基于PLC-的流量控制系統(tǒng)

基于PLC-的流量控制系統(tǒng). 遼寧工業(yè)大學電氣控制與PLC技術(shù)課程設(shè)計(論文) 院(系)： 課程設(shè)計(論文課程設(shè)計(論文)任務進度計劃指導教師評語及成績 課程設(shè)計(論文)任務及評語院(系)：電氣工程學院化 (論文)0302032學生姓名王毅專業(yè)班級自動化112課題完成的功能：S7-200型PLC作為控制核心，實現(xiàn)流量大小的控制運行。設(shè)計任務及要求： (1)認真查閱相關(guān)文獻資料，清楚了解管道流量控制的工作過程。 (2)完成PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計，內(nèi)容包括DI/AI/DO/AO信號分配、PLC硬件電氣接線 (3)完成流量傳感器、變送器、I/V變換、A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換和電動閥門的信號控制。 (4)完成PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計，內(nèi)容包括主程序及相關(guān)子程序的程序流程圖設(shè)計和梯 (5)撰寫課程設(shè)計說明書(論文)：其中應包含設(shè)計方案選擇與論證、總體功能框圖、總體電路原理圖、軟件流程圖及部分程序等內(nèi)容。技術(shù)參數(shù)： (2)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(3天) (3)系統(tǒng)軟件設(shè)計及實驗研究(2天) (4)撰寫、打印設(shè)計說明書(2天) (5)答辯(1天)：年月日論文質(zhì)量60%答辯20%以百分制計算 。 PLC業(yè)環(huán)境下應用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各。PLC形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。可以用于用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使 2.1概述本設(shè)計采用S7-200PLC為核心對液體流量進行控制。隨著自動控制技術(shù)控制，通過合理的設(shè)計，提高流量控制水平，進而改善流量運行的穩(wěn)定性，使其更加精確。本文主要介紹了流量的PLC控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計、設(shè)計過程、組成、列出流量的梯形圖，并給出了系統(tǒng)組成框圖，分析流量邏輯關(guān)系，提出PLC的編程方法。能夠給一些初學者點建議，能夠?qū)α髁康幕驹?、基本編程思?.2系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu)。系量的恒這種方式控制精度高、控制算法靈活、參數(shù)調(diào)整方便，具有較高的性價比，但開發(fā)周期長，程序一旦固化，修改較為麻煩，因此現(xiàn)場調(diào)試的靈活性差，同時容量的變頻恒壓供水中。這種控制方式靈活方便。具有良好的通信接口，可以方便地與其他的系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，通用性強；由于PLC產(chǎn)品的系列化和模塊化，用戶可靈活組成各PLC置和I/O大小無關(guān)。，可以看出第二種控制方案更適合于本系方便、便于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)點，又能達到系統(tǒng)基于PLC的流量控制系統(tǒng)主要有變頻器、可編程控制器、流量變送器和水從圖中可看出，系統(tǒng)可分為：執(zhí)行機構(gòu)、信號檢測機構(gòu)、控制機構(gòu)三大部(l)執(zhí)行機構(gòu)：執(zhí)行機構(gòu)是由一個水泵電機組成，它用于將水供入管道，通過變頻器改變電機的轉(zhuǎn)速，以達到控制管道水流量的目的。(2)信號檢測機構(gòu)：在系統(tǒng)控制過程中，需要檢測的信號包括管道水流量信本控制系統(tǒng)的主要反饋信號。此信號是模擬信號，讀入器是整個流量控制系統(tǒng)的核心?？刂破髦苯訉ο到y(tǒng)中的流量信號進行采集，對來控制方案，通過變頻調(diào)速器和接觸器對執(zhí)行機構(gòu)(即水泵電機)進行控制；變頻器是對水泵電機進行轉(zhuǎn)速控制的單元，其跟蹤控制器送來的控制信號改變水泵電機為控制目標，在控制上實現(xiàn)出口管道的水流量可以是一個常數(shù)，也可以是一個時間所l后，首先啟動變頻器拖差調(diào)節(jié)變頻才穩(wěn)定到某 S集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自U (2)CPU單元設(shè)計集成的24V負載電源：可直接連接到傳感器和變送器(執(zhí)行器)，CPU本機數(shù)字量輸入/輸出點：UU本機模擬量輸入/輸出點：端可使用仿真器(選件)對本機輸入信號進行仿真，用于調(diào)試用戶程序。 (3)各型號的優(yōu)缺點CPU輸入/4輸出共10個數(shù)字量I/O點。無I/O擴展能 自CPU8輸入/6輸出共14個數(shù)字量I/O點?？蛇B接2個擴展模ICPU14輸入/10輸出共24個數(shù)字量I/O點?？蛇B接7個擴展數(shù)IO擴展值至168路數(shù)字量I/O點 IOPIDLED數(shù)據(jù)記錄量I/O和強大控制能力的新型CPU。展和能力，更快的運行速度和功能更強的內(nèi)4個數(shù)字量I/O點?？蛇B接7個擴展模塊，最空式表3.2各模塊編址表3.3I/O地址分配表符號地址變頻器輸入模擬量UFI0.1流量轉(zhuǎn)換器模擬量 圖3.4系統(tǒng)電路圖3.4變頻器的選擇節(jié)能主要表現(xiàn)在風機、水泵的應用上。為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機械在設(shè)計配用時，都留有一定的富余量。當電機不能在滿負荷下運行時，除達到要求外，多余的增加了的消耗，造成電能的浪費。風機、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給和給水量，其大，且大量的能源消耗在擋板、閥門的過程中。當使用時，如果流量要求減小，通過降低泵變頻器是本系統(tǒng)控制執(zhí)行機構(gòu)的硬件，通過頻率的改變實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，從而改變出水量。變頻器的選擇必須根據(jù)電機的功率和電流進行選擇。本系宜的U/f控制變頻器。C穩(wěn)運 SFL型水泵電機(電機功率0.37KW)。SFL型低噪音生活給水泵在外殼、軸上采下軸承采用柔性耐磨軸承，噪音低，壽命長；采用低低出的結(jié)構(gòu)設(shè)計，水力模型先進，性能更可靠。它可以輸送清水及理化性質(zhì)類于水的無顆粒、無雜質(zhì)不揮發(fā)、弱腐蝕介質(zhì)，一般用在城市給排水、鍋爐給內(nèi)外流量儀表先進技術(shù)而研制開發(fā)的集溫度、壓力、流量傳感器和于一體的新一體泵站的出水口，流量傳感器和流量轉(zhuǎn)換器是將水管中的水流量變化轉(zhuǎn)變?yōu)門L合于來自計算機領(lǐng)域的工程人員，它使用指令助記符創(chuàng)建用戶程序，屬于面向機器硬件的語言。梯形圖(LAD)語言最接近于繼電器接觸器控制系統(tǒng)中的電FBD為相似，功能塊圖中每基本參數(shù)，保證可以與其他設(shè)備正常通訊，然后才開始撰寫實際的控制程序。在化程序：運行過程中的一些突發(fā)問題，必須要有正確的制開關(guān)，故障復位控制開關(guān)。以下為故障控制程序：結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學模型時，控制理論的其它技術(shù)難以采用時，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來P與輸入誤差信號成比例關(guān)系。當僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。I正比關(guān)消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積D輸出與輸入誤差信號的微分(即誤差的變化率)成正比關(guān)系。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚較大慣性組件或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應該是零。這就是說，在控制器中僅引入“比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。