基于力控的液位测量控制系统的设计Word文档下载推荐.doc

1、油罐在石油化工工业生产及贮油方面具有不可忽视的作用，既然这样，油罐的液位测量就显得非常重要。本论文在对比国内外相关课题后，提出了一套完整的油罐液位系统测量方案。该系统采用可编程控制器（PLC）的电源模块，CPU模块及模拟、数字的输入、输出模块作为硬件，并将其相互连接达到液位和温度的测量及显示作用，同时利用Pro-32程序作为该系统的软件对其进行温度信号的采集和液位信号的测量。最后，再应用力控软件对该系统进行仿真。 该系统包括三套液位测量装置，在本次设计中应用小型以太网联接在一起，达到分散设备，集中控制的目的。关键词：液位测量 PLC 以太网AbstractOilcan has the func

2、tion that have to cant neglect in petroleum chemical engineering industry production and the oil of storing, since like this, the measures liquid of the oilcan and then seem to be very important.My thesis put forward a set of complete oilcans liquid system diagraph project after contrasting domestic

3、 and international and related lesson.The system supply power model,CPU model and analog,digital input,output model as its hardware,combining its mutually connection to attain the liquid a diagraph with manifestation function of temperature, combining exploitation procedure Pro-32 conduct and action

4、s that system of the programmable controller（ PLC） in adoption in the system proceed the temperature signal collects with the diagraph of the liquid a signal.Finally, then the applied dint really control the software to proceed to imitate to the system.The system includes three sets of equipment for

5、 measuring liquid device, in this design They are connected together by applied small scaled ether net, and get dispersion equipments, concentrating control.Key phrase: The liquid measures The PLC Ether net目 录第一章 前言1.1 课题概述41.2 课题意义4第二章 系统设计概述2.1 概述52.2 液位测量系统工艺流程图52.3 系统控制面板72.4 电气主回路8第三章 基于以太网的现场总

6、线技术3.1什么是以太网93.2什么是现场总线93.3基于以太网的现场总线技术9第四章 系统硬件设计4.1 概述114.2 模块选取114.3 模块简介及接线13第五章 系统软件设计5.1 概述295.2 梯形图编程295.3 Pro-32软件在本设计中的应用31第六章 力控软件简介及在其本系统中的应用6.1 力控软件简介336.2 力控软件的组成336.3 力控软件在本系统中的应用34参考文献36致谢37第一章 前 言1.1 课题概述此课题为油罐的液位测量系统的设计。通过对液位测量系统的充分调研基础上，提出一套性价比较高的硬件配套方案，采用开放、标准和价廉的以太网络，实现底层网络与工厂管理网

7、络的无缝连接，为企业信息化的顺利实现奠定基础。本课题主要实现控制系统的硬件配置、通信系统配置、人机界面组态、控制软件设计等。利用控制以太网和通用组态软件技术完成上下位机数据交换，现场总线通信系统的设计，上位监控系统的人机界面设计等，利用专用控制软件完成液位测量系统控制软件的设计。1.2 课题意义该课题通过对几套油罐装置的以太网连接，实现在本地及上位机远程端的控制。因此通过本次设计可以脱离课本，亲自融入到计算机控制的实际应用中；通过对油罐液位测量系统软、硬件方面的设计，让我们更加全面的掌握PLC这一控制工具在本设计中的应用。另外，该设计在计算机直接控制系统基本模式的基础上，更多的融入了现场总线技

8、术和以太网技术。重在培养建立控制体系的概念和基本过程，为了更好地和自动控制领域前沿接轨，对实验室建设是一个很好的范例，并对实际生产具有指导意义。第二章 系统设计概述2.1 概述该油罐液位测量系统的任务是分别应用本地及上位机对油罐液位的测量，系统共三套设备，其中测量部分不是简单的应用传感器来测量，而是应用WOGO公司的编码器来实现的。如图所示，油罐通过浮子把液位变化传递给编码器，编码器再把液位的位移信号变成脉冲信号来处理，编码器和浮子之间还要通过滑轮和拉线盒来连接。上位机监控则是应用通用组态软件力控来实现的，2.2 液位测量系统工艺流程图如图2.1所示，该系统为12米高的油罐，工业上用来贮油，为

9、了保持油位有一个稳定的高度，油罐有入口和出口，分别用泵来送油和用电磁阀来出油。其中，泵和电磁阀可用手动面板和上位机分别控制。另外，为了检测油罐液位，该系统设置了浮子和拉线盒把液位信号传送到编码器，编码器再把位移信号变成脉冲信号，从而用PLC来控制。编码器的转换精度为120mm/1000个脉冲，也就是说浮子每上升120mm，编码器就产生1000个脉冲，PLC通过检测到的脉冲信号便可知道油位的变化，以达到检测油位的目的。另外，为了保证油罐的安全生产，该系统用三个热电阻来检测温度信号，检测出温度信号后，取其平均值显示到温度仪表上，用来监测该系统温度的变化，确保了系统的安全性。图2.1 液位测量系统工

10、艺流程图2.3 系统控制面板设备1液位显示 设备2液位显示 设备3液位显示设备1温度显示 设备2温度显示 设备3温度显示Power 泵1启指示 泵2启指示 泵3启指示 本地/远程 Power开关 泵1启/停 泵2启/停 泵3启/停 电磁阀3手动开关电磁阀2手动开关电磁阀1手动开关图2.2 系统控制面板如图2.2所示为本系统的控制面板，也是该油罐液位测量系统的手动操作平台，包括电源开关及其指示灯、“本地/远程”选择开关、三套设备的泵起泵停选择开关及各设备指示灯、电磁阀手动开关，以及各套设备的液位和温度显示。2.4 电气主回路变压器UVWNFUFUFUFUK电源开关LKM1KM2KM3FR1FR2

11、FR3M2M1AC220VDC24VM3弱电设备 强电设备图2.3 系统电气主回路如图2.3所示为该系统的电气主回路图，其中包括三台异步电动机，分别控制三套设备中泵的接触器线圈的吸合。另外还有两条分别供给强电设备和弱电设备的线路。第三章 基于以太网的现场总线技术3.1 什么是以太网以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆10 Base T以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性最好。3.2 什么是现场总线现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现，标志着工业控制技术领域有一个新时代的开始，并将对该领域的发展产生重要影响。现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使他们各自都具有了数字计算和通信能力，采用进行简单连接的双绞线等作为总线，把多个测量控制仪表连接成的网络系统，并按公开、规范