管道流量比值控制PLC系统设计Word下载.docx
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刘增环等
设计周数：
两周
设计成绩：
2012年6月21日
目
录
1、课程设计目的
2、课程设计正文
2.1设计主要任务
2.2设计题目管道流量比值控制PLC系统设计
2.3硬件系统设计
2.4软件系统设计
2.5程序分析及框图
2.6编写PLC梯形图程序
3、程设计总结或结论
4、参考文献
1、PLC课程设计目的
1.1掌握S7-200系列可编程控制器硬件电路的设计方法。
1.2熟练使用S7-200系列可编程控制器的编程软件，掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法。
1.3掌握S7-200系列可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。
1.4在完成可编程控制器为下位机的相关控制程序的基础上，用组态软件编程实现上位机的控制及其相关监控界面。
1.5通过课程设计使学生能熟练掌握数据的查询（图书、网络），PLC课程所获知识在工程设计工作中综合地加以应用，使理论知识和实践结合起来
1.了解管道流量比值控制系统的物理结构、闭环调节系统的数学结构和PID控制算法。
2.明确各路检测信号到PLC的输入通道和明确PLC到各执行机构的输出通道。
3.绘制出流量控制系统的电路原理图，编制I/O地址分配。
4.编制PLC程序，结合实验装置进行调试。
技术要求：
1．此系统有两路供水系统。
第一路由异步电动机（不具备调速功能）和和水泵构成动力系统。
第二路由变频器、电动机和水泵构成动力系统，依靠动力系统的变频调速控制流量，用电磁流量计检测流量。
2.本系统把第一路的流量（检测值）乘以设定的比例系数后的值作为流量给定值，控制第二供水管道的流量。
控制器采用PID算法决定变频器的给定值，从而实现两路流量的按比例控制。
模拟量输入有涡流流量传感器和电磁流量传感器组成，PLC选西门子S7—200系列中的226，上位机和下位机的电缆采用RS—458通讯电缆。
第一路由异步电动机和水泵构成动力系统，第二路由变频器、电动机和水泵构成动力系统。
端口分配表
输入端子号
输出端子号
地址号
信号名称
说明
1
AIW0
第一路供水系统涡流流量传感器输入
16位
2
AIW2
第二路供水系统电磁流量传感器输入
AQW0
输出控制电动调节阀
AQW4
输出控制变频器
2.4软件系统。
内存变量分配表
序号
名称
地址
涡流流量传感器
电磁流量传感器
3
电动调节阀
4
变频器
5
PID表地址
VB100/VB200
8位
6
过程变量PV
VD100/VD200
32位
7
设定值SP
VD104/VD204
8
输出M
VD108/VD208
9
增益K
VD112/VD212
32位，设定为0.75
10
采样时间Ts
VD116/VD216
32位，设定为0.25秒
11
积分时间Ti
VD120/VD220
32位，设定为0.5分
12
微分时间Td
VD124/VD224
32位，设定为0分
13
积分前项
VD128/VD228
14
过程变量前值
VD132/VD232
15
定时中断0时间间隔
SMB34/SMB35
8位，设定为250毫秒
在系统中有两路供水系统，要求控制第二路流量跟随第一路流量，并保持设定的比例，控制系统采用PID控制算法，把第一路的流量乘以设定的比例系数后的值作为流量给定值，控制第二路供水管道的流量。
主程序OB1功能是PLC首次运行时利用SM0.1调用初始化子程序，使子程序只执行一次，子程序SBR0为初始化程序，形成PID回路表，建立100毫秒的定时中断，并开中断。
中断系统的功能是把第一路的流量AIW0乘以设定的比例系数后的值作为流量给定值送入PID回路表，将第一路的流量AIW2的值作为过程变量送入PID回路表，把PID运算的输出值送到AQW0中，从而控制第二路水泵的速度。
控制原理图1（控制主回路）
控制原理图2（控制副回路）
程序框图1（控制主回路）
程序框图2（控制副回路跟随主回路）
2.6程序梯形图
3.总结
由于平时大家都是学理论，没有过实际开发设计的经验，拿到的时候都不知道怎么做。
但通过各方面的查资料并学习。
我们基本学会了PLC设计的步聚和基本方法。
分组工作的方式给了我与同学合作的机会，提高了与人合作的意识与能力。
通过这次设计实践。
我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。
在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。
能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。
通过合作，我们的合作意识得到加强。
合作能力得到提高。
上大学后，很多同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人负责一定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。
在此过程中，每个人都想自己的方案得到实现，积极向同学说明自己的想法。
能过比较选出最好的方案。
在这过程也提高了我们的表达能力。
在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。
在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法，不是有句话叫做思而不学者殆。
做事要学思结合。
最后要对各位辛勤指导的各位老师表示忠心的感谢
4参考文献
[1]殷洪义.可编程控制器选择设计与维护.北京：
机械工业出版社，1994
[2]张万忠.可编程控制器应用技术.北京：
化学工业出版社，2001.12
[3]曾庆波、孙华、周卫宏.监控组态软件及其应用技术.哈尔滨：
哈尔滨工业大学出版社.2005
课程设计
评语
成绩
指导教师
（签字）
年月日
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