基于s7-300的醬油罐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計本科畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 18:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 際質(zhì)量體系認證；13）手持終端HART顯示工程單位；14）手持終端或PC計算機軟件進行組態(tài)及自診斷；15） 適用于多種流體。調(diào)節(jié)閥用來控制蒸汽的流速，這里選用的是藍德精小型氣動調(diào)節(jié)閥，如圖23所示：圖23藍德精小型氣動調(diào)節(jié)閥這里對電機的要求不高。這里選擇遠安的氣動閥。通過PLC控制電磁閥來控制氣源的通斷，竟而來控制氣動閥的開關(guān)。 PLC及相關(guān)模塊選型目前在國內(nèi)市場上有從美國、德國、日本等國引進的多種系列PLC，國內(nèi)也有許多廠家組裝、開發(fā)數(shù)十種PLC，故PLC系列標準不一，雖然編程語言及符號各不相同，但編程思想和邏輯指令卻和類似，功能也大同小異[7]。PLC的選擇應(yīng)著重考慮PLC的性能價格比，選擇可靠性高，功能相當(dāng)，負載能力合適，經(jīng)濟實惠的PLC。本設(shè)計主要從可靠性的角度考慮及對多種因素的分析比較及監(jiān)控系統(tǒng)輸入、輸出點數(shù)的要求，選用西門子公司的CPU314型PLC。它用于對處理能力和響應(yīng)速度有很高要求的場合。通過其工作存儲器，該CPU也適用于中等規(guī)模的應(yīng)用。CPU 314安裝有微處理器處理器，對每條二進制指令的處理時間大約為 60 ns，每個浮點預(yù)算的時間為 μs。它安裝有擴展存儲器，與執(zhí)行相關(guān)的程序段的 128 KB 高速 RAM（相當(dāng)于約 42 K 指令）可以為用戶程序提供足夠的空間；SIMATIC 微型存儲卡（最大 8 MB）作為程序的裝載存儲器，還允許將項目（包括符號和注釋）存儲在 CPU 中。它還具有靈活的擴展能力，多達 32 個模塊，（4排結(jié)構(gòu)）和MPI多點接口，集成的 MPI 接口最多可以同時建立與 S7300/400 或編程設(shè)備、PC、OP 的 12 條連接。在這些連接中，始終為編程器和 OP 分別預(yù)留一個連接。通過“全局數(shù)據(jù)通訊”，MPI可以用來建立最多16個CPU組成的簡單網(wǎng)絡(luò)。這里還用到了數(shù)字量輸入模塊DI32DC24V；數(shù)字量輸出模塊DO32DC24V/；模擬量輸入輸出模塊AI4/AO414/12Bit；還用了一個特殊功能模塊AI8RTD。圖24 PLC及相關(guān)模塊選型三相五線電源為系統(tǒng)供電，通過過流保護裝置以保證電流過大時能夠及時斷電以確保安全，不造成設(shè)備的損壞。正常情況下設(shè)備正常工作不會發(fā)生電流過大的現(xiàn)象，只有在出現(xiàn)故障時才有可能發(fā)生過流現(xiàn)象此時才需要進行斷電以確保安全。對于需要220V交流電壓工作的設(shè)備可以連入三相電源中的任意一相與中性線之間的220V交流電壓下。例如PLC就是采用220V交流電工作，因此按照上述方式連接就可以直接接入任意一相與中性線之間的220V交流電壓下。由于系統(tǒng)內(nèi)各種傳感器等設(shè)備需要直流24V才能正常工作，因此還需要一個整流變壓裝置將它的交流輸入側(cè)連入任意一相與中性線之間的220V交流電壓下并對220V交流電進行整流降壓，然后輸出穩(wěn)定的直流24V電壓,直流輸出側(cè)可以為各個直流設(shè)備提供直流電壓保證各個設(shè)備穩(wěn)定、有效、安全的工作。如圖25所示：圖25主回路24V電源為控制系統(tǒng)供電，通過手/自動開關(guān)選擇是手動還是自動。選擇手動后，按下啟動開關(guān)1SS,1KM繼電器得電，KM1繼電器常開觸點接通行程自鎖，1HL2啟動指示燈亮。選擇自動后，KA01受PLC程序控制。如圖26所示：圖26控制回路3．軟件設(shè)計按照控制要求和硬件設(shè)計我們可以對系統(tǒng)進行軟件設(shè)計，首先進的是程序流程設(shè)計，并在此基礎(chǔ)上可以完成PLC的梯形圖程序設(shè)計。如圖31所示:圖31程序按下開始按鈕后，可以選擇手動控制，醬油自動循環(huán)控制，軟化水自循環(huán)控制和自動控制。如圖32所示：開始軟化水自循環(huán)自動手動醬油自循環(huán)圖32主程序流程圖 選擇自動后，按下開始按鈕，WV0WV0WV0WVWV1 WV13打開，延遲5S后， P0P0WV14開啟，若溫度達到設(shè)定值時WV06打開、WV07 復(fù)位。當(dāng)醬油罐液位達到下限位后開啟閥WV01，延遲5S，泵P01打開，到達上限位后，泵P01關(guān)閉，延遲5S后閥WV01關(guān)閉。當(dāng)軟化水罐液位達到下限位時，放水閥WV09打開，當(dāng)達到上限為時，放水閥關(guān)閉。如圖33所示：自動WV0WV0WV0WVWV1 WV1開啟WV06打開、WV07 復(fù)位開始延遲5SP0P0WV14開啟WV09打開溫度到設(shè)定值LL01WV09復(fù)位LH02WV01打開LL01LH01延遲5SP01復(fù)位P01開啟延遲5SWV01復(fù)位PID賦值圖33自動程序流程圖4．上位機界面設(shè)計監(jiān)控組態(tài)軟件不僅有監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)功能,而且有組態(tài)、開發(fā)和開放功能。監(jiān)控組態(tài)軟件是伴隨著計算機技術(shù)、DCS和PLC等工業(yè)控制技術(shù)的突飛猛進而發(fā)展起來的。隨著個人計算機的普及和開放系統(tǒng)的推廣，基于PC的監(jiān)控組態(tài)軟件在工業(yè)控制領(lǐng)域不斷發(fā)展壯大。監(jiān)控組態(tài)軟件廣泛運用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、樓宇和辦公等領(lǐng)域的自動化系統(tǒng)。SIMATIC WinCC是第一個使用最新的32位技術(shù)的過程監(jiān)視系統(tǒng)，具有良好的開放性和靈活性。這里使用的就是西門子公司的WINCC上位機軟件，如圖41所示：圖41醬油罐控制系統(tǒng)上位機界面結(jié)束語基于S7300的醬油溫度控制系統(tǒng)設(shè)計，使醬油到達設(shè)定溫度后才能輸出。本設(shè)計中采用了幾個方案進行對比，選擇出最合理的方案。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己的知識嚴重不足，明白了學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中要不斷的學(xué)習(xí)，不斷的提高自己的知識和綜合素質(zhì)。參考文獻[1]胡學(xué)林．可編程控制應(yīng)用技術(shù)[M]．北京:高等教育出版社，2001．[2]湯自春．PLC 原理及應(yīng)用技術(shù)[M]．北京:高等教育出版社，2006．[3]西門子(中國)自動化與驅(qū)動集團編．深入淺出西門子S7300PLC[M]．北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2004．[4]鐘擎新，彭侃．可編程控制器原理及應(yīng)用[M]．廣東：化南理工大學(xué)出版社，1995．[5]廖常初．[M]．重慶:重慶大學(xué)出版社，2002．[6]郁漢琪．[M]．南京:東南大學(xué)出版社，2003．[7]王永華．現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)[M]．北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2003．[8]王劃一．自動控制原理[M]．北京
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