胡露開題報告.docx

長江大學 畢業(yè)設計(論文)開題報告 題 目 名 稱 ：組態(tài)軟件在PLC液位控制系統(tǒng)中的運用 題 目 類 別 ： 畢 業(yè) 設 計 學 院（ 系 ）： 電 信 學 院 專 業(yè) 班 級 ： 自動化 10701 學 生 姓 名 ： 胡 露 指 導 教 師 ： 吳 凌 云 開題報告日期： 2011年3月10日 組態(tài)軟件在PLC液位控制系統(tǒng)中的運用學 生：胡 露 自動化 10701指導教師：吳凌云 長江大學電信學院一、 題目來源 來源于實驗室建設二、 實驗目的目的是運用組態(tài)軟件與PLC聯(lián)機來實現(xiàn)過程控制,隨著大學教學改革進一步的深入和大學本科課程建設的逐步完善，實驗建設也顯得尤其重要。學生除了要學好書本上的理論知識外，還要注重于實踐，不斷提高學生的動手能力和解決實際問題的能力。在實踐中，一個問題總是可以有多種方法來解決的，但怎樣才能達到最佳效果，這就需要在實踐的過程中將實際問題與理論知識結合起來進行分析，并做出最佳的方案選擇。鑒于這種情況，利用學校已有的實驗設施，進行二次開發(fā)，既能有效的鍛煉自己的開發(fā)能力，又能夠為實驗室提供教學環(huán)境，這是非常有意義的。三、 閱讀的主要參考文獻及資料名稱1監(jiān)控組態(tài)軟件與PLC入門，人民郵電出版社，嚴盈富。2西門子S7-200系列PLC應用與開發(fā)，中國水利水電出版社，戴仙金。3S7-200PLC編程原理與工程實訓，北京航空航天大學出版社，李輝4S7200中文系統(tǒng)手冊(吳凌云老師提供）。四、主要研究內容,重點研究的關鍵問題及解決思路主要研究內容： 組態(tài)軟件與PLC的聯(lián)機，并將其運用到液位串級控制系統(tǒng)中。關鍵問題： 在PLC中實現(xiàn)PID算法 。解決思路: 簡單控制系統(tǒng)（單回路控制系統(tǒng)）是指由一個被控對象、一個測量變送器、一個調節(jié)器和一個執(zhí)行器（調劑閥）組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。在工業(yè)實踐中，一般情況下都能滿足正常生產的要求，但當對象的容量滯后較大，負載，干擾變化劇烈時，或工藝對產品質量有更高要求時，一般采用串級控制系統(tǒng)。副回路的存在，不僅改善了對象的部分特性，使系統(tǒng)的工作頻率提高，加快了調節(jié)過程，而且對二次擾動具有較強的克服能力，對一次擾動也有一定的克服能力，同時提高了克服一次擾動的能力和對回路參數變化的自適應能力。本設計為了對液位進行有效的控制，選擇建立上水箱液位與變頻器支路流量串級控制系統(tǒng)。 本設計的控制部分可以由DDC控制單元或者PLC實現(xiàn)，主要由于PLC在工業(yè)現(xiàn)場使用非常多，并且PLC運行時具有的高可靠性，穩(wěn)定性及強抗干擾性，所以我選用PLC，在PLC中設置兩個虛擬調節(jié)器，控制采用增量式PID算法，能滿足控制要求。通過PLC的編程，對模擬量（水箱的水位）進行控制，能達到預期的控制效果。 本設計需要對系統(tǒng)進行監(jiān)控，目前市場上較為流行方法是使用上位機，顯示可以由觸摸屏和CRT屏幕。本次畢業(yè)設計選用的是組態(tài)軟件，它支持各種可編程控制器、智能模塊、板卡、智能儀表、變頻器等等，并且開發(fā)者不必關心組態(tài)軟件與設備間的具體通訊協(xié)議，而只需在設備庫中選擇設備和接口的類型，使得驅動程序的配置更加方便 。并且它還采用了先進的軟件開發(fā)模式和流程，使用方便，功能強大，集流程控制、數據采集、設備控制與輸出數據與曲線等諸多強大功能于一身，廣泛應用于工程控制領域。使用組態(tài)軟件對數據進行實時的監(jiān)視和修改，能夠很直觀的反映數據的變化過程，所以使用組態(tài)軟件設計監(jiān)控系統(tǒng)是完全可行的。五、完成畢業(yè)設計(論文)所需具備的工作條件(如工具書,計算機輔助設計,某類市場調研,實驗設備和實驗環(huán)境條件等)及解決的辦法在本設計中，PLC有2路模擬量輸入/1路模擬量輸出。我們可以選用主機為CPU222PLC（8入/6繼電器輸出）一臺，其適應中小型機器設備的控制，適用于各行各業(yè)各種場合中檢測、監(jiān)測及其自動化控制。強大的功能使其無論在獨立運行中，或與網絡相連都能實現(xiàn)較為復雜的控制。再加上一臺擴展模塊EM235（4AI/1AO），模塊的分辨率為12位，轉換時間小于250us,單極性輸入電壓為010V或05V，雙極性輸入電壓為5V或2.5V，輸入電流為020mA,輸出電流為20mA。這樣的配置是PCSB型過程控制綜合實驗裝置上自帶的。本工程選用的CPU222集成8輸入/6輸出共14個數字量I/O點?？蛇B接2個擴展模塊，最大擴展至78路數字量I/O點或10路模擬量I/O點。6K字節(jié)程序和數據存儲空間。4個獨立的30KHZ高速計數器，2路獨立的20KHZ高速脈沖輸出，具有PID控制器。1個RS485通訊/編程口，具有點對點接口PPI通訊協(xié)議，多點接口MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。是具有擴展能力的，適應性更廣泛的全功能控制器。本工程選用的模擬量轉換模塊為EM235。 S7-200系列PLC配套的軟件V3.2 STEP 7 Microwin編程，足可以滿足中小型自動化控制系統(tǒng)的需求。S7-200PLC能周而復始地執(zhí)行應用程序，控制一個或多個任務和過程。STEP 7-Micro/WIN軟件具有多種功能，利用它可以創(chuàng)建一個用戶程序并將它下載到S7-200PLC中進行程序的運行和調試。 組態(tài)軟件國內主要有MCGS和組態(tài)王，由于組態(tài)王操作方便，入門簡單，所以我選用的是組態(tài)王6.53。以上這些設備和環(huán)境都由主教-1006過程控制實驗室提供。六、工作的主要階段,進度與時間安排（1） 12周：控制任務分析、設計規(guī)劃、硬件選型與配置、通訊方式、電氣安裝和I/O地址配置等。（2） 34周：學習PLC(S7-200)的硬件知識，指令系統(tǒng)及編程方法。寫開題報告。（3） 56周：根據I/O地址配置，使用工控組態(tài)軟件構造數據庫。（4） 78周：使用工控組態(tài)軟件建立工程，創(chuàng)建組態(tài)畫面，進行動畫連接，