基于PLC和组态软件的液位控制系统设计

基于PLC和组态软件的液位控制系统设计

有一水箱需对水箱水位进行恒水位控制，且可在0~2m范围内可调节，起初设定值水箱水位在1m处，不管水箱的出水量如何，水箱的进水量都要保持水箱水位在1m，若出水量少，那么水箱进水量也少；相反出水量多，水箱进水量也多。

系统可以依据液位高度正比于水箱底部压力这个关系采用一个压力变送器采集水箱底部压力来确定液位高度，进而保持水位恒定。压力变送器采集的压力信息转换为电流信息传输给EM235模拟量模块，然后再传输给PLC，PLC经过PID运算指令对液位进行自动调节，接着PLC输出0~10V电压信号传输给变频器，变频器根据电压信号来设置不同的频率来控制水泵三相电动机电动机的转速，因而进水量可以得到有效的控制。水泵电动机的转速由变频器的模拟频率设定端来控制。液位高度和PID参数设置可由组态输入。

第一章引言 1

1.1 PID控制环节及其控制过程 1

1.2过程控制系统的原理 3

第二章液位控制系统项目分析 5

2.1 液位控制系统要求 5

2.2 液位控制系统硬件配置 5

第三章液位控制系统硬件设计 6

3.1 PLC选型 6

3.2 压力传感器的选型 7

3.3 变频器的选型 7

3.4 PLC安装和接线 7

第四章水位控制系统软件设计 9

4.1 PLC设计 9

4.2 PLC的I/O分配表 9

4.3 PLC程序梯形图设计 10

4.4 组态软件设计 13

4.4.1 MCGS组态软件简介 13

4.4.2 组态画面设计 15

第五章组态PLC和触摸屏通信 22

5.1 MCGS组态通信设置 22

5.2 MCGS与触摸屏通信设置 23

5.3 西门子S7-200PLC参数设置 24

5.4 系统调试 24

结论 25

致谢 26

参考文献 27

本设计是先通过组态软件MCGS作出一个关于水箱液位控制的动态连接界面，再进行PLC编程，然后对MCGS组态环境进行设置将组态与编写的PLC程序进行动态连接[6]。在通讯接口设备通讯状态良好的情况下下，普通操作人员仅仅只需要在电脑上进行一些参数数据的设置和改动就可以实现对水箱液位的控制。其次，操作人员可随时通过动画界面检测到水箱的液位变化，这既方便又安全[7]。这实现了工业液位控制自动化的同时也保障了操作人员的安全和劳动强度，进而推动了我国工农业自动化的发展[8]。

参考文献

[1].张文明、华祖银.嵌入式组态控制技术第二版[M].北京：中国铁道出版社，2011

[2].巫莉.手把手教你学三菱PLC（双色板）[M].北京：中国电力出版社，2015

[3].杨公源、陈云军.PLC应用实例在线解说[M].北京：电子工业出版社，2013

[4].初航、史进波.三菱FX系列PLC编程及应用[M].北京：电子工业出版社，2014

[5].李智明.工控组态设计与应用[M].北京：大连理工大学出版社，2013

[6].李红萍.工控组态技术及应用--MCGS[M].北京：西安电子科技大学出版社，2015

[7].李宁.组态控制技术及应用[M].北京：清华大学出版社，2015

[8].阳胜峰.视频学工控三菱FX系列PLC[M].北京：中国电力出版社，2015

[9].初航.零基础学三菱FX系列PLC[M].北京：机械工业出版社，2010

[10].郭琼.PLC应用技术[M].北京：机械工业出版社，2009

[11].孔凡才.自动控制原理与系统[M].北京：机械工业出版社，2015