基于PLC的串級控制程序的課程設計

1、科信學院PLC應用技術課程設計說明書（2011 /2012 學年第 二 學期）課程名稱 ： PLC應用技術課程設計 題 目 ：水箱液位和注水流量串級控制 PLC系統(tǒng)設計專業(yè)班級 ： 09級自動化2班 學生姓名 ： 郭曉明 王玉祥 李學超 學 號： 090412217 指導教師 ： 劉增環(huán),王艷芬 設計周數(shù) ： 2周 設計成績 ： 2012年 6月 21日 目 錄1.課程設計目的 22.設計正文 22.1 技術要求 22.2 方案設計 2 2.3 I/O口分配表 22.4 系統(tǒng)分析 22.5 PLC程序 2主程序 4子程序 4中斷子程序0 4中斷子程序1 5 2.4 電路設計 63、課程設計總結

2、 74、參考文獻 81、課程設計目的通過本次課程設計,加深對PLC知識的理解；了解力基于PLC的過程控制工程設計流程及方法；重點掌握PLC的I/O地址分配、信號采集、PID控制算法、程序編輯以及調(diào)試運行方法。結合課程設計的內(nèi)容，熟悉過程控制工程中需要編寫的技術文檔；加強對PLC編程能力；培養(yǎng)全面、周到的考慮實際問題的習慣；學會查閱有關專業(yè)技術資料及設計手冊，提高進行獨立設計的能力并完成課程設計相關任務。（1）了解水箱液位控制系統(tǒng)的物理結構、閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的數(shù)學結構和PID控制算法。（2）逐一明確各路檢測信號到PLC的輸入通道，包括傳感器的原理、連接方法、信號種類、信號調(diào)節(jié)電路、引入PLC的接線以

3、及PLC中的編址。（3）逐一明確PLC到各執(zhí)行機構的輸入通道，包括各執(zhí)行機構的種類和工作原理，驅(qū)動電路的構成，PLC輸出信號的種類和地址。（4）繪制水箱液位控制系統(tǒng)的電路原理圖，編制I/O口地址分配表。（5）編制PLC的程序，結合實驗室現(xiàn)有設備進行調(diào)試，要求盡可能多地在實驗設備上演示控制過程。2、課程設計正文2.1技術要求水箱液位和注水流量串級控制系統(tǒng)主要由水箱、管道、水泵、異步電動機、電機控制電器、水壓力傳感器、渦輪流量計、電動調(diào)節(jié)閥、可編程控制器及其輸入（檢測）輸出（控制）通道電路構成。其中電動機和水泵作為動力系統(tǒng)。系統(tǒng)中由電位器設置液位給定值，水壓力傳感器檢測液位，采用PID算法得出流量

4、給定值。渦輪流量計檢測流量，電動調(diào)節(jié)閥控制流量，采用PID算法得出電動調(diào)節(jié)閥開度控制值，實現(xiàn)流量的控制。流量控制是內(nèi)環(huán)（副調(diào)節(jié)器），液位控制是外環(huán)（主調(diào)節(jié)器）。系統(tǒng)電源由接觸器和按鈕控制。系統(tǒng)電源接通后PLC進行必要的自檢和初始化?？刂破魇盏较到y(tǒng)啟動按鈕動作信號后，通過接觸器接通到電機電源，啟動動力系統(tǒng)工作。開始兩個閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制。2.2 方案設計壓力傳感器液位PLC電動調(diào)節(jié)閥電位器流量渦輪流量計2.3I/O口分配表I/O口作 用I0.0自動/手動控制切換AIW0壓力傳感器輸出信號AIW2渦輪流量計的輸出信號AQW0電動調(diào)節(jié)閥控制量2.4系統(tǒng)分析啟動系統(tǒng)，由電位器控制給定液位，注水管注水，

5、壓力傳感器把檢測信號輸入到AIW0口與電位器給定信號相比較，作為住調(diào)節(jié)器。渦輪流量計檢測注水管流量，把信號傳遞給AIW2口，作為副調(diào)節(jié)器，由AQW0口輸出控制信號調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥開度，控制注水流量，從而保持液位維持給定液位不變。2.5 PLC程序MAINSBR_0INT0INT12.6電路設計 AIW0+ AQW0+ AIW0- AQW0_AIW1+ AIW1- Em235壓力傳感器渦輪流量計電動調(diào)節(jié)閥PLCI0.0+I0.0-3、課程設計總結本次課程設計鍛煉并提高了我們在PLC理論基礎上的綜合設計能力，創(chuàng)新能力以及系統(tǒng)的安裝、調(diào)試能力。我們組成員之間通過的相互配合，積極查閱資料，優(yōu)選方案，編輯

6、程序，實驗調(diào)試，撰寫設計報告等一系列過程，綜合運用了理論知識，培養(yǎng)了理論聯(lián)系實際的學風，以及創(chuàng)新意識。這次課程設計培養(yǎng)了我們設計的思想和基本框架，使我們懂得了基于PLC的過程控制設計的基本原則，設計方法和步驟，測試及故障分析和排除。課程設計的這兩周以來，我們學到了很多書上所學不到的知識，也體驗到了許多以前未體會過的辛苦?？偟膩碚f，受益良多！最主要得是培養(yǎng)了我們分析得能力，很好的鍛煉了自信心。自信可以說也是一種文化，在這樣的文化里，只要敢于嘗試，就永遠不會輸，只有那些不相信自己不去嘗試的人，才是絕對的失敗者。課程設計是培養(yǎng)學生操作技能的一個重要環(huán)節(jié)，而技能的形成則是學生通過觀察、模仿、實踐來重復

7、教師所演示的動作和反復練習來實現(xiàn)的。兩周的課程設計，時間不長，各部分工作可以分配到的時間就更短，但是我們還是學到了很多東西。本次課程設計對我們很重要，是我們學習實踐中的重要環(huán)節(jié)。兩周課程設計中感觸最深的便是理論聯(lián)系實踐的重要性。在以前我們學的都是一些理論知識，比較注重理論性，而較少注重我們的動手鍛煉。而這一次的實習不光要懂得理論知道，更多的是要我們動手做，好多東西看起來十分簡單，一看圖都懂，但沒有親自去做它，你就不會懂理論與實踐是有很大區(qū)別的，看一個東西簡單，但它在實際操作中就是有許多需要注意的地方。我們這次的實習就是要我們打破理論和實踐之間的間隔，跨過理論和實踐之間的鴻溝，或許是我們成長的又一次飛躍。在本次實習中，感謝老師對我們的嚴格要求，使我們學到了很多實用的知識，增強我們的自信心，同時也使自己明白自己存在著很大的不足，認識到了自己的缺點。在以后的學習中，我會加強理論和實踐的結合，不斷