【正文】 、控制系統結構圖。2模擬量輸出模塊（AO）SM332處理1點輸出信號1電源模塊PS3075A，24V DC1PC適配器RS232串行通信接口6ES7 9720CA230XA01電容式差壓變送器1151DP5E22M1B3D2量程：0～～工作電源：24V DC輸出電流：4～20mA DC二線制2北京市新大云傳感技術公司精制自吸泵電壓：220V功率：流量：～3m3/h口徑：25吸程： 揚程：40～45m 轉速：2860r/min1臺州噴龍機電有限公司單相自吸水泵功率：650W 轉速：290轉/分揚程：50m 溫升：75℃流量：：9m頻率50HZ1中外合資臺州誼聚機電有限公司電氣轉換器QZD1000A輸入信號：4～20mA輸出壓力：：2江蘇常熟儀表廠氣動薄膜調節(jié)閥ZMBP100K公稱直徑：8㎜公稱壓力10MPa閥開關型式：氣開式 介質溫度：－ 40～25℃信號壓力：20100KP行程：10㎜2空氣過濾減壓器QFH611輸出：流量：3M/h 2上海自動化儀表廠 PLC的結構和原理S7300PLC控制系統：S7300是采用模塊化結構的中小型PLC，包括一個CPU3152DP主機模塊、一個SM331模擬量輸入模塊和一個SM332模擬量輸出模塊，以及一塊西門子CP5611專用網卡和一根MPI網線。由于串級控制系統具有主、副兩臺調節(jié)器，因此它的投運和整定比簡單調節(jié)系統要復雜一些。當控制精度要求較高，簡單調節(jié)系統不能滿足要求時，串級調節(jié)系統往往會取得比較滿意的結果，調節(jié)質量會大大提高。串級控制系統是比較常見的一種復雜控制系統。其主調節(jié)器2接受主參數信號，它的輸出作為副調節(jié)器1的外給定信號。第2章 基本知識介紹 液位水槽裝置簡單介紹在本設計中，用水槽1和水槽2構成液位L1與液位L2的串級控制系統。（7）具有歸納、整理技術資料，撰寫技術論文的能力。（5）具有根據調研、收集和查閱到的資料來分析判斷確定論文/設計方案的能力。（3）具有使用儀表使用手冊、查閱相應資料的能力。. 本設計主要基本要求包括：（1）正確理解系統應用的目的和要求、掌握工程應用的一般程序。本實驗裝置建成后，可以形成一套獨特的真實工業(yè)對象過程控制系統全仿真工業(yè)現場的實驗裝置。工業(yè)自動化可分為機械自動化和過程自動化，過程控制系統是指對連續(xù)性工業(yè)生產過程如化工石油石化冶金電站輕工等工業(yè)生產過程中以流體為主的有關的物理量（溫度、壓力、流量及液位等四個參數）的自動調節(jié)控制。這期間產品的規(guī)模增大功能不斷的完善，大中型產品多數有CRT顯示功能，采用標準軟件，增加高級編程語言等。典型的產品：西門子公司的SIMATIC S6系列 GOULD公司的M84，884等（4）開放階段：80年代中期開始至現在。典型的產品：MODICON公司的184，284和384 西門子公司的SIMATIC S3系列 日本立石公司（OMRON）的SYSMAC－C系列等 日本三菱公司的FX1系列和FX2系列等（3）通訊階段：70年代末期到80年代中期。典型的產品：MODICON公司的084 ALLENBADLEY公司的PDQ－II DEC公司的PDP－14 日本日立公司的SCY－022（2）擴展階段：70年代中期到70年代末期。產品主要用于邏輯運算和計時、計數運算，CPU由中小規(guī)模的集成電路組成，控制功能較簡單。PLC的發(fā)展與計算機技術、半導體集成技術、控制技術、數字技術、通訊網絡技術等高新技術的發(fā)展是分不開的，他們推動了PLC的發(fā)展，而PLC的發(fā)展又對這些高新技術提出了更高更新的要求。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統的工程技術人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，并將參加運算及處理的計算機存儲單元都以繼電器命名。20世紀70年代初出現了微處理器。 PLC的歷史和發(fā)展過程世界上公認的第一臺PLC是1969年美國數字設備公司（DEC)研制的。PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經相應的運算和處理后，其結果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內容隨著程序的執(zhí)行而改變。PLC在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序將所有暫存在輸入鎖存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數據讀入，并將其寫入各對應的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。即在PLC運行時，CPU根據用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號（或地址號）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結束。而有關的外圍設備，都應按易于與工業(yè)系統聯成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。該草案中對可編程控制器的定義是：“可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為工業(yè)環(huán)境而設計。它是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術而發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置；具有體積小、功能強、程序設計簡單、靈活通用、維護方便等優(yōu)點，本系統采用在工業(yè)領域有著廣泛應用的西門子S7200系列PLC作為主控制器，完成一套過程控制實驗系統，涵蓋了《可編程控制器》、《信號和信息處理》、《傳感技術》、《工程檢測》、《模式識別》、《控制理論》、《自動化技術》、《智能控制》、《過程控制》、《自動化儀表》、《計算機應用和控制》、《計算機控制系統》等課程的教學實驗與研究。為了滿足自動化、冶金、化工等專業(yè)的實驗室水槽液位控制的要求,我們對其進行了深入研究，設計了水槽裝置PLC控制系統，該系統具有較強的適應內部參數變化和克服外界干擾的能力，具有一定的應用價值。第1章 緒論 水槽裝置的概述液位控制常采用PID控制，該控制方法具有響應迅速、穩(wěn)態(tài)誤差小等優(yōu)點。若3秒內開關S2仍未由閉合轉為分斷，表明水泵M未工作，出現故障，則指示燈M閃爍報警。當水池液面高于上限水位（S3未ON表示），電池閥Y關閉?；趐lc的液位控制系統設計的初步方案：說明：S4為檢測水池水位下限的模擬開關S3為檢測水池水位上限的模擬開關S2為檢測水塔水位下限的模擬開關S1為檢測水塔水位上限的模擬開關 水塔水位的工作方式： 當水池液面低于下限水位（S4為ON表示），電磁閥Y打開注水，S4為OFF，表示水位高于下限水位，則電磁閥關閉。若3秒內開關S4仍未由閉合轉為分斷狀態(tài)，表明電磁閥Y未打開，出現故障，則指示燈Y閃爍報警。 當水塔水位低于下限水位（S2為ON表示），水塔M工作，向水塔供水，S2為OFF，表示水位高于下限水位，水泵M停止。當水塔液面高于上限水位（S1為ON表示），水泵M停止。但當系統內部參數發(fā)生變化或受到外界干擾時，參數整定就比較困難，給學生實驗帶來很大的不便。 西門子PLC簡介 可編程控制器概述可編程控制器（Programmable Controller）簡稱PC，個人計算機(Personal Computer)也簡稱PC，為了避免混在一起，人們將最初用于邏輯控制的可編程器叫做PLC（Programmable Logic Controller），通常也稱為可編程控制器。國際電工委員會（IEC）曾于1982年11月頒發(fā)了可編程控制器標準草案第一搞，1985年1月發(fā)表了第二稿，1987年2月頒發(fā)了第三稿。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲器執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械的生產過程?！?PLC的指導思想PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進行工作的。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。PLC掃描一個周期必經輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。隨即關閉輸入端口，進入程序執(zhí)行階段。輸出刷新階段：當所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅動相應輸出設備工作。限于當時的元件條件及計算機發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數功能。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運算、數據傳送及處理等功能，成為真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。因而人們稱可編程控制器為微機技術和繼電器常規(guī)控制概念相結合的產物。 PLC的發(fā)展經歷了以下四個階段：（1）初始階段：第一臺PLC的問世到70年代中期。因為它能完成邏輯運算功能，又被稱為可編程序邏輯控制器（PLC）。產品主要在控制功能上得到較大的發(fā)展，來自兩個方面：①從可編程序控制器發(fā)展的控制器－完成的是邏輯運算及擴展了其它運算功能，稱之為可編程序控制器（Programmable control）即PC（PLC）；②從模擬儀表發(fā)展的控制器－完成的是模擬運算及擴展其它邏輯運算功能，稱之為單回路或多回路控制器（數字調節(jié)儀表）。與計算機通訊的發(fā)展相聯系，初步形成了分布式的通訊網絡體系，但各制造廠各自為政，通訊系統自成體系，產品的功能得到發(fā)展，可靠性也大大提高。開放系統的提出，使PLC得到了較大的發(fā)展，主要表現在通訊系統的開放，通訊協議的標準化使各廠家的產品可以通訊。典型的產品： 西門子公司的SIMATIC S5系列 ALLEN－BRADLEY公司的PLC－5等 主要任務為使工科學生在校期間就受到良好的工程實踐鍛煉，建設具有實際工程環(huán)境的實驗室和實訓基地一直是自動化實驗室建設的重要目標。過程控制實驗裝置是根據自動化專業(yè)及相關專業(yè)教學特點，基于過程控制基礎上集PLC技術、網絡技術和計算機監(jiān)控為一體的先進的實驗裝置。成果形式提供水槽裝置可編程控制器控制系統實驗裝置。（2）熟悉某一種類型PLC的特點、使用及程序編制。（4）了解計算機輔助設計軟件的基本使用方法。（6）初步具備運用自動化裝置選型的能力。（8）具有闡述論證論文/設計成果的能力，并通過答辯。水槽1的液位L1為副變量，水槽2的液位L2為主變量。而副調節(jié)器1則是根據副參數與主調節(jié)器來的給定信號去調節(jié)閥，達到控制的目的。由于它具有主、副兩臺調節(jié)器，且有一個副環(huán)，它具有許多簡單控制系統所不具有的優(yōu)點，一般來說，串級控制系統的調節(jié)質量要比簡單調節(jié)系統的調節(jié)質量高。但是，如何更好地發(fā)揮串級調節(jié)系統的特點，以提高質量，這就與副參數的選擇，或者說與副回路的構成有著密切