基于s7-300的單容水箱液位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)-wenkub.com
2025-07-01 21:23 本頁面
【正文】 今后，我將一如既往的努力，以回報(bào)你們的關(guān)心和支持！同時(shí)要感謝我的同組同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)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(xué)！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(xué)業(yè)，他們的諄諄教誨，給了我不斷超越自己的勇氣。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，科學(xué)的研究方法，勤勉的工作作風(fēng)和事事力求完美的工作態(tài)度是學(xué)生工作、學(xué)習(xí)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(diǎn)真的很難能可貴，也是我們需要學(xué)習(xí)的地方。但由于時(shí)間的原因，在設(shè)計(jì)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(shí)變、非線性等特點(diǎn)，使系統(tǒng)的靈敏度和跟隨性不理想。結(jié)論經(jīng)過三個(gè)多月的艱苦努力，本設(shè)計(jì)基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)目的。系統(tǒng)有很多功能，要本著先單一，后多種，先簡單，后復(fù)雜的順序來編寫和調(diào)試程序，直到完全符合設(shè)計(jì)要求，完成最終的調(diào)試工作。通過反復(fù)的連接操作訓(xùn)練后，這些問題得到了妥善的解決。然后雙擊“新I/O設(shè)備”，在如圖314所示“設(shè)備配置向?qū)А睂υ捒蛑羞x擇FX2編程口，設(shè)置相應(yīng)的名字和串口號，本設(shè)計(jì)設(shè)置為“新I/O設(shè)備”、“COM1”,最后確定，完成上位機(jī)通訊連接設(shè)備設(shè)置。數(shù)據(jù)詞典創(chuàng)建界面如圖311。圖39 上位機(jī)組態(tài)軟件界面 上位機(jī)組態(tài)畫面的創(chuàng)建 雙擊圖39上位機(jī)組態(tài)軟件界面的左側(cè)“畫面”進(jìn)入畫面創(chuàng)建界面，通過各種繪圖工具，和應(yīng)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(shè)計(jì)中，上位機(jī)組態(tài)實(shí)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(yùn)行狀態(tài)，及在線改變參數(shù)的設(shè)置。它是一種通用的工業(yè)監(jiān)控軟件，它融過程控制設(shè)計(jì)、現(xiàn)場操作以及工廠資源管理于一體，將一個(gè)企業(yè)內(nèi)部的各種生產(chǎn)系統(tǒng)和應(yīng)用以及信息交流匯集在一起，實(shí)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(gè)變量的實(shí)時(shí)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(dāng)水位為狀態(tài)1時(shí)，F(xiàn)C1用于向下調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率；而FC2用于當(dāng)水位為狀態(tài)3時(shí)的頻率上調(diào)。如圖36所示，對各個(gè)開關(guān)、水位狀態(tài)、報(bào)警指示燈等等都進(jìn)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(xiàng)目和硬件組態(tài)激活SIMATIC管理器（SIMATIC Manager），在新建項(xiàng)目窗口輸入“液位控制”，建立新項(xiàng)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(gè)狀態(tài)，狀態(tài)Ⅰ為水位偏高,Ⅱ?yàn)檫m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(gè)可設(shè)定的固定頻率來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制進(jìn)水流量達(dá)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(shí)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(yīng)，正常狀態(tài)下無跳閘運(yùn)行，更好的動態(tài)特性，過/欠電壓保護(hù)，短路保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。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(gè)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(wù)，可以連接單獨(dú)的I/O設(shè)備。其功能較S7200要強(qiáng)大很多。若有PROFIBUSDP接口，就可建立一個(gè)DP網(wǎng)絡(luò)。SIMATIC S7300編程序控制器是模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。硬件的合理選用，對于整個(gè)課題的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，既要合理、適合，也要經(jīng)濟(jì)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(shè)計(jì)過程，涉及到液位的動態(tài)控制、控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、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。基于“集中管理，分散控制”理念，在數(shù)字儀表和計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)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(yīng)用。特別式前饋控制、選擇控制的實(shí)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(jì)60—70年代）在20世紀(jì)的60年代，隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)過程越來越復(fù)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
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