河北工程大学管道流量比值控制PLC系统设计.docx
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河北工程大学管道流量比值控制PLC系统设计
河北工程大学科信学院
课程设计说明书
（2011/2012学年第二学期）
课程名称：
可编程序控制器
题目：
管道流量比值控制PLC系统设计
专业班级：
学生姓名：
学号：
指导教师：
设计周数：
二周
设计成绩：
2012年6月21日
1、课程设计目的
可编程序控制器具有结构简单、编程方便、性能优越、灵活通用、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强等一系列优点，在工业生产过程自动控制领域得到广泛的应用。
无论是国外引进的自动化生产线，还是自行设计的自动控制系统，都广泛采用单台或多台可编程序控制器组成。
通过本次课程设计，掌握可编程序控制器的基本原理、功能、应用、程序设计方法和编程技巧，还有掌握一种至二种基本机型，掌握PLC控制技术的基本原理和应用，为今后从事相关控制领域的工作打下基础。
2、课程设计内容
2.1设计任务
⑴了解流量比值控制系统的物理结构，闭环调节系统的数学结果和PID控制算法。
⑵逐一明确各路检测信号到PLC的输入通道，包括传感器的原理，连接方法，信号种类，信号调理电路，引入PLC的接线以及PLC中的编址。
⑶逐一明确从PLC到各执行机构的输出通道，包括各执行机构的种类和工作原理，驱动电路的构成，PLC输出信号的种类和地址。
⑷绘制出流量控制系统的电路原理图，编制I/O地址分配表。
⑸编制PLC的程序结合过程控制实验室的现有设备进行调试，要求能在实验设备上演示控制过程。
2.2设计要求
流量比值控制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）和水泵构成动力系统，由涡轮流量计检测流量，电动调节阀控制流量。
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，由电磁流量计检测流量。
流量比值控制就是由可编程控制器控制两路供水系统的流量保持设定的比例。
本设计假设第一路的流量由其他系统控制或手动控制，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，控制第二路供水管道的流量。
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。
2.3设计正文
2.3.1使用仪表
⑴涡轮流量计：
输出信号：
频率，测量范围：
0~0.6m3/h
接线如图所示：
接线说明：
传感器的供电电源由24VDC开关电源提供，负载为流量积算变送仪。
注：
使用涡轮流量计时，必须将24VDC开关电源打开。
2）、电磁流量计：
输出信号：
4~20mA，测量范围：
0~0.4m3/h
接线说明：
转换器为交流220V供电，X、Y和A、B、C为传感器和转换器之间的连线，输出信号线直接接控制台上的电磁流量计信号输出端。
2.3.2系统原理图
2.3.3I\O分配表
名称
编号
地址
说明
功能
1
AIW0
输入模拟量
水压力传感器的值
2
AIW2
输入模拟量
涡轮流量计的值
1
AQW0
输出模拟量
控制电动机调节阀的流量值
2.3.4PLC程序
3、课程设计总结
4、参考文献：
[1]廖常初.PLC基础及应用.北京：
机械工业出版社
[2]史国生.电气控制与可编程控制器技术.北京：
化学工业出版社，2003
[3]孙振强.可编程控制器原理及应用教程.北京：
清华大学出版社
[4]阮友德.电气控制与PLC实训教程.北京：
人民邮电出版社，2006
课程设计
评语
课程设计
成绩
指导教师
（签字）
年月日
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