《基于某S7-200PLC的液位控制系统设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于某S7-200PLC的液位控制系统设计.doc(9页珍藏版)》请在课桌文档上搜索。
1、word综合自动化实验报告书综合自动化实验基于S7-200 PLC的液位控制系统设计实验目的:1学习西门子S7-200可编程控制器中模拟量、PID指令;2掌握组态王软件的编程调试方法;3掌握PLC可编程控制器和组态王软件结合通讯方法。实验要求:1. 利用西门子S7-200可编程控制器实现液位PID控制系统,通过调节电动调节阀的开度,改变水箱的进水流量,从而使水箱的液位维持于恒定值。2. 在上位机编制工艺画面,能够显示系统的实时状态、通过对现场数据的采集处理,以动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式,向用户提供检验液位PLC控制系统的动态运行情况,显示SP设定值、P
2、V液位高度检测值、OP阀开度、P比例、I积分时间、D微分时间,并且在画面上能够实现手自动切换、历史数据查询、报表、报警信息、历史曲线等功能。实验步骤:1. 掌握各设备的主要功能与工作情况硬件设备主要包括:上水箱、液位变送器LT1、电动调节阀1,变频器,水泵。各个设备的连接情况如图1所示:图1 过程控制系统结构图2. 设备之间安装与连接按照图2所示,将实验所需的设备如液位变送器、PLC、调节阀等安装并接线。图2 控制系统示意图图3 控制系统框图3系统控制电气连接图PLC选型1) CPU 选择的型号是西门子的CPU-226,它是200系列中一款高档次的CPU,其主要应用于具有较高要求的控制系统中。
3、和其它型号的CPU相比,其具有更多的I/O点,更强的模块扩展能力,更快的运行速度和更强的部集成的特殊功能。主要特性如下:l 可携带7个模块l 集成24个输入、16个输入共40个数字量I/O点,最大可扩展至248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点l 13K字节的程序和数据存储空间l 6个独立的30KHz的高速计数器,2路独立的20KHz高速脉冲输出,并具有PID控制器l 2个RS485通讯/编程接口,具有PPI通信协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力l I/O端子排可很容易的整体拆卸2) 模拟输入模块采用EM 231,其输入信号是420mA信号,本实验即要求输入量为该数,满足要求,因此选用
4、该型号。3) 模拟量输出模块采用EM232。电气连接图如下所示:4 在STEP7-MicroWin环境中编写、调试、下载PLC的梯形图程序。在编写PLC程序时,查阅了STEP7关于模拟量输入处理、模拟量输出处理、定时中断、PID指令等容。程序的流程图如如下图所示:5系统梯形图如如下图所示1主程序:M0.0为1时,进展PID自动调节;M0.0为0时,进展手动控制2子程序Ai_in将32位整数转换为0到1的实数3子程序 Ao_out将0到1的实数转化为32位整数4子程序 PID_control注释:符号表.偏移地址域格式类型说明0过程值PV双字/格式输入4 VD204SV设定双字/格式输入8 VD
5、208输出OP双字/格式输入/输出12 VD212增益K双字/格式输入正数或负数16 VD216采样时间Ts双字/格式输入秒20 VD220积分时间Ti双字/格式输入分钟24 VD224微分时间Td双字/格式输入分钟28积分前项双字/格式入/出不占用32过程变量前项双字/格式入/出不占用7.在计算机中,参照图7-9,编制实时动态显示画面。最后系统联调时,在画面上可显示和修改相关参数,在完成PID参数整定后,控制精度在2%以。1) 手动调试动态显示画面2) 自动调试动态显示画面3PID调节曲线图7 9实验收获利用西门子S7-200可编程控制器实现液位PID控制系统来完本钱次实验,通过在实践中运用PLC的相关知识,使我进一步掌握了S7-200PLC程序的编写与调试,S7-200PLC中处理模拟量的方法与PID算法;对我今后学习和拓展PLC知识起到了促进作用,通过实际应用使我进一步体会到了理论联系实际在学习中的重要性,并为以后工作中培养实践能力奠定了根底。熟悉并掌握了利用组态软件调试程序的方法以与PLC和组态软件之间的通信方法。.实践证明,PLC可编程控制器和组态软件结合有利于PLC控制系统的设计、检测,具有良好的应用价值.9 / 9