【正文】 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) I 水塔 水位 PID 控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 摘 要 供水是一個關(guān)系國計(jì)民生的重要產(chǎn)業(yè)。隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，對城市供水提出了更高的要求， 有一個水箱需要維持一定的水位，該水 塔 里的水以變化的速度流出。這就需要有一個輸入控制液體閥以不同的速度給水 塔供水，以維持水位的變化，這樣才能使 水 塔 不斷水。 研究設(shè)計(jì)的基于 PLC 控制的水塔水位 PID 供水系統(tǒng) ,以西門子公司的 S7200系列中 PLCCPU226 為基礎(chǔ)，結(jié)合模擬量模塊 EM23液位傳感器、輸入控制液壓閥、輸出控制液壓閥等，組成一個基于 S7200 系列中 PLCCPU226 的水塔水位控制系統(tǒng)，能 完成邏輯控制、水位調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)采樣等功能 ,實(shí)現(xiàn) 對水塔的水位進(jìn)行控制及檢測。在設(shè)計(jì)中大量運(yùn)用 PLC 中 PID 來實(shí)現(xiàn)水塔水位的控制，為了精確地實(shí)現(xiàn)對水位的控制 ，建立成閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了水塔中的進(jìn)、出水的水位自動控制。 關(guān)鍵詞： 可編程控制器 PLC， 水塔水位 ， PID 控制 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) II WATER TOWERS PID CONTROL SYSTEM DESIGN ABSTRACT Water supply is an important industry of the people39。s livelihood. With the social development and people39。s living standards, urban water supply to a higher demand, there is a need to maintain a certain water tank water level, the water towers in order to change the speed of the outflow. This requires a liquid input control valve to the different speeds of water towers in order to maintain the water level changes, so that continuous water towers. PLCbased research and design of the towers level PID control the water supply system to Siemens S7200 series PLCCPU226based light simulation module EM235, liquid level sensors, type of hydraulic control valve, hydraulic valve control output and so on, based on the formation of a S7200 series of the PCLCPU226 towers water level control system, to plete logic control, water regulation and function of data sampling, etc., to achieve the level of the water tower for control and detection. In the design of PID make extensive use of PLC to achieve the level of control towers, in order to achieve precise level of control, into a closedloop control system, the water tower in progress, the water level of automation. KEY WORDS: Programmable Logic Controller PLC, Water Towers, PID Control 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) III 目 錄 前 言 ........................................................................................................... 1 第 1 章 水塔水位自動控制系統(tǒng)的概述 ................................................... 2 水位控制系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展 ............................................................ 2 水塔水位自動控 制系統(tǒng)的組成 .................................................... 2 水位控制系統(tǒng)效率及運(yùn)行模式分析 ............................................ 3 第 2 章 PLC 結(jié)構(gòu)和工作原理 .................................................................. 4 PLC 組成與基本結(jié)構(gòu) ................................................................... 4 PLC 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) .................................................................. 4 PLC 的基本工作原理 .......................................................... 5 PLC 的主要應(yīng)用 ........................................................................... 6 S7200 系列可編程控制器 .......................................................... 6 S7200 PLC 系統(tǒng)組成 .......................................................... 7 S7200 系列 PLC 元件功能 ................................................. 7 PID 控制器簡介 ............................................................................ 9 PID 控制器的結(jié)構(gòu)及原理 ................................................... 9 數(shù)字式 PID 控制 ................................................................ 10 數(shù)字式 PID 控制的實(shí)現(xiàn) .................................................... 12 第 3 章 水塔水位控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) ..................................................... 14 系統(tǒng)的工作原理 .......................................................................... 14 設(shè)計(jì)分析 ............................................................................. 14 可行性試驗(yàn) ......................................................................... 15 可行性分析 ......................................................................... 16 水位閉環(huán)控制系統(tǒng) ...................................................................... 16 PLC 的選擇 ........................................................................ 17 供水的控制方法 ................................................................. 18 第 4 章 PLC 中 PID 控制器的實(shí)現(xiàn) ........................................................ 20 PID 算法 ...................................................................................... 20 PID 應(yīng)用 ...................................................................................... 21 PLC 實(shí)現(xiàn) PID 控 制的方式 ......................................................... 21 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) IV PLC 中 PID 控制器的實(shí)現(xiàn) ........................................................ 22 PID 指令及回路表 ...................................................................... 24 第 5 章 系統(tǒng)硬件開發(fā)設(shè)計(jì) ..................................................................... 26 硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) .......................................................................... 26 可編程控制器的選型 .................................................................. 26 EM235 模擬量模塊 ..................................................................... 28 EM235 的安裝使用 ............................................................ 29 EM235 的工作程序編制 .................................................... 29 系統(tǒng) 硬件連接圖 .......................................................................... 30 控制系統(tǒng) I/O 地址分配 .............................................................. 30 第 6 章 系統(tǒng)軟件控制設(shè)計(jì) ..................................................................... 31 水位 PID 控制的邏輯設(shè)計(jì) ......................................................... 31 梯形圖編程 .................................................................................. 34 控制程序 ...................................................................................... 37 聯(lián)機(jī) .............................................................................................. 38 結(jié) 論 ......................................................................................................... 39 謝 辭 ...................