基于PLC的热水箱恒温控制系统设计-开题报告

毕业设计(论文) 开题报告

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系统模块框图

4.预期成果

第一、开通电源,状态指示灯1亮。

第二、通过按键键入设定温度,数码显示管1显示设定温度。

第三、数码显示管2显示恒温箱内的实时温度。

第四、当数码显示管2上显示的温度低于键盘显示板1上的设定温度时,蜂鸣器报警。加热装置加热。水泵2开始运行,状态指示灯3亮,水泵2抽取储水箱2中的热水注入恒温箱的第二组金属管,同时储水箱3中的第二组金属管端口有水流出。

第五、当数码显示管2所显示的温度等于数码显示管1的设定温度时,蜂鸣器停止报警,加热装置停止工作,水泵2停止工作,状态指示灯3熄灭。

第六、当数码显示管2上显示的温度高于数码显示管1上的设定温度时,蜂鸣器报警,水泵1开始运行,状态指示灯2亮。水泵1抽取储水箱1中的冷水注入恒温箱的第一组金属管,同时储水箱3中的第一组金属管端口有水流出。

第七、当数码显示管2所显示的温度等于数码显示管1的设定温度时,蜂鸣器停止报警,水泵1停止工作,状态指示灯2熄灭。

基于PLC的水处理智能控制系统【开题报告】

开题报告 电气工程及其自动化 基于PLC的水处理智能控制系统 一、课题研究意义及现状 我国是一个严重缺水的国家,面临水资源缺乏危机,污水处理成为我国大中小城市建设的必要设施之一。水污染不仅危害公民的身体健康,还抑制了我国经济的发展,破坏了生态平衡,并且容易引发水荒。水污染的出现引起了世界各国政府的关注,治理水污染环境的课题被列入世界环保组织的工作日程。 国外一些发达国家工业现代化实现的早,而且经济发展较早较快,水污染问题的严重性也得到较早的体现出来,并且得到国家政府的重视,投入大量的人力,物力进行水处理的研究。国外污水处理自动控制系统主要存在以下几个特点: 1.大量采用在线监测的水质分析表,对全厂的水质实行实时监测,并由上位机记录下来,提高了测量的精度; 2.采用集散控制系统DCS和现场总线控制系统FCS; 生产过程中不同程度上采用智能控制,可以依据水源和水质的变化自动的调整相应的控制方式; 3.大量采用遥测,遥控设备;并且开始有效地利用社会信息资源,如电话网络、移动电话网络、气象信息等。 我国的污水工业开始于1921年,上海建立北区污水处理厂,又在1926年建立了东区和西区污水处理厂。由于我国城市各项基础设施的建设和资源环境的发展不协调,特别是环境保护设施的建设是近几年我国才开始重视的,这样使得我国大部分城市污水处理厂的要求达不到实际处理的要求,水污染治理的问题也越来越严重。 与国外相比,我国污水处理自动化控制起步比较晚,七十年代开始采用热工仪表,八十年代应用分析仪表和DCS系统,九十年代,随着一大批大型污水处理厂的建成,我国污水处理控制系统的自动化水平有了显著的提高。 科技的发展带动了工业的发展,特别是PLC的出现,对工业自动化系统带来了前所未有的变革。PLC以其技术成熟,通用性好,可靠性高,安装灵活,扩展方便,性能价格比高等一系列的优点,在工业的自动化控制中占领主导地位。 本课题主要研究污水的净化处理和PLC在污水处理过程中的智能控制。污水处理自动化控制中采用PLC控制系统,可以提高自动控制的可靠性,减少人力的劳动强度,提

基于PLC的恒压供水控制系统设计开题报告

一、选题的目的、意义和研究现状 1.选题目的 水是生命之源,任何生命都不能没有水。水在人的日常生活中至关重要,是生产生活必不可少的元素,而我国是一个严重缺乏水资源的国家,全国有108个城市严重缺水,所以更好的供水系统十分关键。 为满足城市需水量日益加大的要求,降低供水能耗,实现全自动、可靠、稳定的供水,需要利用变频恒压供水技术对原供水系统进行自动化改造,采用PLC控制并进行远程监控、管理及故障远程报警。通过对小区住宅的供水结构分析,根据白天居民楼用水量少,晚上用水量大的特点,设计一套基于PLC的变频恒压供水系统。 2.意义 变频恒压供水系统的优点是节约电能,节能量通常在10%-40%,单台水泵的节能量来看,流量越小,节能量越大。变频恒压供水系统实现了系统供水压力稳定而流量可在大范围内连续变化,从而保证用户任何时候的用水压力,不会出现用水高峰不能正常用水的情况。而PLC的使用灵活实用性强,可靠性高抗干扰能力强的特点让变频恒压供水系统更容易操作与监控维护。 3.研究现状 在我国,城市的生活生产用水主要来自由自来水公司的市政管网提供。然而自来水的给水压力通常只能达到0.35-0.4MPa,一般只能满足8层楼左右的用水需求,随着国家经济的发展,城市内的高层建筑的比例不断增加,自来水的给水压力已无法满足高层建筑的生活和消防给水的要求,只能依靠建筑内二次加压给水设备进行增压给水。 目前国内外使用最普遍的自动化给水系统是变频调速恒压给水系统。近年来,随着变频调速技术的成熟、普及和应用,其产品已用来更新改造传统给水系统。变频调速系统实现了电机无级调速,根据水泵出口的压力情况自动调节水泵机组的转速,从而保持水压恒定,以满足人们对给水系统的要求。变频调速恒压给水系统无论是投资规模、运行的经济性、可靠性、稳定性和自动化程度等方面都优于传统的给水系统,而且还能有效的降低能耗。

恒温自动控制系统开题报告

北京理工大学珠海学院毕业设计(论文)开题报告 题目:恒温箱自动控制系统 学院:信息学院 专业:自动化 学生姓名:翟朝君 指导教师:董静

一、研究的现状及其意义 随着计算机控制技术的发展,恒温自动控制在工业、农业生产过程中无疑占有着非常重要的地位,温度的控制直接影响着工业、农业生产的产量和质量。具有连线简单、微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、精度高等特点。但是由于控制环境,目标,成本等因素,需要针对情况来设计系统结构和功能,以取得最佳的控制效果因此用它来组成一个测温系统,具有电路简单,在一根通信线上可以挂很多这样的数字温度计,十分方便。目前已被众多行业进行广泛的运用(生物的培养实验室、恒温热水器、农业大棚、保存食物的恒温箱、医疗恒温箱、仪器仪表温度监控、汽车空调,冰箱,冷柜以及中低温干燥箱等)二、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题 研究目标: 设计出一套基于单片机的恒温箱温度自动控制系统。 研究内容: 本设计主要设计一个基于单片机的温度自动控制系统,并实现对电机的控制。控制系统主要是由单片机、+5V电源电路、温度传感器电路、液晶显示器电路、按键控制电路、电机控制电路等部分,通过按键输入所设定的温度范围,在液晶显示屏上进行显示,当检测到温度超出了设定范围,单片机接受信息后分析并对相对应的电机进行触发,并且对环境进行相应的响应,使环境温度控制在一定范围之中。 拟解决的关键问题: 1编写单片机程序 2温度自动控制问题 3系统各种控制模块数学模型的建立 4选取有效方案详细论述并对选取的方案建立仿真模型,并进行仿真

三、研究的基本思路和方法、技术路线、实验方案及可行性分析 基本思路和方法: 1 键盘管理:监测键盘输入,接收温度预置,启动系统工作 2 显示:显示设置温度及当前温度 3 温度检测及温度值变换:完成A/D转换及数字滤波 4 温度控制:根据检测到的温度控制电炉工作 5 报警:当预置温度或当前炉温越限时报警 技术路线: 根据恒温箱控制器的功能要求并结合对单片机的资源分析,即单片机软件编程自由度大,可用编程实现各种控制算法和逻辑控制。按键将设置好的温度值传给单片机,通过温度显示模块显示出来。初始温度设置好后,单片机开启输出控制模块,使电热器开始加热。 实验方案: 1、认真查阅资料确定设计方案 2、进行相关计算选取需要的元件和装置 3、画出相应接线配置图 4、画出总设计图 5、进行校验改正,完成毕业论文 可行性分析: 此次研究是在指导老师的指导下搜集,查阅相关资料,确定能够通过应用单片机进行控制是最优方案,未来的发展趋势及可操作性进行分析,该课题能够顺利进行。

机械毕业设计--应用PLC的恒温箱控制系统设计

毕业设计(论文)中文摘要

毕业设计(论文)外文摘要

目录 1 绪论 (1) 2 FX2N系列PLC (3) 3 FX2N-4AD模块介绍 (4) 3.1 通道选择 (4) 3.2 程序实例 (6) 4 传感器简介 (7) 4.1 热电偶传感器应用 (9) 4.2 叶轮式流量传感器 (10) 4.3 光电开关 (11) 5 BCD译码器 (15) 6 搅拌部分 (16) 6.1搅拌过程分类 (16) 6.2搅拌桨叶分类 (17) 6.3 流体搅拌基本原理及参数 (18) 7 冷却器简介 (18) 8 程序设计 (19) 8.1恒温箱的工艺过程及控制要求 (19) 8.2控制方案分析 (20) 8.3系统的配置 (20) 8.4主要控制程序说明 (21) 8.5 恒温箱控制总梯形图 (25) 8.6 恒温箱控制语句表 (32) 结论 (38) 致谢 (39) 参考文献 (40)

1 绪论 可编程控制器简称PC(英文全称:Programmable Controller),它经历了可编程序矩阵控制器PMC、可编程序顺序控制器PSC、可编程序逻辑控制器PLC(英文全称:Programmable Logic Controller)和可编程序控制器PC 几个不同时期。为与个人计算机(PC)相区别,现在仍然沿用可编程逻辑控制器这个老名字。 1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC 标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。” 目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。 开关量的逻辑控制 这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 模拟量控制 在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。 运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节

基于PLC的恒温控制系统毕业设计开题报告书

你如果认识从前的我,也许会原谅现在的我。 **化工学院信息与控制工程学院 毕业设计开题报告 基于PLC的恒温控制系统 The teperature control systmem based on PLC 学生**: 09540235 学生**:蒋青民 专业班级:测控0902 指导教师:赵明丽 职称:副教授 吉林化工学院 Jilin Institute of Chemical Technology 1.课题来源及选题的目的和意义 课题的来源:结合工程实践 选题的目的及意义: 温度是工业控制对象主要被控参数之一 在温度控制中 由于受到温度控制对象特性〔如惯性大、滞后大、非线性等〕的影响 使得控制性能难以提高 有些工业过程温度控制的不好直接影响着产品的质量 因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的 温度控制器开展初期是机械式的温度控制器 但总体来讲机械式温度控制器缺点十清楚显:1.机械式温度控制器外观陈旧呆板;2.机械式温度控制器控温精度差;3.容易打火;4.极易在一个极小温差*围内频繁开关;5.功能比拟单一 鉴于这些 智能电子式温度控制器全面取代机械式温度控制器将是不可逆转的潮流 PLC作为一种通用的工业控制器 其拥有可靠性高、使用方便灵活、控制功能完善、控制精度较高等特点 因此基于PLC技术 研究、设计较为通用的温度控制系统具有重要意义 控制系统的具体参数或元器件可根据各行业的要求不同来进展选择 2.本课题所涉及的内容国内外研究现状综述 随着现代工业的开展 人们需要对工业生产中有关温度系统进展控制 如钢铁冶炼过程需要对刚出炉的钢铁进展热处理 塑料的定型及各种加热炉、热处理炉、反响炉和锅炉中温度进展实时监测和准确控制温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量 而且 很多领域的温度可能较高或较低 现场也会较复杂 有时人无法靠近或现场无需人力来监控 如加热炉大都采用简单的温控仪表和温控电路进展控制

plc毕业设计开题报告范文

plc毕业设计开题报告范文 课题名称: PLC先进控制策略研究与应用 1、选题意义和背景。 可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)具有可靠性高、抗干扰能力强、功能丰富等强大技术优势,已经成为目前自动化领域的主流控制系统。然而,从目前的应用情况来看,PLC 还大都只是承担最基本的控制功能,如顺序控制、数据采集和PID反馈控制。各个PLC厂家也在其产品中设计了PID模块。虽然PID算法控制有很高的稳定性,但对于一些复杂控制系统,PID控制很难满足控制要求,这也使PLC的发展面临着一种挑战。随着越来越多的PLC产品与IEC1131-3标准兼容,PLC控制系统越来越开放,将先进控制算法嵌入PLC常规控制系统成为可能。本课题从工业控制实际应用角度出发,对PLC的控制功能进行深入的研究和探讨,以提高和扩展PLC控制器的应用水平和应用范围。本课题:PLC先进控制策略的研究与应用,其目的是通过研究使一些先进控制算法在PLC 及组态系统上得以实现,并开发相应的应用程序,经过验证后最终应用到工业过程控制中去。 在PLC组态系统中实现先进控制算法,包括预测控制算法和模糊逻辑控制算法,形成具有人工智能的控制模块及网络系统,能大大提高系统的控制水平,改善控制质量。从经济角度来看,目前PLC生

产商的一些产品具备先进控制模块,如模糊模块。但它们的价格十分昂贵,且封闭性较强,不适合我国中小型企业的工业改造。因此开发较为通用的先进算法实现技术,对于我国中小型企业的工业改造具有很大的意义,既可降低生产成本,又可提高经济效益。 模糊控制与预测控制是智能控制中技术较为成熟的分支,因此,研制和开发出适合工业环境的实时先进控制开发工具,实现模糊控制、预测控制嵌入PLC,与常规控制集成运行,让先进控制从教授、专家手中走出来,实现先进控制的工程化、实用化、转化为社会生产力,对缩短控制系统开发周期,加快先进控制技术的广泛应用,提高我国的工业自动化水平有着重大的意义。 2、论文综述/研究基础。 在过程工业界,从40年代开始,采用PID控制规律的单输入单输出简单反馈控制回路己成为过程控制的核心系统。目前,PID控制仍广泛应用,即便是在大量采用DCS控制的最现代的工业生产过程中,这类回路仍占总回路80%-90%.这是因为PID控制算法是对人的简单而有效操作的总结和模仿,足以维护一般过程的平稳操作与运行,而且这类算法简单且应用历史悠久,工业界比较熟悉且容易接受。 然而,单回路PID控制并不能适用于所有的过程和不同的要求[4}0 50年代开始,逐渐发展了串级、比值、前馈、均匀和Smith预估控制等复杂控制系统,即当时的先进控制系统,在很大程度上满足了单变量控制系统的一些特殊的控制要求。在工业生产过程中,仍有

基于PLC的温室控制系统的设计开题报告

郑州科技学院毕业设计(论文)开题报告

年代。先是采用模拟式的组合仪表,采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代代末开始出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温室控制技术发展很快,一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化无人化的方向发展。 目前,一些经济发达的国家和地区已经研制并实现计算机自动化控制的现代高科技温室,并形成了令人惊险的植物工厂。而我国的温室系统属于半开放系统,温室内环境控制水平较低,仍靠人工根据经验来管理。而且,国内的控制系统主要用于单因子控制,因而设施现代化水平低,对温室环境的调控能力差,产品的质量难以得到保证。正是这些塑料大棚和日光温室对于解决城乡人民的蔬菜供应发挥着主力军的作用。 3.温室控制系统研制与开发的意义 温室是植物栽培生产中必不可少的设施之一,温度是影响植物生长发育最重要的因子之一。它的作用是用来改变植物的生长环境,避免外界四季变化和恶劣气候对作物生长的不利影响,为植物生长创造适宜的良好条件。 虽然有些温室也安装有各种加热、通风和降温的设备,但其主要操作大多仍是由人工来完成的当温室面积较大或数量较多时,操作人员的劳动强度很大,而且也无法达到对温湿度的准确控制。本文介绍一种基于PLC和数字式温度传感器的温室控制系统。该系统实现了室内温度的自动测量和调节,大大降低了操作人员的劳动强度。 二、主要设计(研究)内容、设计(研究)思想、解决的关键问题、拟采用的技术方案及工作流程 1.研究内容: 温室的作用是用来改变植物的生长环境,避免外界四季变化和恶劣气候对作物生长的不利影响,为植物生长创造适宜的良好条件。温室一般以采光和覆盖材料作为主要结构材料,它可以在冬季或其他不适宜植物露地生长的季节栽培植物,从而达到对农作物调节产期、促进生长发育、防治病虫害及提高产量的目的。温室环境指的是作物在地面上的生长空间,它是由光照、温度、湿度、二氧化碳浓度等因素构成的。温室控制主要是控制温室内的温度、湿度、通风与光照。

恒温水箱PLC控制系统-毕业论文

---文档均为word文档,下载后可直接编辑使用亦可打印 --- 摘要: 在工业生产过程中,温度控制被大规模的应用于工业控制领域,如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温度控制系统、电焊机的温度控制系统等。锅炉的温度控制系统是一个大惯性的系统,一般采用PID调节进行控制。针对化工厂过程的特殊性,本文采用PID控制算法,达到对生产过程温度控制要求。本设计的PLC 控制系统的主要控制是温度恒温值闭环自动调节系统,PLC模块将数据信号传送到功能模块使之转换成模拟信号使温度传感器工作,温度传感器检测当前系统温度,然后通过FX2N-4AD模块将温度信号转化成数据信号,从而达到控制水温的目的。 关键词:PID PLC 传感器温度控制

第一章序言 1.1课题背景 1.2 市场需求 1.3 系统开发需求 1.4 设计功能要求 1.5 设计课题意义 一、课题背景 继改革开放以来我国工业一直保持迅速成长的趋势,工业自动化成了当代工业生产不可或缺的组成部分。为了使工业生产变得更加合理化、科学化,就需要用现代化的技术手段来代替低效,复杂的传统生产方式。因此,对生产过程进行自动化操作已经势在必行。 伴随网络技术和微型计算机的广泛应用,工业生产的自动化技术正在进行翻天覆地的变化。可编程序控制器(Program rnable Logtc Corltroller)简称PLC,是以微处理器为核心的工业自动控制通用装置。它具有应用灵活、可靠性高、抗干扰能力强、编程方便、易于安装、扩展、适用性强、体积小,能耗低等一系列优点,不仅可以取代继电器控制系统,还可以进行复杂的生产过程控制和应用于工厂自动化网络,被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之一。 二、市场需求 就目前看来,随着工业高速增长,自动控制的需求也在不断增长,PLC优秀的抗干扰能力和人性化的适应能力等可靠的性能使得其使用范围越来越广泛,由于PLC需要使用强电,因此基于 PLC控制的恒温系统在工业上的应用价值远超过单片机,比其更适应工业应用的需求,其中该系统使用到的阿里斯顿Z8加热管还具有抗振动、耐高压等诸多优点,这是单片机控制不能实现的。 三、系统开发需求 a)硬件需求: 1)所选元件:FX2N-60MT,FX2N-4AD及FX2N-4DA数/模转换模块、LED显示等。 2)万用表:检测制作的分压电路板有没有出现断路的情况;检验电子元件运行情况,调节变位器调整分压电路零点,检测电路板通电后的部分的具体电压电流值等。 3)PC机:用来安装FXGP/WIN-C、Protel 99SE 及 Proteus 软件 b)软件需求: 1)Protel 99 SE 软件:用来设计电路原理图和PCB图.

基于PLC控制的恒压供水系统设计开题报告

毕业论文(设计)开题报告 题目基于PLC控制的恒压供水系统设计姓名 学号 学院机械电气化工程学院 专业班级机电一体化13班 指导教师

基于PLC控制的恒压供水系统设计 一、本课题的来源及研究目的和意义 水是生命之源,人类生存和发展都离不开水。在通常的城市及乡镇供水中,基本上都是靠供水站的电动机带动离心水泵,产生压力使管网中的自来水流动,把供水管网中的自来水送给用户。但供水机泵供水的同时,也消耗大量的能量,如果能在提高供水机泵的效率、确保供水机泵的可靠稳定运行的同时,降低能耗,将具有重要经济意义。我国供水机泵的特点是数量大、范围广、类型多,在工程规模上也有一定水平,但在技术水平、工程标准以及经济效益指标等方面与国外先进水平相比,还有一定的差距。变频恒水压供水系统集变频技术、电气传动技术、现代控制技术于一体。采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性,方便地实现供水系统的集中管理与监控;同时可达到良好的节能性,提高供水效率。所以研究设计基于变频调速的恒定水压供水系统,对于提高企业效率以及人民的生活水平,同时降低能耗等方面具有重要的现实意义。变频恒压供水系统在工业和生活中有很广阔的应用前景,除了具有明显的节能效果外,还具有操作方便、容易、维护量小的特点,变频器的软启动功能也减少了对电网的冲击,使设备运行方式更趋于合理,设备的自动化水平得到提高。总之,采用变频恒压供水系统是一种技术先进、经济实用的选择。 随着社会经济的迅速发展,水对人们的生活和工业生产越来越重要,人们对供水的安全可靠性的要求不断提高。给水压力与流量对用户的用水质量具有直接影响,因而对给水水压、流量的控制,直接影响到给水系统的供水质量。给水泵组是一种长期运行的用电设备,节约泵组的电耗,对国家节能减排意义重大。是把先进的自动化技术、控制技术、通讯及网络技术、节能技术等应用于给水领域。针对城市高层建筑和消防供水系统的实际情况,以单片机和变频器为主要单元组成变频调速恒压供水系统。采用自动控制原理实现对供水压力的连续监督和控制,自动调节水泵电机加、减速,自动完成各泵的轮休、泵组软启动及无冲击切换,使水压平稳过渡,延长设备寿命,提高供水水量,降低能耗。在传统的变频调速方式上大大的提高了调速系统的性能。通过本项目的设计、研究及应用,不仅能够节约水资源,减少设备维护,而且该系统结合高层建筑生活供水与消防供水于一体,在节约能源与水资源的前提下,既保证居民的生活用水,又提高了消防安全系数。具有较大的经济和社会意义

plc恒压供水系统开题报告

plc恒压供水系统开题报告 PLC恒压供水系统开题报告 一、引言 恒压供水系统是一种能够保持供水压力稳定的系统,通过控制水泵的运行来实现。传统的供水系统存在着供水压力不稳定、浪费水资源等问题,而PLC(可 编程逻辑控制器)技术的应用可以有效解决这些问题。本文将探讨PLC恒压供 水系统的设计与实现。 二、系统设计 1. 系统结构 PLC恒压供水系统由水泵、传感器、PLC控制器、人机界面以及电气元件等组成。水泵用于提供水源,传感器用于感知水压变化,PLC控制器负责控制水泵 的运行,人机界面用于操作和监控系统。 2. 系统原理 当供水压力低于设定值时,传感器将信号传输给PLC控制器,控制器通过判断 信号来启动水泵。水泵开始运行后,PLC控制器会根据传感器反馈的水压信号 来调整水泵的运行状态,以保持供水压力稳定。 三、系统实现 1. PLC编程 PLC控制器的编程是实现恒压供水系统的关键。通过编写逻辑控制程序,可以 实现对水泵的启停控制、水泵频率的调整等功能。同时,还可以设置报警功能,当水泵出现故障或供水压力异常时,系统能够及时发出警报。 2. 人机界面设计

人机界面是用户与系统进行交互的重要途径。通过合理设计界面,用户可以方 便地监控系统的运行状态,并进行相应的操作。界面应具备直观、简洁、易操 作等特点,以提高用户的使用体验。 四、系统优势 1. 供水压力稳定 PLC恒压供水系统能够根据实时的水压信号来控制水泵的运行,从而保持供水 压力的稳定。不论是高峰期还是低谷期,系统都能够自动调整水泵的运行状态,确保用户获得稳定的供水压力。 2. 节约水资源 传统的供水系统往往存在着浪费水资源的问题,而PLC恒压供水系统可以根据 实际需求来控制水泵的运行,避免了不必要的水资源浪费。 3. 自动报警功能 PLC恒压供水系统具备自动报警功能,当水泵出现故障或供水压力异常时,系 统能够及时发出警报,提醒用户进行处理,从而保障供水系统的安全运行。 五、应用前景 PLC恒压供水系统在城市供水、工业生产等领域具有广阔的应用前景。随着人 们对供水质量和供水压力要求的提高,恒压供水系统将成为未来供水系统的发 展方向。 六、结论 本文介绍了PLC恒压供水系统的设计与实现,探讨了系统的优势和应用前景。 通过采用PLC技术,可以有效解决传统供水系统存在的问题,提高供水质量和 供水压力的稳定性,实现水资源的节约利用。希望本研究能为恒压供水系统的

plc的控制系统设计开题报告

plc的控制系统设计开题报告 PLC的控制系统设计开题报告 一、引言 近年来,随着工业自动化的不断发展,PLC(可编程逻辑控制器)作为一种重 要的控制设备,被广泛应用于各个工业领域。PLC的控制系统设计是实现自动 化生产过程中不可或缺的一环。本文旨在探讨PLC的控制系统设计,并提出一 种新的设计方法,以提高生产效率和质量。 二、PLC的基本原理 PLC是一种基于微处理器的控制设备,其基本原理是通过输入输出模块与外部 设备进行数据交互,实现对生产过程中各种设备的控制。PLC的核心是其程序,通过编写程序来实现对设备的控制逻辑。PLC具有高可靠性、灵活性和易于维 护等优点,因此被广泛应用于各个行业。 三、PLC的控制系统设计方法 1. 系统需求分析 在进行PLC的控制系统设计之前,首先需要进行系统需求分析。通过与生产过 程的相关人员进行沟通,了解生产过程中的各个环节和要求,明确所需的控制 功能和性能指标。在需求分析的基础上,确定控制系统的整体结构和功能模块。 2. 硬件选型与布局 根据系统需求和功能模块的确定,进行PLC硬件的选型和布局。选择适合的 PLC型号和数量,并合理安排其在生产现场的布局,以确保信号传输的稳定性 和可靠性。同时,还需要选择适合的输入输出模块、传感器和执行器等外部设备,以满足控制系统的需求。

3. 程序设计与调试 在硬件选型和布局完成后,进行PLC程序的设计与调试。根据控制系统的功能模块,编写相应的程序逻辑,并进行逐步调试和优化。在调试过程中,需要考虑各个设备之间的协调工作,确保控制系统的稳定性和可靠性。 4. 系统测试与验收 完成程序设计和调试后,进行系统测试与验收。通过对控制系统进行全面的功能测试和性能测试,验证其是否满足需求。同时,与生产过程的相关人员进行沟通,了解他们对控制系统的意见和建议,以进一步完善系统设计。 四、新的设计方法 基于以上的控制系统设计方法,本文提出一种新的设计方法,即基于模块化和可扩展性的设计。传统的控制系统设计往往是针对特定的生产过程进行设计,导致系统的可维护性和可扩展性较差。而基于模块化和可扩展性的设计方法,可以将控制系统划分为多个独立的模块,每个模块负责特定的功能,各个模块之间通过接口进行数据交互。这样一来,当生产过程发生变化或需要扩展时,只需对相应的模块进行修改或添加,而不需要对整个系统进行重构。这种设计方法可以提高系统的灵活性和可维护性,降低系统的维护成本和升级成本。五、结论 本文讨论了PLC的控制系统设计,并提出了一种新的设计方法。通过系统需求分析、硬件选型与布局、程序设计与调试以及系统测试与验收等步骤,可以设计出满足生产需求的控制系统。同时,基于模块化和可扩展性的设计方法可以提高系统的灵活性和可维护性。希望本文的研究成果能够对PLC的控制系统设计提供一定的参考和借鉴。

基于PLC的控制恒温水箱的设计

基于PLC的控制恒温水箱的设计 摘要:本文基于PLC控制系统,设计并实现了具有恒温功能的水箱。本系统主要由双控制系统、水温传感器、PID控制算法和温度信号采集模块等组成。实验结果表明,本设计的水箱控制系统能够稳定并 精确地控制水温在设定温度范围内,同时具有智能化、便捷性等优点。 关键词:恒温水箱,PLC,PID控制算法,温度采集模块 一、引言 恒温水箱作为现代工业生产所必须的一个设备,主要用于物体的 冷却、加热或保温等操作。随着技术的不断发展,人们逐渐意识到, 采用传统的控制手段进行温度控制,存在工作量大、控制精度低、智 能化程度差等问题。因此,本文提出了一种基于PLC控制系统的恒温 水箱设计,该设计可以实现温度的自动调节和控制,并具有精度高、 智能化好等优点,特别适合现代化的工业生产要求。 二、系统硬件设计 1. 箱体 本设计的水箱主要采用钢材作为箱体,具有一定的机械强度和耐 高温性能,能够经受较为严酷的工业环境。箱体内部设置温度传感器 和用于加热和冷却水的进出口。 2. 控制系统 本系统主要采用经典的PID控制算法,可根据实时采集的温度信 号进行迭代调节,并精确地控制水温在设定范围内。同时采用PLC作 为主控制器,对各种控制动作进行实时监控与处理,并实现数据存储 和远程控制等功能。 3. 电气装置 本设计中的电气控制图主要包括各种控制开关、接线端子、继电 器等。其中,继电器主要用于控制水箱内部的电热器和冷却机的开关,实现加热或冷却功能。 三、系统软件设计

1. PLC程序设计 本设计中的PLC程序主要负责接收温度传感器采集的温度信号, 并使用PID算法进行控制处理。具体的控制流程包括:采集温度信号、判断当前温度是否在设定范围内、根据PID算法进行温度调节、输出 控制电信号给电热器或冷却机。 2. 控制界面设计 本设计中制定了一套友好的控制界面,可以方便地设置水箱的温 度范围、工作模式和控制参数等。同时,该界面还具有一定的数据记 录和统计功能,实现了数据的备份和远程监控的便利操作。 四、实验结果和分析 本设计的恒温水箱在实际工作中表现非常出色。通过实验,可以 发现,该设计的PLC控制系统能够稳定地控制水箱温度在设定范围内,温度控制精度高、稳定性好。同时,由于采用了智能化控制策略,该 系统的工作使用起来极为便捷、高效。 五、结论 本文设计的基于PLC的恒温水箱控制系统,在实验中表现出极为 优秀的表现。该系统具有控制精度高、稳定性强、智能化程度高、易 于操作等诸多优点,可以为现代化工业生产中提供可靠性水平。

基于plc液面控制系统开题报告

基于plc液面控制系统开题报告

天津职业技术师范大学 Tianjin University of Technology and Education 毕业设计开题报告 基于PLC的液位控制系统的设计 学院:自动化与电气工程学院 班级:测控1101 学生姓名:吴志祥 指导教师:姚青梅 职称:讲师

毕业设计开题报告 课题题目基于PLC的液位控制系统的设计 课题来源生产实践是否实做□ 成果形式毕业设计■毕业论文□ 开题报告内容(可另附页) 见附页 指导教师意见(课题难度是否适中、工作量是否饱满、进度安排是否合理、工作条件是否具备等) 课题难度适中,工作量饱满,进度安排较合理,具备工作条件。 指导教师签名: 年月日专家组及学院意见(选题是否适宜、各项内容是否达到毕业设计(论文)大纲要求、整改意见等)

专家组成员签字:教学院长(签章): 年月日

附页 一、研究的目的与意义 1.研究的背景意义: 人们生活以及工业生产经常会涉及到水箱液位控制的问题,例如锅炉,食品加工,居民生活用水,污水处理等,在这个过程中仅仅靠人工来调节是远远不够的。为了解决人工控制的控制准度低、控制速度慢、灵敏度低等一系列问题。从而我们现在就引入了工业生产的自动化控制。在自动化控制的工业生产过程中,一个很重要的控制参数就是液位。一个系统的液位是否稳定,直接影响到了工业生产的安全与否、生产效率的高低、能源是否能够得到合理的利用等一系列重要的问题。随着现在工业控制的要求越来越高,一般的自动化控制已经也不能够满足工业生产控制的需求,所以我们就又引入了可编程逻辑控制既PLC。引入PLC使控制方式更加的集中、有效、更加的及时。液位控制系统它使我们的生活、生产都带来了不可想象的变化。它使在控制中更加的安全,节约了更多的劳动力,更多的时间。 2. 研究的目的: 熟悉PLC控制系统的设计方法,掌握PLC硬件及软件设计的基本方法。同时,掌握电气控制系统一般设计过程,培养科学的思维方式,正确的设计思想和解决实际问题的能力。 二、研究的主要内容: 1. 应用所学知识设计一款液位控制系统 2. 实验初步方案:采用的是水箱液位的PID调节,有两级水箱,如果控制一个水箱是单回路反馈PID控制。单回路系统是指在一个调节对象上用一个PID调节来保持参数的很定,而调节器只接受一个测量信号,其输出也只控制一个执行机构,两个水箱的液位通过串级反馈回路来控制。 3.需要注意的是打开水箱的出水阀至适当的位置。系统通过PLC控制液位的高度,实现的方法是,通过液位传感器把检测到的信号变成相应的电信号传到PLC模拟输入通道中,由PLC经过PID算法计算得出的输出信号,经过信号处理输出到执行器电动调节阀中控制阀门的开度,使得液位达到指定的高度,这

基于PLC的液位控制系统设计开题报告

基于PLC的液位控制系统设计开题报告 1. PID简述 过程控制通常是指石油、化工、冶金、轻工、纺织、制药、建材等工业生产过程中的自动控制 ,它是自动化技术的一个极其重要的方面。本次毕业设计是基于PLC的液位控制系统的设计,它的控制对象是水箱的液位,是过程控制中经常遇到热工参数。本人在这次设计中主要负责控制策略——PID算法的确定,就在次将PID算法作个简要的介绍。 在生产过程自动控制的发展历程中,PID控制是历史最久、生命力最强的基本控制方式。它简单实用,易于实现,适用范围广,鲁棒性好,在现今的工业过程中获得了广泛的应用.据统计,目前工业控制器中约有90%仍是PID控制器。PID控制器的设计及其参数整定一直是控制领域所关注的问题。其设计和整定方法得到国内外广泛研究, 著名的如Ziegler-Nichols法、基于内模控制的方法及基于误差的积分的优化方法。基于误差的积分准则由于能较好地反映闭环系统的性能以及易于计算的原因,(1)在PID优化设计中被广泛采用。 在工业生产过程控制中,模拟量的 PID (比例、积分、微分)调节是常见的一种控制方式,这是由于 PID 调节不需要求出控制系统的数学模型,至今为止,很难求出许多控制对象准确的数学模型,对于这一类系统,使用 PID 控制可以取得比较令人满意的效果,同时 PID 调节器又具有典型的结构,可以根据被控对象的具体情况,采用各种PID 的变种,有较强的灵活性和适用性。在模拟量的控制中,经常用到 PID 运算来执行 PID 回路的功能,PID 回路指令使这一任务的编程和实现变得非常容易。如果一个 PID 回路的输出 M ( t)是时间的函数,则可以看作是比例项、积分项和微分 (2)项三部分之和,即:

开题报告(基于PLC的双恒压供水控制系统的设计)

毕业论文(设计) 开题报告 论文题目:基于PLC的双恒压供水控制系统的设计系部名称:专业班级: 学生姓名:学号: 指导教师:教师职称: 年月

1、PLC的产生和定义 1969年美国数字设备公司(DEC)根据要求,研制开发出世界上第一台可编程序控制器,并在GM公司汽车生产线上应用成功。这是世界上的第一台可编程序控制器,型号为PDP-14。人们把它称作可编程序逻辑控制器(PLC,Programmable Logic Controller),简称PLC. 国际电工委员会(IEC)于1987年2月对可编程控制器的定义是:“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境而设计。它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令,并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型机械的生产过程;而有关的外围设备,都是按易于工业系统连成一个整体,易于扩充其功能的原则设计.” PLC总的发展趋势是向高集成度、小体积、大容量、高速度、易使用、高性能、信息化、软PLC、标准化、与现场总线技术紧密结合等方向发展. 2、PLC的组成 (1)输入寄存器 输入寄存器可按位进行寻址,每一位对应一个开关量,其值反映了开关量的状态,其值的改变由相互如开关量驱动,并保持一个扫描周期.CUP可以读其值,但是不可以写或修改。 (2)输出寄存器 输出寄存器的每一位都表明了PLC在下一个时间段的输出值,而程序循环执行开始时的输出寄存器的值,表明的是上一时间段的真实输出值,在程序执行过程中,CPU可以读其值,并作为条件参加控制,还可以修改其值,而中间的变换仅仅影响寄存器的值。只有程序执行到一个循环的尾部时的值,才影响下一时间段的输出,即只有最后的修改才对输出接点的真实值产生影响。 (3)存储器 存储器分为系统存储器和用户存储器。系统存储器存储的是系统程序,它是由厂家开发固化好了的,用户不能修改,PLC要在系统程序的管理下运行.用户存储器中存放的是用户程序和运行所需要的资源,I/O寄存器的值作为条件决定着存储器中的程序如何被执行,从而完成复杂的控制功能。 (4)CUP单元 CUP单元控制着I/O寄存器的读、写时序,以及对存储器单元中的程序的解释执行工作,是PLC的大脑.

自-基于PLC的液位控制毕业设计开题报告

南昌工程学院 09级毕业论文开题报告 机械与电气工程系(院) 自动化专业 毕业论文题目基于PLC的液位控制 学生姓名兰培标 班级09 自动化 学号2009100331 指导教师刘宝玲 日期2012 年12 月15日 南昌工程学院教务处订制

二、研究概况及发展趋势综述 1)PLC关于液位控制的发展趋势 人们的生活的提高,同时对生活的要求也越来越高,同样对液位控制的及时性、精准性也要求越来越苛刻!基于PLC的液位控制有着,第一,可靠性高、抗干扰能力强,平均故障时间为几十万小时。而且PLC采用了许多硬件和软件抗干扰措施。第二,编程简单、使用方便目前大多数PLC采用继电器控制形式的梯形图编程方式,很容易被操作人员接受。一些PLC还根据具体问题设计了如步进梯形指令等,进一步简化了编程。第三,设计安装容易,维护工作量少。第四,适用于恶劣的工业环境,采用封装的方式,适合于各种震动、腐蚀、有毒气体等的应用场合。第五,与外部设备连接方便,采用统一接线方式的可拆装的活动端子排,提供不同的端子功能适合于多种电气规格。第六,功能完善、通用性强、体积小、能耗低、性能价格比高。 所以基于PLC的液位控制系统的发展前景还是非常宽广! 长期以来,PLC始终处于工业控制自动化领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案,与DCS和工业PC形成了三足鼎立之势。同时,PLC也承受着来自其它技术产品的冲击,尤其是工业PC所带来的冲击,如今PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展。 2)PLC在工业和经济上的发展前景 目前我国在大量引进进口PLC的同时,也在发展国产PLC的同时,主要面临着三大问题: 其一是技术问题,在国际上PLC迅速发展的形势下,我国大多数PLC厂家还没有拥有自主知识产权,能够参与国际竞争的PLC产品,这其中主要的因素是研发实力不够。虽然资金投入、生产和质量管理等因素也占有非常大的比重,但对产品的质量起着决定性作用的是研发投入、研发成果产品化以及生产工艺等。 其二是竞争问题,由于国内PLC市场大部分由外国的产品所占领,大、中型PLC 产品中,几乎全部由国外几大公司垄断,随着我国使用PLC市场的不断扩大,国外几大公司几乎每年都会针对市场推出新的产品,而我国没有自己的自主知识产权的产品,在经济竞争中就只能处于被动的地位。 其三是市场销售,国内PLC的产品宣传、市场开拓,以及建立完善的售后服务体系方面应继续加大力度。 可以说PLC在我国尚未形成制造产业化。在PLC应用方面,我国是很活跃的,应用的行业也很广。专家估计,2000年PLC的国内市场销量为15(20万套(其中进口占90%左右),约25(35亿元人民币,年增长率约为12%。预计到2005年全国PLC需求量将达到25万套左右,约35(45亿元人民币。PLC 市场也反映了全世界制造业的状况,2000后大幅度下滑。但是,按照AutomationResearch Corp 的预测,尽管全球经济下滑,PLC市场将会复苏,估计全球PLC市场在2000年为76亿美元,到2005年底将回到76亿美元,并继续略微增长 3)国内外PLC的生产厂家 全世界PLC生产厂家约200家,生产300多种产品。国内PLC市场仍以国外产品为主,如Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的产品。经过多年的发展,国内PLC生产厂家约

基于PLC的恒温控制系统

基于PLC的恒温控制系统

本科生毕业论文(设计) 题目:基于PLC的恒温控制 系统 院系: 专业: 学生姓名: 学号: 指导教师: 二〇一四年五月

摘要 在工业控制领域,基于运行稳定性考虑,要对生产过程中的各种物理量进行详细的检测和控制。这在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足轻重的作用。其中温度控制又以其较为复杂的工艺过程而备受人们关注。所以各种加热炉、热处理炉、反应炉等得到了广泛应用。这些都对温度控制系统的设计提出了更高的要求。 本设计采用S7-200PLC对加热炉温度进行控制。随着自动控制技术的迅速发展,PLC对温度的控制技术应用越来越广泛。本文采用PLC对温度进行控制,通过合理的设计,提高温度控制水平,进而改善温度运行的稳定性,使其更加精确。本文主要介绍了温度控制的PLC控制系统总体方案设计、设计过程、组成、梯形图,并给出了系统组成框图,分析流量逻辑关系,提出PLC的编程方法。 本系统分析了加热炉温度控制的PID控制原理,设计了系统的数学控制模型以及系统控制框图,用组态王软件组态配置工业控制监控系统,对数据进行实时监控。通过对单回路控制系统的参数整定以及组态王的PID控制程序,实现了加热炉温度的精确控制。通过对PLC程序的仿真调试以及对组态的系统仿真,验证了本加热炉温度控制系统的设计合理性,系统动态响应符合了最初的设计要求,也具有一定的实用价值。 关键词:温度控制,可编程控制器,PID,组态王

目录 第一章前言 0 1.1恒温控制的现状与意义 0 1.2系统设计要求 (1) 1.3设计主要内容 (2) 第二章恒温控制系统硬件设计 (4) 2.1总体分析 (4) 2.2PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (5) 2.2.1PLC控制系统设计的基本原则 (5) 2.2.2PLC控制系统设计的一般步骤 (6) 2.3PLC的选型与硬件配置 (7) 2.3.1PLC型号的选择 (7) 2.3.2S7-200 CPU的选择 (8) 2.3.3EM231模拟量输入模块 (8) 2.3.4热电偶温度传感器 (10) 2.4I/O地址分配及电气连接图 (11) 2.5PLC硬件接线图 (12) 第三章PLC控制系统软件设计 (14) 3.1PLC程序设计方法 (14) 3.2编程软件STEP7--M ICRO/WIN概述 (15) 3.2.1STEP7-Micro/WIN简单介绍 (15) 3.2.2STEP7-Micro/WIN参数设置(通讯设置) (16) 3.3基于S7200的PID控制 (18) 3.3.1控制系统数学模型的建立 (18) 3.3.2P ID在PLC中的回路指令 (19) 3.4内存地址分配与PID指令回路表 (20) 3.5程序设计梯形图 (23) 3.5.1初次上电 (23) 3.5.2启动/停止阶段 (24) 3.5.3子程序0 (25) 3.5.4中断程序、PID的计算 (26) 第四章基于组态软件恒温监控系统设计 (28) 4.1组态王软件介绍 (28) 4.2组态软件开发过程 (29) 4.2.1工程整体规划 (29) 4.2.2工程建立 (29) 4.2.3构造数据词典 (30) 4.2.4组态用户窗口 (32) 4.2.5组态王设备连接 (32)

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