基于智能儀表和PLC的液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

59頁3萬余字，為壓縮文件，包含畢業(yè)設(shè)計(jì)文件，源代碼文件，系統(tǒng)文件、截圖、matalab仿真等


摘 要

微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，引起了儀表結(jié)構(gòu)的根本性變革，以微型計(jì)算機(jī)（單片機(jī)）為主體，將計(jì)算機(jī)技術(shù)和檢測技術(shù)有機(jī)結(jié)合，組成新一代“智能化儀表”，在測量過程自動(dòng)化、測量數(shù)據(jù)處理及功能多樣化方面與傳統(tǒng)儀表的常規(guī)測量電路相比較，取得了巨大進(jìn)展。智能儀表不僅能解決傳統(tǒng)儀表不易或不能解決的問題，還能簡化儀表電路，提高儀表的可靠性，更容易實(shí)現(xiàn)高精度、高性能、多功能的目的。
可編程控制器(Programmable Logic Controller---PLC)是一種應(yīng)用廣泛非常的自動(dòng)控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，具有控制能力強(qiáng)、操作靈活方便、可靠性高、適宜長期連續(xù)工作的特點(diǎn)，非常適合液位控制的要求。
本文介紹了基于智能儀表、西門子S7-300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(jì)方案。系統(tǒng)采用PID算法，實(shí)現(xiàn)液位的自動(dòng)控制。利用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)人機(jī)界面，通過串行口和可編程控制器通信，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與處理。
實(shí)驗(yàn)證明，控制系統(tǒng)效果比較令人滿意，具有較大的工程實(shí)用價(jià)值。


關(guān)鍵詞： 液位控制；智能儀表；可編程控制器；PID；人機(jī)界面


Abstract

Nowadays intelligent measuring appliance is improving more and more quickly.It has been used in more an more place of our life.It can make Electric circuit much easier than before.And the control can be realized much more precise and convenient. Microelectronics and computer technology continues to develop, led to fundamental changes in the structure of instruments to micro-computer (single chip) as the main body, the computer technology and the organic integration of detection technology to form a new generation of "smart meters" in Measurement of process automation, measurement data processing and functional diversification of the traditional instrument, compared to conventional measuring circuit, tremendous progress has been made.
PLC is a very useful control installment . It is widely used in a lot of control system in ourlives. It is the product of the computer,control,communication technology.It can make Electric circuit much easier than before.And the control can be realized much more precise and convenient.It very suits the control of water level. It will relay the traditional control technology, computer and communication technologies together with the control, and operation of flexible convenient, high reliability, suitable for continuous long-term characteristics of the work, very suitable for liquid level control requirements.
This thesis mainly introduces a design of water level control system with intelligent measuring appliance,SIMATIC programmable logic controller (PLC) and configuration soft. This system adopts increment type Proportional-Integral-Differential arithmetic to realize the water level automation. For convenience to monitor the system and process data in actual time.....

Keywords: Water Level Control；Intelligent measuring appliance；PLC；PID；HMI
目 錄

摘 要 i
Abstract ii
第一章 前言 1
1.1 課題研究背景、意義和目的 1
1.2 液位控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 1
1.3 論文研究內(nèi)容 2
第二章 智能儀表與可編程控制器基礎(chǔ) 4
2.1 智能儀表基礎(chǔ) 4
2.1.1 智能儀表的定義及發(fā)展現(xiàn)狀 4
2.1.2 智能儀表的功能 4
2.1.3 智能儀表的基本組成 4
2.2 可編程控制器基礎(chǔ) 5
2.2.1 PLC的歷史和發(fā)展趨勢 6
2.2.2 PLC的分類 6
2.2.3 PLC的基本結(jié)構(gòu) 7
2.2.4 PLC的編程 8
2.2.5 S7-300型PLC的特性 8
第三章 PID控制器設(shè)計(jì) 10
3.1 PID控制器 10
3.1.1 PID控制器的基本結(jié)構(gòu) 10
3.1.2 PID控制器各參數(shù)的作用 11
3.1.3 過程控制中常見PID參數(shù)整定方法 12
3.1.4 PID參數(shù)整定公式 14
3.2 數(shù)學(xué)模型 15
第四章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18
4.1 硬件配置 18
4.1.1 智能儀表 18
4.1.2 PLC 19
4.1.3 檢測裝置 20
4.1.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 20
4.2 控制流程 21
4.2.1 智能儀表控制 21
4.2.2 S7-300PLC控制 22
4.3 PLC程序設(shè)計(jì)簡介 23
4.3.1 PID功能 23
4.3.2 控制程序設(shè)計(jì) 26
4.3.3 程序總體結(jié)構(gòu) 27
4.4 STEP7編程界面簡介 28
4.5 MATLAB系統(tǒng)仿真 30
第五章 人機(jī)界面設(shè)計(jì) 32
5.1 組態(tài)軟件簡介 32
5.2 組態(tài)王人機(jī)界面開發(fā) 33
5.2.1 組態(tài)王簡介 33
5.2.2 組態(tài)王特點(diǎn) 33
5.2.3 組態(tài)王開發(fā) 34
第六章 系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果 43
第七章 結(jié)論 44
參考文獻(xiàn) 45
致謝 46

參考文獻(xiàn)


[1] 高欽和.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計(jì)實(shí)例.人民郵電出版社.2004
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