基于s7200的液位控制系统系统设计及PLC控制程序Word格式文档下载.docx
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专业班级
设计(论文)内容及其基本要求
1.储罐直径:
40cm,储罐高:
60cm,储罐介质:
水,管道直径:
16mm,驱动泵型号:
16CQ-SP,输入流量0-30升/min。
2.学习研究液位控制系统的基本原理和应用。
3.选择合适的液位传感器,实现液位自动监测和报警功能。
检测精度0.1级。
4.选择合适的电磁执行器,应用s7-200PLC设计液位闭环系统,采用二位式控制方法实现多液位的控制。
5.研究s7-200模拟量输入方法和二位式控制方法,完成相应的硬件选型和软件编程工作。
6.完成相关资料检索和开题报告。
7.完成论文的写作和15000字符以上的英文材料翻译
设计(论文)起止时间
2015年2月24日至2015年6月13日
设计(论文)地点
自动化教研室
指导教师签名
年月日
系(教研室)主任签名
学生签名
毕业设计(论文)任务书
摘
要:
可编程控制器(ProgrammableLogiccontroller,PLC)是近几十年发展起来的一种新型的、非常有用的工业控制装置,作为工业自动控制的核心控制部分,使系统的控制精度更高、反应速度更快、系统稳定性更强。
在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中得到了广泛的应用,已成为当代工业自动化的主要控制装置之一。
本设计以可编程控制器(PLC)为核心,把智能传感器检测、电磁阀和PLC控制相结合,提出了一种基于PLC的液位控制系统的设计方案。
系统运用液位传感器实时检测水箱液位的变化;
并且由PLC处理,并控制电磁阀来实现对液位的控制,触屏显示器与PLC相联,可以通过触屏显示器改变液位阈值。
这种液位控制系统具有控制灵活,精度高,易于操作的特点。
关键词:
PLC;
液位;
自动控制;
传感器
DesignofLiquidLevelcontrolSystem
BasedonS7-200:
ThedesignofthesystemandThecontrolprogramofPLC
Abstract:
PLC(Programmablecontroller,PLC)questionsdevelopedinrecentyearsisanew,veryusefulindustrialcontroldevice,asthecoreofindustrialautomaticcontrolsystemcontrolsection,thehighercontrolprecision,reactionfasterandbetterstabilityofthesystem.Inallkindsofmechanicalequipmentandproductionprocessofautomaticcontrolsystemhasbeenwidelyusedinindustrialautomation,hasbecomethemaincontrolcontemporaryoneofthedevices.
Thedesignwiththeprogrammablecontroller(PLC)asthecore,theintelligentsensor,solenoidvalveandPLCcontrol,thispaperputsforwardadesignschemeofcontrolsystembasedonPLC.Systemusesliquidlevelsensortocheckthereal-timechangesofliquidlevelofwatertank;
andthePLCcontroltheliquidlevelthrough
controllingsolenoidvalve.ThetouchscreendisplayisconnectedwithPLC,throughchangingthetouchscreendisplaylevelthresholdisset.Thecontrolsystemofliquidlevelhasthecharacteristicsofflexiblecontrol,highaccuracy,easyoperation.
KeyWords:
PLC;
Level;
Automaticcontrol;
sensor
目
录
1
绪论
1
1.1
课题的背景及意义
1.2.1
PLC的产生,定义
1.1.2
PLC的发展现状
2
1.2.3
PLC的功能、特点
1.3
本课题设计内容
3
2
西门子S7-200系列PLC
5
2.1
S7-200PLC系统的基本组成
2.2
STEP7-Micro/WIN简介
6
2.3
S7-200PLCCUP和输入模块选择
8
3
液位控制的基本原理和应用
9
3.1
液位控制的基本原理
3.2
液位控制的应用
4
控制系统中的硬件选择
11
4.1
液位传感器的选型
4.1.1
液位传感器的选型考虑因素
4.1.2
CFBPY投入式液位器
4.2
电磁阀的选型考虑因素
14
4.2.1
电磁阀的选型依据
4.2.2
电磁阀的选型原则
15
4.2.3
ZCZDN15电磁闸阀
17
4.3
工控机简介
19
4.4
仪表电源箱
21
5
控制方案设计
23
5.1二位式控制方法
5.2
S-7200模拟量输入方法
25
5.2.1
EM235模拟量输入模块
5.2.2
传感器与模拟量输入模块的连接
29
5.2.3
模拟量输入的A/D转换
5.3
系统设计方案
31
5.4
软件编程
32
5.4.1
程序设计
5.4.2
STEP7—Micro/WIN4.0编程软件项目的创建
33
5.4.3
梯形图编程
35
6
模拟仿真
38
6.1
S7-200SIM2.0
6.2
本设计的仿真
39
7
监控主机部分简介
41
总结
42
参考文献
43
致谢
44
绪论
课题的背景及意义
为了解决人工控制的控制准度低、控制速度慢、灵敏度低等一系列问题。
从而我们现在就引入了工业生产的自动化控制。
在自动化控制的工业生产过程中,一个很重要的控制参数就是液位。
一个系统的液位是否稳定,直接影响到了工业生产的安全与否、生产效率的高低、能源是否能够得到合理的利用等一系列重要的问题。
随着现在工业控制的要求越来越高,一般的自动化控制已经也不能够满足工业生产控制的需求,所以我们就又引入了可编程逻辑控制(又称PLC)。
引入PLC使控制方式更加的集中、有效、更加的及时。
液位控制系统它使我们的生活、生产都带来了不可想象的变化。
它使在控制中更加的安全,节约了更多的劳动力,更多的时间。
在我国随着社会的发展,很早就实行了自动控制。
而在我国液位控制系统也利用得相当的广泛。
不管是化工、能源、水利、石油还是生活用水供应、饮料食品加工。
各行各业中液位控制都有着广泛且重要的应用。
本设计是对现代液位控制系统的一种模拟,它可以应用到许多液位控制当中,如:
工业现场液位测量与控制、油罐液位测量、化工过程液位控制、制药罐液位控制、食品饮料液罐控制、大坝水位监控、饮用水和污水处理等。
尤其是对一些有毒液体的控制更能突显自动控制的重要性。
节省了人力、保证了安全。
具有很大的使用和推广价值。
1.2
PLC的产生,定义和现状
PLC的产生,定义
一、可编程控制器的产生
20世纪60年代,在世界技术改造的冲击下,要求寻找一种比继电器更可靠、功能更齐全、响应速度更快的新型工业控制器。
1968年,美国最大的汽车制造商——通用汽车公司从用户角度提出了新一代控制器应具备的十大条件后,立即引起了开发热潮。
二、可编程控制器的定义
国际工委员会(IEC)曾于1982年11月颁布了可编程控制器标准草案第一稿,1985年1月又发表了第二稿,1987年2月颁布了第三稿。
该草案中对可编程控制器的定义是“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用了可编程的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术计算等面向用户的指令,并通过数字量和模拟量的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关外围设备,都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
20世纪70年代中末期,可编程控制器进入实用化发展阶段,计算机技术已全面引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃。
更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。
20世纪80年代初,可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。
这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。
这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多,产量日益上升。
这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
上世纪80年代至90年代中期,是PLC发展最快的时期,年增长率一直保持为30~40%。
在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
20世纪末期,可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。
从控制规模上来说,这个时期发展了大型机和超小型机;
从控制能力上来说,诞生了各种各样的特殊功能单元,用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合;
从产品的配套能力来说,生产了各种人机界面单元、通信单元,使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。
目前,可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。
最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。
接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。
目前,我国自己已可以生产中小型可编程控制器。
上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床
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- 基于 s7200 控制系统 系统 设计 PLC 控制程序
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