基于plc的太陽(yáng)能水溫控制裝置軟件設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-30 16:53 本頁(yè)面
【正文】 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)珠江學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 基于PLC的太陽(yáng)能水溫控制裝置 （軟件設(shè)計(jì)） 指導(dǎo)教師： 系： 信息工程系 年級(jí)專(zhuān)業(yè)： 提交日期： 答辯日期： 答辯委員會(huì)主席（簽名）： 評(píng)閱人（簽名）： 年 月 日0 摘 要太陽(yáng)能是一種清潔能源，太陽(yáng)能熱水器在生活中越來(lái)越受歡迎，也是我國(guó)太陽(yáng)能利用裝置中應(yīng)用最廣泛、產(chǎn)業(yè)發(fā)展最迅速的太陽(yáng)能產(chǎn)品。可編程控制器（PLC），具有自動(dòng)化程度高、實(shí)時(shí)性好、I/O口模塊豐富、運(yùn)行穩(wěn)定、精度高、容易控制等特點(diǎn)，在工業(yè)自動(dòng)化中經(jīng)常用到。本設(shè)計(jì)是基于日本三菱公司PLC(FX2N32MR)的太陽(yáng)能水溫控制，設(shè)計(jì)中給出了設(shè)計(jì)方案和相對(duì)應(yīng)的模塊處理，有溫度控制，液位控制等模塊的硬件設(shè)計(jì)分析方案、軟件設(shè)計(jì)方案、組態(tài)聯(lián)合設(shè)計(jì)方案等。采用GX Developer進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，如溫度液位PID算法的分析， 與PLC等硬件進(jìn)行聯(lián)合，通過(guò)組態(tài)的界面進(jìn)行仿真和監(jiān)控。 關(guān)鍵詞：PLC；溫度控制；液位控制；PID；組態(tài)IV Abstract Solar energy is a clean energy,the water heater by the solar is bee more and more popular in our life,it is also most widely used in our country that solar energy utilization,and the industryof develop the solar energy products is bee more logic contronller(PLC),has the characteristics of high degree of automation,good realtime performance,I/O port module is rich,stable operation ,high precision,easy to control,often used in industrial automation. This design is the Mitsubishi Co of Japan basede on PLC(FX2N32MR) solar water temperature design scheme is given and the corresponding processing module,temperature control,analysis scheme,sofeware design,configuration and design scheme of hardware design level control GX Developer to design sofeware,such as temperature level analysis of PID the configuration sofeware and hareware such as PLC joint,simulation and monitoring through the configuration interface.Keywords: PLC。 temperature control。 level control。 PID。 configuration 設(shè)計(jì)說(shuō)明本畢業(yè)設(shè)計(jì)是基于PLC的太陽(yáng)能水溫控制裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，設(shè)計(jì)對(duì)一臺(tái)經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便的小型的太陽(yáng)能水溫控制裝置，編制可以用于本科生《自動(dòng)控制原理》、《檢測(cè)技術(shù)》和《過(guò)程控制》等課程的檢測(cè)、建?；蚝?jiǎn)單控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的PLC梯形圖測(cè)控、通信軟件以及上位機(jī)的組態(tài)王顯示軟件。 本設(shè)計(jì)主要有兩大部分，分別為硬件部分和軟件部分。本人負(fù)責(zé)PLC 梯形圖測(cè)控和上位機(jī)的組態(tài)王軟件顯示。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：基于PLC的液位控制系統(tǒng)，能夠控制水位容器的液位高度在某個(gè)允許的溫度誤差里波動(dòng)并維持一開(kāi)始設(shè)定的液位高度。具體內(nèi)容： （1）熟悉GX Developer 的操作與運(yùn)用，進(jìn)行梯形圖的設(shè)計(jì)； （2） 的基本要求，進(jìn)行界面模型的建立； （3）組態(tài)王與PLC之間的通信連接； （4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件部分的調(diào)試； （5）配合硬件的整體聯(lián)合調(diào)試。關(guān)鍵詞：PLC梯形圖測(cè)控；組態(tài)王軟件顯示；GX Developer；梯形圖的設(shè)計(jì) 目 錄1 前言 12 太陽(yáng)能熱水器介紹 33 PLC與組態(tài) 4 可編程控制器（PLC）簡(jiǎn)介 4 PLC的特點(diǎn) 4 PLC的結(jié)構(gòu) 4 PLC的原理 6 組態(tài) 6 6 組態(tài)的特點(diǎn)與功能 7 組態(tài)的系統(tǒng)成員構(gòu)成 7 I/O口的分配圖及其接線(xiàn)圖 74 溫度控制和液位控制的軟件設(shè)計(jì) 10 GX Developer編程軟件 10 GX Developer的特點(diǎn) 10 Gx Developer的安裝 11 11 12 12 軟件設(shè)計(jì)語(yǔ)言 13 液位控制軟件設(shè)計(jì) 19 液位控制軟件設(shè)計(jì)的基本功能 19 195 組態(tài)設(shè)計(jì) 20 組態(tài)軟件 20 20 組態(tài)王的特點(diǎn) 21 立應(yīng)用工程的步驟 22 建立工程 22 定義硬件設(shè)備 23 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù) 26 圖形界面的設(shè)計(jì) 27 創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)鏈接 29 運(yùn)行組態(tài) 306 系統(tǒng)調(diào)試 31 硬件調(diào)試 31 軟件調(diào)試 32 軟硬聯(lián)合調(diào)試 32 AD模塊模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換 33 PID調(diào)試 347 結(jié)論 36參考文獻(xiàn) 37致謝 38附錄 39附錄A 程序總體設(shè)計(jì)圖 39附錄B 組態(tài)水溫控制圖 42附錄C 水溫控制實(shí)物圖 431 前 言隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量在不斷提升，對(duì)能源的需求越來(lái)越大。然而當(dāng)前的常規(guī)能源日趨緊缺，并且價(jià)格不斷攀升。太陽(yáng)能作為無(wú)污染可再生能源，它的利用越來(lái)越受到重視，太陽(yáng)集熱工程以其獨(dú)特的節(jié)能及環(huán)保優(yōu)勢(shì)越來(lái)越廣泛地被人們所認(rèn)可。太陽(yáng)能熱水器是我國(guó)太陽(yáng)能利用裝置中應(yīng)用最廣泛、產(chǎn)業(yè)發(fā)展最迅速的太陽(yáng)能產(chǎn)品?？删庍壿嫵绦蚩刂破鳎≒rogrammable Logic Controller）,簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。在科技高度發(fā)展的工業(yè)控制上，是一種在集電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上的一種新型的控制設(shè)備。因具有可靠性高、實(shí)時(shí)性好、配置靈活、I/O 模塊豐富、安裝便利的特點(diǎn)，目前在我國(guó)已廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域[1]?？删幊炭刂破鞯漠a(chǎn)生和繼電器—接觸器控制系統(tǒng)有很大的關(guān)系。繼電器—接觸器控制已經(jīng)有上百年的歷史，它是一種弱電信號(hào)控制強(qiáng)電信號(hào)的電磁開(kāi)關(guān)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電路直觀、價(jià)格低廉、容易操作、易于維修的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于工作模式固定、要求比較簡(jiǎn)單的場(chǎng)合非常實(shí)用，至今仍有廣泛的用途。但是當(dāng)工作模式改變時(shí)，就必須改變系統(tǒng)的硬件接線(xiàn)，控制柜中的物件以及接線(xiàn)都要作相應(yīng)的變動(dòng)，改造工期長(zhǎng)、費(fèi)用高，用戶(hù)寧愿扔掉舊控制柜，另做一個(gè)新控制柜使用，阻礙了產(chǎn)品更新?lián)Q代。 1969年，第一臺(tái)可編程控制器PDP—14由美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）制作成功，并在GM公司汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)上使用取得良好的效果，可編程控制器由此誕生，在控制領(lǐng)域內(nèi)產(chǎn)生了歷史性革命。PLC問(wèn)世時(shí)間不長(zhǎng)，但是隨著微處理器的發(fā)展，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路不斷出現(xiàn)，數(shù)據(jù)通信技術(shù)不斷進(jìn)步，PLC迅速發(fā)展。PLC進(jìn)入九十年代后，工業(yè)控制領(lǐng)域幾乎全被PLC占領(lǐng)。國(guó)外專(zhuān)家預(yù)言，PLC技術(shù)將在工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱（PLC、機(jī)器人和CAC/CAM）種躍居首位。我國(guó)在八十年代初才開(kāi)始使用PLC，目前從國(guó)外應(yīng)進(jìn)的PLC使用較為普遍的由日本OMRON公司C系列、三菱公司F系列、美國(guó)GE公司GE系列和德國(guó)西門(mén)子公司S系列等[2]。國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能熱水器配套的控制器一直處于研究和開(kāi)發(fā)階段，市場(chǎng)出現(xiàn)的一些太
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