基于PLC-的流量控制系统.

下载后可任意编辑 辽 宁 工 业 大 学 电气控制与PLC技术 课程设计（论文） 题目： 基于PLC的流量控制系统设计 院（系）： 电气工程学院 专业班级： 自动化112 学 号： 110302032 学生姓名： 王毅 指导老师： （签字） 起止时间： 2024.6.30~2024.7.11 下载后可任意编辑 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室： 自动化 学 号 110302032 学生姓名 王毅 专业班级 自动化112 课程设计（论文）题目 基于PLC的流量控制系统设计 课程设计（论文）任务 课题完成的功能： 本课程设计要求以管道流量作为被控对象，采纳西门子S7-200型PLC作为控制核心，实现流量大小的控制运行。 设计任务及要求： （1）仔细查阅相关文献资料，清楚了解管道流量控制的工作过程。 （2）完成PLC控制系统硬件设计，内容包括DI/AI/DO/AO信号分配、PLC硬件电气接线原理图等。 （3）完成流量传感器、变送器、I/V变换、A/D转换及D/A转换和电动阀门的信号控制。 （4）完成PLC控制系统软件设计，内容包括主程序及相关子程序的程序流程图设计和梯形图程序设计。 （5）撰写课程设计说明书（论文）：其中应包含设计方案选择与论证、总体功能框图、总体电路原理图、软件流程图及部分程序等内容。 技术参数： 管道直径0.5米，要求给定流量0.1m3/s，变送器4-20mA ，I/V变换0-5V。 进度计划 （1）布置任务，查阅资料，确定系统组成和功能分析（2天） （2）系统硬件电路设计（3天） （3）系统软件设计及实验讨论（2天） （4）撰写、打印设计说明书（2天） （5）答辩（1天） 指导老师评语及成绩 平常： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导老师签字： 年 月 日 注：成绩：平常20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 摘 要 随着科技的飞速进展，自控系统的应用正在不断深化，同时代替传统控制检测技术日益更新。自动控制技术可谓无所不能。 本文提出一种对液体流量进行实时精确控制的设计方案。 该方案以PLC控制为基础，由上位机、PL C、电动调节阀组成。它不仅适用于流量控制，在改变动作设备后同样适用于对温度、液位、速度、高度等模拟量的控制。 论文采纳文字叙述与图表相结合的方式，逐步做出解释，从而得出具体结论。更清楚的展示了设计的全过程与每个细节之间的处理方式。 关键词：PLC；自动控制；流量控制 目 录 第1章 绪论1 第2章 课程设计的方案2 2.1 概述2 2.2 系统组成总体结构2 2.2.1 控制方案比较和确定2 2.2.2 流量控制系统的组成及原理图3 2.2.3 水流量系统控制流程4 第3章 硬件设计6 3.1 PLC S7-200 介绍6 3.2 主机CPU2247 3.3 变频器的选择9 3.4 水泵电机的选择9 3.5 流量变送器的选择10 第4章 软件设计11 4.1 PLC程序设计11 4.2 系统流程图11 4.3 程序13 第5章 课程设计总结17 参考文献18 下载后可任意编辑 第1章 绪论 PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它 采纳可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、 计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各 种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系 统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 目前，PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制 造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。 PLC 进展到今日，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于 各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC 大多具有完善的数 据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC 的功能单元大量涌现，使PLC 渗透到了位置控制、温度控制、CNC 等各种工业控制中。加上PLC 通信能力的增 强及人机界面技术的进展，使用PLC 组成各种控制系统变得非常容易。 本文提出一种对液体流量进行实时精确控制的设计方案。 该方案以PLC控制为基础，由上位机、PL C、电动调节阀组成。它不仅适用于流量控制，在改变动作设备后同样适用于对温度、液位、速度、高度等模拟量的控制。论文采纳文字叙述与图表相结合的方式，逐步做出解释，从而得出具体结论。更清楚的展示了设计的全过程与每个细节之间的处理方式。 第2章 课程设计的方案 2.1 概述 本设计采纳S7-200PLC为核心对液体流量进行控制。随着自动控制技术的迅速进展，PLC对流量的控制技术应用越来越广泛。本文采纳PLC对流量进行控制，通过合理的设计，提高流量控制水平，进而改善流量运行的稳定性，使其更加精确。本文主要介绍了流量的PLC控制系统总体方案设计、设计过程、组成、列出流量的梯形图，并给出了系统组成框图，分析流量逻辑关系，提出PLC的编程方法。能够给一些初学者点建议，能够对流量的基本原理、基本编程思路有大致的了解。 2.2 系统组成总体结构 2.2.1 控制方案比较和确定 流量控制系统主要有流量变送器、变频器、恒流控制单元、电动机组成。系统主要的任务是利用恒流控制单元使变频器控制一台电动机，实现管道流量的恒定，同时还要能对运行数据进行传输和监控。根据系统的设计任务要求，有以下两种方案可供选择： (1) 通用变频器+单片机(包括变频控制、调节器控制) +流量传感器 这种方式控制精度高、控制算法灵活、参数调整方便，具有较高的性价比，但开发周期长，程序一旦固化，修改较为麻烦，因此现场调试的灵活性差，同时变频器在运行时，将产生干扰，变频器的功率越大，产生的干扰越大，所以必须实行相应的抗干扰措施来保证系统的可靠性。该系统适用于某一特定领域的小容量的变频恒压供水中。 (2) 通用变频器+PLC(包括变频控制、调节器控制)+流量传感器 这种控制方式灵活方便。具有良好的通信接口，可以方便地与其他的系统进行数据交换，通用性强；由于PLC产品的系列化和模块化，用户可灵活组成各种规模和要求不同控制系统。在硬件设计上，只需确定PLC的硬件配置和I/O的外部接线，当