A3000实验台双水箱液位串级控制系统设计.doc

摘 要 现代工业的发展对控制系统的控制品质提出了新的要求，简单的单回路控制已经难以满足一些复杂的控制要求。串级控制系统把两个单回路控制系统以一定的结构形式串联在一起，它不仅具有单回路控制系统的全部功能，而且还具有许多单回路控制系统所没有的优点。本论文论述了一个基于S7200的液位——流量串级控制系统的设计方法和步骤，在A3000过程控制实验系统上，我被控对象进行了数学建模，，进行了串级控制系统的设计，并对PID参数进行了整定，并使用了组态王开发了监控画面，进行对下位机的监控。 关键词：串级控制；液位；流量 ；监控 Abstract The development of modern industrial control systems to control the quality of proposed new requirements, a simple single-loop control has been difficult to meet some of the complex control requirements. Cascade control system of the two single-loop control system in series with a certain structure, it not only has the single-loop control system for all functions, but also single-loop control system has many advantages not available. This paper discusses a liquid level based on S7200 - flow cascade control system design methods and procedures, process control experiment in the A3000, I am charged with a mathematical model objects, carried out the design of cascade control system , and the PID parameters tuning, and use the monitor screen King view developed to conduct surveillance on the lower computer. Keywords: Cascade control; liquid level; flow; monitoring 目 录 第一章 绪论 6 1.1 选题背景 6 1.2 被控对象 6 1.3 控制系统要求 6 第二章 系统方案选择 7 2.1 常见控制规律的类型 7 2.2 控制方案的比较选择 7 2.3 串级控制系统介绍 8 2.3.1 串级控制整体介绍 8 2.4 主副控制对象的选择 11 2.5 控制器的选择 12 2.5.1 PLC的特点及应用 12 2.5.2 PLC的工作阶段 12 2.5.3 PLC对输入/输出的处理规则 14 2.5.4软PLC的介绍 14 2.5.5单片机简介 14 2.5.6控制器的选择 15 第三章供配电设计及器件选型 16 3.1 主回路部分 16 3.2 控制回路的设计 18 3.3 元器件的选型 19 3.3.1 增压泵的特点及选型 19 3.3.2 变频器的特点及选型： 19 3.3.3 手动调节阀的选型 21 3.3.4 熔断器 22 3.3.5 断路器 22 3.3.6 中间继电器 23 3.3.7 转换开关 24 3.3.8 按钮 24 3.3.9 电源的选择 24 第四章 控制器的选择及硬件设计 26 4.1 PLC的选择 26 4.2 EM235的介绍 28 4.3 控制电路的设计 30 第五章 PLC软件设计 32 5.1 PLC控制系统软件设计步骤 32 5.2 STEP7编程软件简介 32 5.3 程序流程图 33 5.3.1主程序 33 5.3.2 PID初始化 34 5.3.3 PID运算 34 5.3.4数据转化部分 35 5.4 梯形图 39 5.4.1地址分配表 39 5.4.2 输入数据转换 40 5.4.5 PID运算 41 5.4.6 输出数据转换 41 第五章 组态软件 43 5.1 组态王简介 43 5.2 工程的建立 43 5.3 创建项目 44 5.3 建立趋势曲线画面 46 5.4 建立数据库 47 5.5 建立组态动画 49 5.6 运行调试中的问题及解决方法 51 致 谢 52 参考文献 53 附