液位控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-展示頁(yè)
2025-07-07 10:27本頁(yè)面
【正文】 綜合規(guī)劃（ERP）等方案的規(guī)劃和實(shí)施，正在成為提高工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵手段。過(guò)程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也由單變量控制系統(tǒng)發(fā)展到多變量系統(tǒng)，由生產(chǎn)過(guò)程的定值控制發(fā)展到最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制等。此時(shí)的大型生產(chǎn)過(guò)程一般都是分散系統(tǒng)，這樣可以使生產(chǎn)過(guò)程控制分散進(jìn)行，將發(fā)生故障和危險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)分散。前饋控制使控制質(zhì)量顯著提高；選擇控制自動(dòng)實(shí)現(xiàn)保護(hù)性自動(dòng)控制，以免強(qiáng)制性連鎖停車，改變了過(guò)去不得不切向手動(dòng)或被迫連鎖停車的狀況，從而擴(kuò)大了自動(dòng)化的范圍。為了提高控制質(zhì)量和滿足特殊工藝的控制要求，開(kāi)發(fā)使用了多種復(fù)雜控制系統(tǒng)方案，例如串級(jí)控制、前饋控制、比值控制、均勻控制等。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體產(chǎn)品取代了電子真空管，之后，集成電路取代了分立元件，電子儀表的可靠性大為提高，逐步替代了氣動(dòng)儀表。到20世紀(jì)50年代后期至60年代，先后出現(xiàn)了氣動(dòng)和電動(dòng)單元組合儀表，采用了集中監(jiān)控與集中操作的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了工廠儀表化和局部自動(dòng)化。過(guò)程控制裝置與系統(tǒng)的發(fā)展大致分為以下幾個(gè)階段：1. 局部自動(dòng)化階段（20世紀(jì)50—60年代）這個(gè)階段的過(guò)程控制系統(tǒng)絕大多數(shù)是單輸入單輸出系統(tǒng)；被控參數(shù)主要有溫度、壓力、流量和物位四種參數(shù)；控制的目的是保持這些工藝參數(shù)的穩(wěn)定，確保安全生產(chǎn)。而對(duì)于過(guò)程控制技術(shù)，在20世紀(jì)40年代以前，工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平相對(duì)落后，生產(chǎn)過(guò)程大多處于手工操作狀態(tài)，操作工通過(guò)目測(cè)判斷生產(chǎn)過(guò)程的狀態(tài)，手動(dòng)調(diào)整生產(chǎn)過(guò)程，生產(chǎn)效率很低。從控制規(guī)模上來(lái)說(shuō)，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來(lái)說(shuō)，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場(chǎng)合；從產(chǎn)品的配套能力來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)了各種人機(jī)接口單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備配套更加容易。PLC的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖11所示。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。因此，基于PLC的液位控制系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中具有重要的意義。智能化也往往是從設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)始。假若我們能使用此系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)維持液位的高度，那么工作人員便可輕易的在操作室獲知整個(gè)設(shè)備的儲(chǔ)水狀況，因此，液面高度是工業(yè)控制過(guò)程中一個(gè)重要的參數(shù)，特別是在動(dòng)態(tài)的狀態(tài)下，采用適合的方法對(duì)液位進(jìn)行檢測(cè)、控制，不僅能收到很好的效果，而且提升了工作效率。近幾十年來(lái)，自動(dòng)控制系統(tǒng)已被廣泛使用，在其研究與發(fā)展上也已趨于完備，而控制的概念更是應(yīng)用在許多生活周圍的事物。天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)液位控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄1 引言 1 1 PLC及過(guò)程控制技術(shù)的概述及發(fā)展 1 本課題研究的內(nèi)容與目的 42 液位控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 5 液位控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 PLC的選型 5 CPU型號(hào)的選擇 6 模擬量模塊（SM）的確定 6 電源模塊的選用 8 8 9 93 液位控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 11 11 11 PLC程序設(shè)計(jì) 12 固定頻率的設(shè)定 12 PLC控制要求和策略 12 PLC程序控制流程 12 STEP 7編程過(guò)程 13 16 “組態(tài)王”軟件界面 17 上位機(jī)組態(tài)畫面的創(chuàng)建 17 上位機(jī)組態(tài)軟件數(shù)據(jù)詞典的創(chuàng)建 18 設(shè)置上位機(jī)通訊連接設(shè)備 194 系統(tǒng)調(diào)試 21結(jié)論 22參考文獻(xiàn) 23附錄 24致謝 321 引言過(guò)程控制通常是指連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，是自動(dòng)化技術(shù)最重要的組成部分之一。其應(yīng)用范圍覆蓋石油、化工、制藥、生物、醫(yī)療、水利、電力、冶金、輕工、紡織、建材、核能、環(huán)境等許多領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位。在人們生活以及工業(yè)生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域經(jīng)常涉及到液位和流量的控制問(wèn)題，液位控制系統(tǒng)已是一般工業(yè)界所不可缺少，例如居民生活用水的供應(yīng), 飲料、食品加工, 溶液過(guò)濾, 化工生產(chǎn)等多種行業(yè)的生產(chǎn)加工過(guò)程, 通常需要使用蓄液池, 蓄液池中的液位需要維持合適的高度, 既不能太滿溢出造成浪費(fèi), 也不能過(guò)少而無(wú)法滿足需求。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)高度信息化，新的高科技技術(shù)不斷應(yīng)用到各個(gè)方面中，使得智能化已成為一種發(fā)展的必然趨勢(shì)?？删幊炭刂破鳎≒rogrammable Logic Controller, PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種通用工業(yè)自動(dòng)控制裝置。 PLC及過(guò)程控制技術(shù)的概述及發(fā)展可編程控制器是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，還可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和模擬量控制等，因此，美國(guó)電器制造協(xié)會(huì)（NEMA）于1980年正式將這種裝置命名為可編程控制器（Programmable Controller），簡(jiǎn)稱PC。PLC實(shí)質(zhì)是一種專門用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，所以其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，主要由中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（RAM、ROM）、輸入輸出器件（I/O接口）、電源及編程設(shè)備幾大部分組成。 圖11
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