基于plc的液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2025-07-12 19:48本頁(yè)面
【正文】 了一塊EM235模擬量輸入/輸出模塊。為了能對(duì)水位值進(jìn)行設(shè)定，并對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，特選擇一塊西門子人機(jī)界面TP170B觸摸屏[11]。液位是指密封容器或開(kāi)口容器中液位的高低，通過(guò)液位測(cè)量可知道容器中的原料、半成品或成品的數(shù)量，以便調(diào)節(jié)流入流出容器的物料，使之達(dá)到物料的平衡，從而保證生產(chǎn)過(guò)程順利進(jìn)行。液位測(cè)量分為浮力式、靜壓力式、電容式、應(yīng)變式、超聲波式、激光式、放射性式等。 執(zhí)行單元為了適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)中輸料管道多、長(zhǎng)的特點(diǎn)，水泵特選用管道泵，它是為解決管道壓力過(guò)低而研制的新穎泵，便于管道布置，運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低。變頻電機(jī)具有適應(yīng)頻繁變速的特點(diǎn)，在本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，水泵電機(jī)選擇變頻電機(jī)[13]。 STEP 7Micro/WIN編程軟件簡(jiǎn)介STEP 7編程軟件是基于windows的應(yīng)用軟件，用于西門子系列工控產(chǎn)品包括SIMATIC SMC7和基于PC的WinCC,是供它們編程、監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)工具，是SIMATIC工業(yè)軟件的重要組成部分。 參數(shù)設(shè)定及I/O分配S7200模擬量擴(kuò)展模塊EM235含有4路輸入和1路輸出，為12位數(shù)據(jù)格式。MO、VO、IO為模擬量輸出端子，電壓輸出大小為10~+10V,電流輸出大小為0~20mA。M L+M0 V0 I0增益偏移配 置24V+電流負(fù)載電壓負(fù)載DC 24V電流和公共端 + 電壓變送器電流變送器未用的輸入端 RA A+ A RB B+ B RC C+ C RD D+ D圖6 EM235端子接線圖EM235有6個(gè)DIP設(shè)定開(kāi)關(guān)，通過(guò)設(shè)定開(kāi)關(guān)，可以選擇輸入信號(hào)的滿量程和分辨率，所有的輸入信號(hào)都設(shè)置成相同的模擬量輸入范圍和格式，DIP開(kāi)關(guān)設(shè)定如表1所示。PLC的I/O分配如下：?jiǎn)?dòng)按鈕SB1：；停止按鈕SB2：；控制水泵電機(jī)運(yùn)行：。表1 DIP開(kāi)關(guān)設(shè)定表單極性滿量程輸入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFON0~50mVOFFONOFFONOFFON0~100mV25uVONOFFOFFOFFONON0~500mV125uVOFFONOFFOFFONON0~1V250uVONOFFOFFOFFOFFON0~5VONOFFOFFOFFOFFON0~20mA5uVOFFONOFFOFFOFFON0~10V雙極性滿量程輸入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFOFF177。50mV25uVOFFOFFONONOFFOFF177。250mV125uVOFFONOFFOFFONOFF177。1V500uVONOFFOFFOFFOFFOFF177。5VOFFOFFONOFFOFFOFF177。系統(tǒng)根據(jù)情況調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，控制水流量大小，直到液位恢復(fù)到設(shè)定值，程序流程圖如圖8所示。 程序仿真和分析目前還沒(méi)有官方的PLC仿真軟件，本設(shè)計(jì)用到的仿真軟件是Juan Luis Villanueva設(shè)計(jì)的英文版S7200 PLC 仿真軟件，此仿真軟件無(wú)法加載擴(kuò)展模塊和其他電器模塊，仿真過(guò)程中只能觀察PLC的輸入/輸出狀態(tài)，軟件打開(kāi)后界面如圖9所示。開(kāi)始初始液位值檢測(cè)液位是否符合設(shè)定值？啟動(dòng)PID運(yùn)算，調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)后液位檢測(cè)NY 圖8 程序流程圖圖9 S7200 PLC 仿真軟件圖10 裝載程序點(diǎn)擊運(yùn)行程序，接通電機(jī)啟動(dòng)按鈕SB1，即圖中0按鈕，控制水泵電機(jī)運(yùn)行的I/O ，即輸出高電平，如圖11所示。圖12 電機(jī)運(yùn)行接通電機(jī)停止按鈕SB2，即圖中1按鈕，表示電機(jī)停止運(yùn)行，如圖13所示。6. 結(jié) 論通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)PLC和PID控制的了解有了進(jìn)一步增強(qiáng)，并對(duì)它們產(chǎn)生了濃厚的興趣，但我也深深的知道自己的不足之處，比如說(shuō)對(duì)應(yīng)用指令的不熟悉，大大地加深了我的程序復(fù)雜程度。可以看出它對(duì)理論教學(xué)起到了必要的補(bǔ)充和拓寬作用，對(duì)培養(yǎng)既具有扎實(shí)理論功底又具有相當(dāng)實(shí)踐能力的人才必不可少。當(dāng)時(shí)編完一個(gè)程序后感覺(jué)是正確的?？紤]到各種可能發(fā)生的情況。在這次設(shè)計(jì)中，我主要研究的是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、硬件的配置和軟件設(shè)計(jì)，最終系統(tǒng)達(dá)到了的設(shè)計(jì)的目的，和傳統(tǒng)液位控制相比，完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，并且控制準(zhǔn)確度高、速度快，但是系統(tǒng)還存在一定的缺陷，控制具有滯后性，無(wú)法進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，下一步的研究目的就是讓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，降低系統(tǒng)滯后性，使整個(gè)液位控制系統(tǒng)更智能化。感謝各位指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)，沒(méi)有各位老師的熱情指導(dǎo)，我也不能順利的完成這次論文工作。梁老師多次詢問(wèn)研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開(kāi)拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。對(duì)梁老師的感激之情是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的。在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬。
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