC到各执行机构的输入通道，包括各执行机构的种类和工作原理，驱动电路的构成，PLC输出信号的种类和地址。（4）绘制水箱液位控制系统的电路原理图，编制I/O口地址分配表。（5）编制PLC的程序，结合实验室现有设备进行调试，要求尽可能多地在实验设备上演示控制过程。2、课程设计正文

3、2.1技术要求上下两个水箱的液位串级控制系统主要由上下两个水箱、管道、水泵、异步电动机、电机控制电器、水压力传感器、涡轮流量计、电动调节阀、可编程控制器及其输入输出通道电路等构成。其中电动机和水泵是动力系统；下水箱水位作为主调节量，上水箱水位作为辅助调节量。动力系统通过管道把水送到上水箱，上水箱通过底部的阀门把水漏到下水箱。系统中由电位器设置下水箱液位给定值，下水箱压力传感器检测下水箱液位，采用PID算法得出上水箱液位给定值，实现下水箱液位的控制。上水箱压力传感器检测上水箱液位，电动调节阀控制进水速度，采用PID算法得出电动调节阀开度控制值，从而控制上水箱的液位。上水箱液位控制是内环（副调节器

4、），下水箱液位控制是外环（主调节器）。2.2 方案设计控制原理：上水箱液位作为副调节器调节对象，下水箱液位做为主调节器调节对象。控制框图2.3 I/O口分配表I/O口作 用AIW0主压力传感器输入信号AIW2副压力传感器输入信号AQW0电动调节阀控制量2.4 内存变量分配表序号名称地址说明1主压力传感器输入信号AIW016位2副压力传感器输入信号AIW216位3电动调节阀AQW016位4PID表地址VB100/VB2008位5过程变量PVVD100/VD20032位6设定值SPVD104/VD20432位7输出MVD108/VD20832位8增益KVD112/VD21232位，设定为0.25/

5、0.59采样时间TsVD116/VD21632位，设定为0.2秒10积分时间TiVD120/VD22032位，设定为5.0分11微分时间TdVD124/VD22432位，设定为0分12定时中断时间间隔SMB34/SMB358位，设定为200毫秒2.5系统分析启动系统，由电位器控制给定液位，注水管注水，下水箱水箱压力传感器把检测信号输入到AIW0口与电位器给定信号相比较，PID算法得出上水箱液位给定值，实现下水箱液位的控制。上水箱压力传感器把检测信号输入到AIW2口与电位器计算值比较，把信号传递给AQW0电动调节阀控制进水速度，从而控制上水箱的液位，作为副调节器，由AQW0口输出控制信号调节电动

6、调节阀开度，控制注水流量，从而保持液位维持给定液位不变。2.6电路设计2.7 程序流程图设置电位器给定值主调节器(外环PID控制回路)主调节器输出值副调节器(内环PID控制回路)输入值副调节器(内环PID控制回路)电动调节阀上水箱水位下水箱水位扰动扰动上水箱液位传感器下水箱液位传感器2.8 PLC程序主程序子程序-0 子程序-1中断程序-0中断程序-13、 课程设计总结为期两周的课程设计结束了。这次课程设计设，促使了同学们的相互探讨，相互学习。也明白了团队精神固然很重要，担人往往还是要靠自己的努力，自己亲身去经历，这样自己的心里才会踏实，才会学到更多的东西。通过课程设计使我们了解到一些实际与理论之间的差异。让我们发现了自己对平时在课堂上所学习的内容的掌握并不牢靠，所以在今后的一段时间里，我要抓紧时间复习之前所学的知识，巩固专业知识，在今后的学习生活中灵活的运用所学的课本知识，从而努力为以后的工作打下了良好的基础。4、参考文献1徐科军 传感器与检测技术 电子工业出