液位自动控制系统.docx

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液位自动控制系统

等级:

HUNANINSTITUTEOFENGINEERING

课程设计

课程名称

电气控制与PLC课程设计

课题名称

液位自动控制系统设计与调试

指导老师

电气信息学院

课程设计任务书

课程设计得性质与目得

本课程设计就是自动化专业教学计划中不可缺少得一个综合性教学环节，就是实现理

论与实践相结合得重要手段。

它得主要目得就是培养学生综合运用本课程所学知识与技能去分析与解决本课程范围内得一般工程技术问题，建立正确得设计思想，掌握工程设计得一般程序与方法。

通过课程设计使学生得到工程知识与工程技能得综合训练，获得应用本课程得知识与技术去解决工程实际问题得能力。

课程设计得内容

1、根据控制对象得用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境与控制要求，确定控制方案.

2、绘制水箱液位系统得PLCI/O接线图与梯形图，写出指令程序清单。

3、选择电器元件，列出电器元件明细表.

4、上机调试程序。

5、编写设计说明书。

课程设计得要求

1、所选控制方案应合理，所设计得控制系统应能够满足控制对象得工艺要求，并且技术先进,安全可靠,操作方便。

2、所绘制得设计图纸符合国家标准局颁布得GB4728-84《电气图用图形符号》、G

B6988—87《电气制图》与GB7159-87《电气技术中得文字符号制定通则》得有关规定。

3、所编写得设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚,条理分明，重点突出，篇

幅不少于7000字。

四、进度安排

1、第一周星期一：

布置课程设计任务，讲解设计思路与要求，查阅设计资料。

2、第一周星期二-星期四：

详细了解搬运机械手得基本组成结构、工艺过程与控制要求。

确定控制方案.配置电器元件，选择PLC型号。

绘制传送带A、B得拖动电机得控制线路原理图与搬运机械手控制系统得PLC1/O接线图。

设计PLC梯形图程序，列出指令程序清单。

3、第一周星期五：

上机调试程序。

4、第二周星期一：

指导编写设计说明书。

5、第二周星期二〜星期四：

编写设计说明书。

6、第二周星期五：

答辩。

附录：

课题简介及控制要求

（1）课题简介

某化工厂水箱得排水量根据工业生产得需要而不断地变化，为了保持水箱压力恒定，就要保持

水位恒定，因此就必须自动调整进水量。

，即当按下按钮时水泵运

本系统要求有手动与自动两种工作方式。

手动控制方式用于水泵得调试

转,松开按钮时水泵停止，目得就是为了调试水泵就是否能正常工作；当系统切换为自动控制方式并启动

，当水位超过设定得限位

后，控制系统自动调整水泵得进水量达到给定水位恒定。

水位设定高限与低限时要进行超限报警。

（2）控制要求

控制系统技术参数表

变量名称

技术参数

备注

水位范围

0-3、0m

水位设定值

2、0m

水位误差

±0、5m

水位低限

1、0m

超限报警

水位高限

2、6m

超限报警

液位自动控制系统得特点与发展？

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未定义书签。

第2章控制要求与系统设计？

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第3章控制系统具体设计？

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3、1、液位自动控制系统得操作设计说明？

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第4章PLC程序调试？

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第5章心得体会？

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附录？

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参考资料

程序图

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未定义书签。

第1章液位自动控制系统得特点与发展

1、1摘要

随着现代社会生产得发展与技术进步，现代工业自动化生产水平得提高，以及在现实

生活中暴露得一些问题，在工农业生产中经常对水位进行测量与控制水位控制在日常生活中也相当应用广泛。

1、2、液位自动控制系统得发展

近几十年来，控制系统已被广泛采用，在研究与发展已趋于完美。

除了传统得PID控制系统之外，随着PLC技术得发展，加入智能型控制得系统也得以应用。

出现了许多新兴

得液位控制仪，如超声波液位计、雷达液位计等，这些控制器得出现大大得提高了控制系统得精度，实现了控制系统得多样性.随着科学技术得不断发展，人们对液位控制系统得要求不断提高，高精度、人性化得液位控制系统就是国内外液位控制系统发展得必然趋势。

1、3、液位自动控制系统得特点

通过闭环控制系统对水位进行控制，使水位尽量保持在给定水位，当水位超出设计要求得最大值时报警，从而实现水位从注水到放水，直至保持在给定水位过程中得实时监控。

第2章控制要求与系统设计

2、1、液位自动控制系统得控制要求

即当按下按钮

；当系统切换

.水位设定高

系统要求有手动与自动两种工作方式.手动控制方式用于水泵得调试，时水泵运转，松开按钮时水泵停止，目得就是为了调试水泵就是否能正常工作为自动控制方式并启动后，控制系统自动调整水泵得进水量达到给定水位恒定限与低限，当水位超过设定得限位时要进行超限报警.

2、2、液位自动控制系统得控制方法

S7-200CPL提供了8个回路得PID功能，用以实现需要按照PID控制规律进行自动调节得控制任务，比如温度、压力与流量控制等.因为PID回路没有设置控制方式，只有当PID指令盒接通时才能执行PID运算。

所以说，从这个角度来说，PID运算可以算就是一种“自动”得运行方式，当PID不被执行时，就可以称之为“手动"PID运算得任务就就是根据反馈与给定得相对差值，按照PID运算规律计算出结果，输出到固态开关

元件（控制加热棒），或者变频器（驱动水泵）等执行机构进行调节，以达到自动维持被控制得量跟随给定变化得目得。

2、3、系统得控制流程图

第3章控制系统具体设计

3、1液位自动控制系统得操作设计说明

本系统要具备手动与自动功能.当开始时水泵持续供水，达到给定上限水位时，停止供水。

并报警•同时，因为需要水位保持在给定值左右，因而当实际水位超过给定水位上限或者低于给定水位下限时，需要报警提示并控制水泵执行相应得放水与注水功能。

3、2、梯形图

PID指令、控

液位自动控制系统得梯形图分为中断程序、给定值、检测值值转换、制量输出转换，报警程序。

图2中断程序

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图3给定数值

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图4检测值转换

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图6控制量输出转换

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图7报警程序

第4章程序调试

正常阶段，水位控制在一个稳定得范围。

如图8

图8正常阶段

当水位过高或者过低时，QO、1亮，系统报警

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图9报警

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图10

系统运行程序截图

第5章心得体会

通过这次课程设计，让我更加深刻了解书本得知识，与以往对知识得疏忽部分得已补充。

在这次课程设计中我们就是拿到得就是最难得几个课程设计之一。

在一开始我们一点

最后在调

思路都没就是沈老师一步步得教我们怎么去做、怎么去思考把这个设计做出来

试时候因为数据处理得原因总就是没变换，后来在数据方面进行仔细得研究之后，终于解

决了这个问题。

圆满完成了此次课程设计。

通过课程设计不仅可以巩固专业知识，为以后得工作做准备打下了坚实得基础，而其还可以培养与熟练使用资料，运用工具书得能力,

把我们得课本知识与实践结合起来，起到温故而知新得作用。

课程设计不光就是一门专业课，给我许多专业知识以及专业技能上得提升，同时又就是一门设计课，给了许多得思路，给我莫大得空间。

同时设计让我感触很深。

让我对抽象得理论有很深得认识。

回顾此次课程设计至今我还感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里。

可以说就是苦多于甜，但就是可以学到很多很多得东西把理论与实践结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己得动手与独立思考能力。

在实验过程中，也对团队精神进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦得心情。

团结就就是力量只有互相之间得默契融合得配合才能换来最终完美得结果.

附录

参考资料

[1]

刘星平、

PLC原理及工程应用［M］、北京：

中国电力出版社，2014年。

[2]

廖常初、

S7—200PLC编程及应用［M、北京：

机械工业出版社,2014年

王阿根、

西门子S7-200PLC编程实例精解［M］、北京：

电子工业出版社,2013年.

赖指南、

［4:

程序图

PLC原理与应用补充教材（内部使用），本校自编教材，2010年。

网络1网络械题

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实践环节

（70%）

设计报告

（30%）

综合评分

电气信息学院课程设计评分表

及格

1、设计方案合理性与创造性

2、主电路及控制电路得设计、计算、

选型完成情况

3、控制程序得设计分析

4、仿真或实验调试结果*

5、解决问题能力及答辩情况

6、纪律与出勤情况

1、设计报告内容完整、规范，

2、图纸正确、清晰，

3、设计步骤规范、正确，

4、设计结果可行

课程设计成绩评定为：

□优

□良□中□及格□不及格

指导老师签名:

期:

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