【正文】 產(chǎn)品。摘要 在眾多生產(chǎn)領(lǐng)域中 ,經(jīng)常需要對貯槽 ,貯罐 ,水池等容器中的液位進行監(jiān)控 ,以往采用傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制 ,使用的硬件連接多 ,可靠性差 ,自動化程度不高 ,目前已有許多企業(yè)采用先進控制器對傳統(tǒng)控制器進行改造 ,大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性和自動化程度 ,為企業(yè)提供了更可靠的生產(chǎn)保障 . 本文介紹了基于信捷 XC3 型可編程控制器 (PLC),組態(tài)軟件的液位控制系統(tǒng)的設(shè)計方案 .系統(tǒng)采用 PID 算法 ,實現(xiàn)液位的自動控制 .利用組態(tài)軟件設(shè)計人機界面 ,通過串行口和可編程控制器通信 ,實現(xiàn)控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控 ,現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與處理 ,其結(jié)構(gòu)簡 單 ,監(jiān)控系統(tǒng)不僅自動化程度高 ,還具有在線修改功能 ,靈活性強 . . 關(guān)鍵 : PLC 液位控制 觸摸屏 變頻器 目錄 前言 ????????????????????????????? 1 第一章 緒論 ?????????????????????????? 13 本課題設(shè)計背景 ??????????????????????? 13 本課題設(shè)計內(nèi)容 ??????????????????????? 14 本課題設(shè)計的目的和意 ??????????????????? 14 第二章 系統(tǒng)控制方案的確定 ? ?????????????????? 14 采用 PLC 控制液位的優(yōu)點 ??????????????????? 14 系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟 ????????????????????? 15 系統(tǒng)控制方案 ???????????????????????? 16 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 ?????????????????????? 18 可編程控制器（ PLC）的選型 ?????????????????? 18 如何選購 PLC 產(chǎn)品 ??????????????????? 18 PLC 的選型 標(biāo)準(zhǔn) ???????????????????? 18 PLC 機型的選擇與特點 ????????????????? 19 模擬量輸入輸出模塊（ XCE4AD2DA） ??????????? 21 水泵選型 ?????????????????????????? 23 變頻器選型 ????????????????????????? 24 觸摸屏選型 ????????????????????????? 26 觸摸屏的工作原理 ???????????????????? 26 觸摸屏的主要類型 ????????????????????? 觸摸屏的選擇 ??????????????????????? 27 硬件接線圖 ?????????????????????????? 28 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ???????????????????????? 28 程序設(shè)計編程基本原則與注意問題 ???????????????? 28 程序設(shè)計（梯形圖）編程基本原則 ?????????????? 28 程序設(shè)計注意問題 ??????????????????? ? 28 所用編程軟件特點及界面操作 ??????????????????? 29 編程軟件特點 ??????????????????????? 29 信捷 XCPPro 編程軟件操作 ????????????????? 29 變頻器參數(shù)設(shè)定 ????????????????????????? 31 觸摸屏程序 ?????????????????????????? 32 屏幕保護畫面 ??????????????????????? 32 操作畫面 ????????????? ???????????? 32 參數(shù)設(shè)置畫面 ??????????????????????? 33 致謝 參考文獻 附錄一 系統(tǒng)硬件電路圖 前言 可編程控制器 (Programmable Logic Controller)，簡稱 PLC。它是 20 世紀 70 年代以來，在集成電路，計算機技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制設(shè)備。近年來，國內(nèi)在 PLC 技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用方面 發(fā)展很快，除了許多從國外引進的設(shè)備，自動化生產(chǎn)線外，國內(nèi)越來越多的設(shè)備采用 PLC控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的繼電 接觸器控制系統(tǒng)。 第一章 .緒論 20 世紀 20 年代起，人們把各種繼電器。接觸器及其觸點按一定的邏輯關(guān)系連接起來組成控制系統(tǒng)，控制各種 生產(chǎn)機械，這就是大家所熟悉的傳統(tǒng)繼電接觸器控制系統(tǒng) .由于它結(jié)構(gòu)簡單。價格便宜，在一定范圍內(nèi)能滿足控制要求，因而使用面甚廣，在工業(yè)控制領(lǐng)域中一直占主導(dǎo)地位 .但是繼電接觸器控制系統(tǒng)有明顯的缺點：設(shè)備體積大，可靠性差，動作速度慢，功能少，難與實現(xiàn)較復(fù)雜的控制，特別是由于它是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝或?qū)ο蟾淖儠r，原有的接線和控制盤就要更換，所以通用性和靈活性較差 . 20 世紀 60 年代末期，美國的汽車制造業(yè)競爭激烈，各生產(chǎn)廠家的汽車型號不斷更新，它必然要求生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)亦隨之 改變，以及對整個開展系統(tǒng)重新配置 .為拋棄傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)的束縛，適應(yīng)白熱化的市場競爭要求， 1968 年美國通用汽車公司公開向社會招標(biāo)，對汽車流水線控制系統(tǒng)提出具體要求，歸納起來是： （ 1） 編程方便，可現(xiàn)場修改程序 （ 2） 維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu) （ 3） 可靠性高于繼電器控制裝置 （ 4） 體積小于繼電器控制盤 （ 5） 數(shù)據(jù)可直接送入管理計算機 （ 6） 成本可與繼電器控制盤競爭 （ 7） 輸入可以是交流 150V 以上 （ 8） 輸出為交流 115V，容量要求在 2A 以上，可直接驅(qū)動接觸器，電磁閥等 （ 9） 擴展時原系統(tǒng)改變最小 （ 10） 用戶存儲器至少能擴張到 4KB（適應(yīng)當(dāng)時汽車裝配過程的需 要） 十項指標(biāo)的核心要求是采用軟布線（編程）方式代替繼電控制的硬接線方式，實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)線的流程控制?？杀槌绦蚩刂破鳂O其相關(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴 展其功能的原則而設(shè)計。這也是區(qū)別與一般微機控制系統(tǒng)的一個重要特征。這種工業(yè)計算機采用“面向用戶的指令”，因此編程方便。 本課題 將在以下幾方面對液位系統(tǒng)進行研究和論證 控制系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)的需要對液位進行來設(shè)定，當(dāng)液位低于設(shè)定限位時自動啟動水泵進行加液，當(dāng)液位到達設(shè)定值時停泵，操作人員可以通過觸摸屏進行液位設(shè)定，控制監(jiān)控等操作。通過 PLC 對 程序設(shè)計，提高液位系統(tǒng)的控制水平。 第二章 系統(tǒng)控制方案的確定 采用 PLC 控制液位的優(yōu)點 1178。而采用 PLC 控制，由于其硬軟件齊全，為模塊化積木式結(jié)構(gòu)，且已商品化，故僅需按性能、控制要求設(shè)計控制程序，而且在以后的修改中只需改變控制程序就可輕易改變邏輯或增加功能。從工作方式上比較：電 器控制并行工作，而 PLC 串行工作，不受制約， I/O 系統(tǒng)設(shè)計有完善的通道保護與信號調(diào)理電路；在結(jié)構(gòu)上對耐熱、防潮、防塵、抗震等都有周到的考慮。從控制速度上比較：電器控制速度慢，觸點易抖動；而 PLC 通過通過半導(dǎo)體來控制，速度很快，無觸點，故無抖動一說。從定時，計數(shù)上比較：電器控制定時精度不高，易受環(huán)境溫度變化的影響，且無計數(shù)功能；而 PLC 時鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時范圍寬；有計數(shù)功能。從可靠性，可維護性上比較：電器控制接觸點多，會產(chǎn)生機械磨損和電弧燒傷，接線較多，可靠性，維護性差；而 PLC 無觸點，采用密封、防塵、抗震的外殼封裝結(jié)構(gòu)，能適應(yīng)工作現(xiàn)場的惡劣環(huán)境，使用壽命長，且有自我診斷功能，對程序執(zhí)行的監(jiān)控功能，現(xiàn)場調(diào)試和維護方便。深入了解和分析液位控制系統(tǒng)的工藝條件和控制要求。確定 I/O 設(shè)備。 3178。 4178。 5178。 6178。 7．進行液位控制系統(tǒng)的整體聯(lián)機調(diào)試，調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題逐一排除，直至調(diào)試成功。 變頻器的作用是為三相水泵的電機提供可變頻率的電源，實現(xiàn)電機的無級調(diào)速，從而使水管的水壓連續(xù)變化。在 PLC內(nèi)部設(shè)定液壓期望值，壓力設(shè)定信號和壓力反饋信號在輸入可編程控制器后，經(jīng)可編程控制器內(nèi)部 PID控制運算輸出給變頻器一個控制信號。 硬件選購目前市場上的 PLC 產(chǎn)品眾多，除國產(chǎn)品牌外，國外有：日本的 OMRON、MITSUBISHI、 FUJJ,德國的 SIEMENS，韓國的