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1、烟 台 南 山 学 院毕 业 论 文题目 PLC 的液位控制设计 姓 名： _ _所在学院： 自动化工程学院_ _所学专业： 电气工程及其自动化_ 班 级： _08 级三班_ _学 号： _ _指导教师： _ _ _完成时间： 2012 年 3月 16日_ 毕业论文（设计）任务书论文题目 PLC 的液位控制设计院部 自动化工程学院 专业 电气工程及其自动化 班级 08 级 3 班毕业论文（设计）的要求： 本系统中，为了实现能源的充分利用和生产的需要，需要对电机进行转速调节，考虑到电机的启动、运行、调速和制动的特性，采用 ABB 公司的 ABB ACS800 变频器，系统中由 S7-300 系列
2、 PLC 完成数据的采集和对变频器、电机等设备的控制任务。基于 S7-300 PLC 的编程软件,采用模块化的程序设计方法，大量采用代码重用，减少软件的开发和维护。系统利用对 PLC 软件的设计,实现变频器的参数设置、故障诊断和电机的启动和停止。毕业论文（设计）的内容与技术参数本设计使用的是软件是 STEP7-Micro/WIN,该软件主要协助用户开发应用程序，除了具有创建程序的相关功能，还有一些文档管理等工具性功能，还可直接通过软件设置 PLC 的工作方式、参数和运行监控等。技术参数：（1）利用定时中断功能实现 PID 控制的定时采样及输出控制。（2）在本系统中，只用比例积分控制，确定增益和
3、时间常数为：增益Kc=0.25。（3）采样时间 Ts=0.1S；积分时间 Ti=30S；微分时间 Td=0S。毕业论文（设计）工作计划201012 看关于单片机原理的书籍；2012.01 看关于自动控制关于比例积分微分有关书籍；2012.01 看有关显示电路，输出控制电路和故障报警电路的书籍； 2012.02 制定开题报告；2012.02 开始编写论文： a 编写所用到的各种元器件的原理和简单介绍 b 完成主题设计思路 完成电路图设计；2012.03 编写主程序；2011.03 完成装置的调试工作；2011.03.29 完成设计总结接受任务日期 2010 年 12 月 6 日 要求完成日期 2
4、011 年 3 月 8 日学 生 (签名) 2011 年 3 月 8 日指 导 教 师 (签名) 年 月 日院 长 (主 任 ) (签名) 年 月 日I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。可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC） ，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/输出控制各种类型的机械或生产过程。可 编 程 逻 辑 控 制 器 实 质 是 一 种 专 用 于 工 业 控 制 的 计 算 机 ， 其 硬 件 结 构 基 本上
5、与 微 型 计 算 机 相 同 ， 基 本 构 成 为 ： 电 源 、 中 央 处 理 单 元 (CPU)、 存 储 器 、输 入 输 出 接 口 电 路 、 功 能 模 块 、 通 信 模 块 。针对双容水箱普遍存在容积延迟问题和传统 PID 单回路控制难于达到控制要求的特点，提出了基于串级技术和 PLC 控制器的双容液位控制系统。系统根据双容水箱的数学模型，采用微分先行的串级控制技术、PLC 控制器、MCCS 软件组态实现了双容水箱液位的高精度控制和实时显示本文的主要内容包括：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
6、，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、扩充临界比例法、压力变送器、电动调节阀、PID 指令。IIAbstractThis graduation project topic is based on the PLC fluid position control system design. In the design, I am control the algorithm which the author primary cognizance the desi
7、gn, therefore designs in the paper with to the PID algorithm mentions many.Programmable Logic Controller，PLC,it uses a programmable memory, for its internal storage procedures, the implementation of logical, sequential control, timing, counting and arithmetic operations such as user-oriented instruc
8、tions, and through digital or analog input / output control various types of machinery or production process.Programmable logic controller is a dedicated to the industrial control computer, and its hardware structure is basically the same with the micro computer, basic components: power supply, a ce
9、ntral processing unit ( CPU ), memory, input and output interface circuit, function module, communication module.Aiming at the problem of capaciouslags in doubletanks， it was hard for the traditional PID control to the high stable constant requirements and cascade controlling could solve them. A new
10、 system based on cascade control of previous difference and PLC was investigated in industrial doubletanks. And this liquidlevel control system used the previous difference algorithm of cascade controller， PLC and MCCS was designed according to the mathematical model of double tank.The this article
11、main content includes: water tank characteristic determination and experimental curve analysis，the S7-300 programmable controller hardware grasps， PID parameter installation and each parameter control performance comparison，experimental curve analysis obtains which using the PID control algorithm an
12、d overall system each part of introduction and programs using the PLC sentence controls the water tank water level.Key words: SIMATIC S7-300 PLC, the controlled member characteristic, the PID control algorithm, the expansion critical ratio method, the pressure change delivering, the electrically operated regulating valve.目 录III摘 要 .IABSTRACT .II1 绪论 .11.1 PLC 的产生、定义及现状 .11.2 过程工业控制算法的应用现状 .11.3 PID 控制的历史和发展现状 .21.4 论文的研究内容 .22 S7-300 中小型 PLC 和控制对象介绍 .32.1 西门子 PLC 控制系统 .32.1.1 CPU 模块 .32.1.2 模拟量输入模块 .
