基于plc的水箱液位監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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1、東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文摘要液位作為工業(yè)生產(chǎn)過程中重要的工藝參數(shù)之一，在各個(gè)領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用，諸如液體儲罐、儲槽、進(jìn)料罐、緩沖罐、水箱等設(shè)備。而對于水箱液位的監(jiān)控越來越有其實(shí)際的意義，我們可以在其上進(jìn)行諸多的控制策略的試驗(yàn)，然后將成功的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、應(yīng)用到其他領(lǐng)域中去，這對節(jié)省能耗、工業(yè)安全性以及工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展是很有推動(dòng)意義的。本畢業(yè)論文用水箱液位監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案的實(shí)踐操作來闡述PLC的應(yīng)用。通過PLC軟件設(shè)計(jì)及其優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了水箱液位的自動(dòng)控制。選用西門子S7-200系列PLC作為系統(tǒng)軟件開發(fā),利用STEP7-Micro/WIN32軟件進(jìn)行梯形圖及指

2、令語句表程序編制。運(yùn)用力控組態(tài)軟件完成上位機(jī)監(jiān)控界面及整體監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了一種水箱液位控制器。詳細(xì)介紹液位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作過程、軟件的實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)具有操作簡便、自動(dòng)化程度高、運(yùn)行速度快、可靠性高等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：水箱液位監(jiān)控、PLC、STEP7-Micro/WIN32、監(jiān)控組態(tài)軟件、力控組態(tài)軟件37東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)論文目錄第1章緒論11.1PLC的基本概念11.1.1PLC的定義11.1.2PLC的特點(diǎn)11.1.3PLC的基本結(jié)構(gòu)31.1.4PLC的編程語言31.2PLC的工作原理51.2.1PLC的工作方式51.2.2掃描循環(huán)時(shí)間61.2.3輸入/輸出滯后時(shí)間

3、61.3西門子簡介71.3.1概述71.3.2S7-200系列PLC的介紹71.3.3S7-200的組成7第2章STEP7-Micro/WIN32編程軟件介紹92.1STEP7-Micro/WIN32的概述92.1.1硬件連接及軟件安裝92.1.2軟件的基本功能102.1.3編程軟件的使用102.1.4程序的監(jiān)控及調(diào)試10第3章水箱液位的控制系統(tǒng)PLC設(shè)計(jì)113.1水箱液位的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路113.2硬件設(shè)備的選擇及工作情況113.2.1硬件設(shè)備113.2.2連接圖113.2.3系統(tǒng)控制電氣連接圖123.3程序的編寫及下載133.3.1在STEP7-MicroWin環(huán)境中編

4、寫、調(diào)試、下載PLC的梯形圖程序133.3.2系統(tǒng)梯形圖15第4章運(yùn)用組態(tài)軟件完成上位機(jī)監(jiān)控界面及整體監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)214.1監(jiān)控組態(tài)軟件介紹214.1.1概述214.1.2組態(tài)軟件的發(fā)展和現(xiàn)狀214.1.3組態(tài)軟件的特點(diǎn)214.2力控組態(tài)軟件簡介2137東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)論文4.2.1概述214.2.2力控組態(tài)的主要指標(biāo)214.2.3通訊驅(qū)動(dòng)及通訊處理234.3存儲罐液位監(jiān)控234.3.1組態(tài)軟件的安裝234.3.2存儲罐液位監(jiān)控圖234.3.3趨勢曲線圖29參考文獻(xiàn)36致謝3737東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文第1章緒論1.1PLC的基本概念1.1.1PL

5、C的定義PLC問世以來，盡管時(shí)間不長，但發(fā)展迅速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化，美國電氣制造商協(xié)會(huì)NEMA（NationalElectricalManufactoryAssociation）經(jīng)過四年的調(diào)查工作，于1984年首先將其正式命名為PC（ProgrammableController），并給PC作了如下定義“PC是一個(gè)數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯，順序，計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)與演算等功能，并通過數(shù)字或類似的輸入/輸出模塊，以控制各種機(jī)械或工作程序。一部數(shù)字電子計(jì)算機(jī)若是從事執(zhí)行PC之功能著，亦被視為PC，但不包括鼓式或類似的機(jī)械式順序控制器。”

6、以后國際電工委員會(huì)（IEC）又先后頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿，第二稿，并在1987年2月通過了對它的定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！盵14]總之，可編程控制器是一臺計(jì)算機(jī)，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。但可編程

7、控制器產(chǎn)品并不針對某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。1.1.2PLC的特點(diǎn)1．PLC的主要特點(diǎn)（1）高可靠性1）所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。2）各輸入端采用R-C濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為10~20ms。3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。4）采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。5）對采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟、硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止