液位控制系統(tǒng)硬件設計畢業(yè)論文-wenkub.com
2025-06-25 10:27 本頁面
【正文】 今后，我將一如既往的努力，以回報你們的關(guān)心和支持！同時要感謝我的同組同學在畢業(yè)設計期間給予我的幫助！感謝所有給過我支持與幫助的老師和同學！真心的感謝我的父母，他們無微不至的關(guān)懷和全力支持使我順利完成學業(yè)，他們的諄諄教誨，給了我不斷超越自己的勇氣。老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，科學的研究方法，勤勉的工作作風和事事力求完美的工作態(tài)度是學生工作、學習和為人的榜樣。李老師對我們一貫都是那么和藹可親，平易近人，這一點真的很難能可貴，也是我們需要學習的地方。但由于時間的原因，在設計中還有存在很多不足之處，請各位專家和老師指正。由于液位控制過程中存在大滯后、時變、非線性等特點，使系統(tǒng)的靈敏度和跟隨性不理想。結(jié)論經(jīng)過三個多月的艱苦努力，本設計基本上達到了設計目的。系統(tǒng)有很多功能，要本著先單一，后多種，先簡單，后復雜的順序來編寫和調(diào)試程序，直到完全符合設計要求，完成最終的調(diào)試工作。通過反復的連接操作訓練后，這些問題得到了妥善的解決。然后雙擊“新I/O設備”，在如圖314所示“設備配置向?qū)А睂υ捒蛑羞x擇FX2編程口，設置相應的名字和串口號，本設計設置為“新I/O設備”、“COM1”,最后確定，完成上位機通訊連接設備設置。數(shù)據(jù)詞典創(chuàng)建界面如圖311。圖39 上位機組態(tài)軟件界面 上位機組態(tài)畫面的創(chuàng)建 雙擊圖39上位機組態(tài)軟件界面的左側(cè)“畫面”進入畫面創(chuàng)建界面，通過各種繪圖工具，和應用圖庫中的各種元件創(chuàng)建如圖310所示的組態(tài)畫面。在本設計中，上位機組態(tài)實現(xiàn)了自動液位控制過程中工作人員可直接通過電腦監(jiān)測系統(tǒng)運行狀態(tài)，及在線改變參數(shù)的設置。它是一種通用的工業(yè)監(jiān)控軟件，它融過程控制設計、現(xiàn)場操作以及工廠資源管理于一體，將一個企業(yè)內(nèi)部的各種生產(chǎn)系統(tǒng)和應用以及信息交流匯集在一起，實現(xiàn)最優(yōu)化管理。為了便于調(diào)試可以建立變量表，用于顯示各個變量的實時狀態(tài)。圖36 編輯符號表圖37 OB1中主程序片段2）編制功能FC 在SIMATIC管理器中用Inset下拉菜單生成功能FC1和FC2. 當水位為狀態(tài)1時，F(xiàn)C1用于向下調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率；而FC2用于當水位為狀態(tài)3時的頻率上調(diào)。如圖36所示，對各個開關(guān)、水位狀態(tài)、報警指示燈等等都進行了變量命名。圖33 水位檢測示意圖 圖34 控制流程圖 STEP 7編程過程 1. 創(chuàng)建項目和硬件組態(tài)激活SIMATIC管理器（SIMATIC Manager），在新建項目窗口輸入“液位控制”，建立新項目。4) 狀態(tài)Ⅱ：輸出不變。除了上、下限位之外，開關(guān)2的作用是將水位劃分為3個狀態(tài)，狀態(tài)Ⅰ為水位偏高,Ⅱ為適中，Ⅲ為偏低。如圖32所示，以S7300 作為控制器，西門子公司的變頻器MM 420作為執(zhí)行器，并利用它的順序控制功能，輸出7個可設定的固定頻率來控制電機的轉(zhuǎn)速，從而控制進水流量達到控制水位的目的。下圖210為BZ2401普通型電子式水位開關(guān)豎向安裝時的工作情況，適用常溫水體環(huán)境。高低電平的信號可通過PLC來讀取，并驅(qū)動水泵等用電器工作。如圖29所示。具有易于安裝、調(diào)試，快速相應，正常狀態(tài)下無跳閘運行，更好的動態(tài)特性，過/欠電壓保護，短路保護等優(yōu)點。輸入電壓過高，可能損壞模塊；輸入欠壓，模塊關(guān)閉，停止工作。如圖26所示。各模擬量通道轉(zhuǎn)換是順序執(zhí)行的，每個模擬量通道的輸入信號是被依次輪流轉(zhuǎn)換的。它是不可編程的，通過硬件連線來定義測量和輸出類型。 圖22 CPU 313C2DP 圖23 SM334 模擬量輸入/輸出模塊 模擬量模塊（SM）的確定S7300的模擬量I/O模塊包括模擬量輸入模塊SM33模擬量輸出模塊SM332和模擬量輸入輸出模塊SM334和SM335，通常選用SM334系列的模塊。CPU 313C2 DP帶集成數(shù)字量輸入/輸出和PROFIBUS DP主站/從站接口的緊湊型CPU，帶有與過程相關(guān)的功能，可以完成具有特殊功能的任務，可以連接單獨的I/O設備。其功能較S7200要強大很多。若有PROFIBUSDP接口，就可建立一個DP網(wǎng)絡。SIMATIC S7300編程序控制器是模塊化結(jié)構(gòu)設計。硬件的合理選用，對于整個課題的設計至關(guān)重要，既要合理、適合，也要經(jīng)濟適用。 本課題研究的內(nèi)容與目的液位自動控制系統(tǒng)中，主要是針對單容水箱液位控制系統(tǒng)的設計過程，涉及到液位的動態(tài)控制、控制系統(tǒng)的總體設計、PLC控制、位式控制算法、壓力變送器和電磁閥等一系列的知識?；凇凹泄芾恚稚⒖刂啤崩砟?，在數(shù)字儀表和計算機與網(wǎng)絡技術(shù)基礎上開發(fā)的集散型控制系統(tǒng)（DCS, Distributed Control System）在大型生產(chǎn)過程控制中得到廣泛應用。特別式前饋控制、選擇控制的實現(xiàn)，使過程控制品質(zhì)、安全性大為提高。2. 集中控制階段（20世紀60—70年代）在20世紀的60年代，隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，生產(chǎn)過程越來越復雜、產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高，對過程控制技術(shù)提出了新的要求，迫切需要生產(chǎn)過程集中控制與管理。40年代以后，工業(yè)生產(chǎn)過程自動化技術(shù)發(fā)展很快，尤其是近些年來，在IT技術(shù)的帶動下，過程控制技術(shù)發(fā)展十分迅猛。 圖1
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