基于S7-300的双容水箱液位控制系统 - 图文

江西理工大学电气工程与自动化学院 基于S7-300 双容水箱液位控制系统

电气工程与自动化学院

数控技术课程实践

题 目：水箱液位控制系统 专业班级：xxx 学生姓名：xx 指导老师：xxx 日 期：xxx

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江西理工大学电气工程与自动化学院 基于S7-300 双容水箱液位控制系统 摘 要

水箱作为工业控制当中经典控制对象，它所涉及的行业范围广，应用多，控制要求高，是当前工控行业比较常见的课题。这之中它所包含的控制目标多种，有流量，液位，压力等控制目标。

总的来说，这三个控制目标虽然各有不同，但是所使用的控制算法，实现方式不尽相同，是以这三种控制目标其实是可以当做一种情况而言的。至于算法方面，PID作为经典应用算法，它所能实现的控制完全能够实现该场合。

通过给定控制目标，PLC经由AD采集模块获取当前的数据，将当前数据转化为可视的物理单位（流量，液位，压力）再根据PID控制算法确定给定量，通过DA输出到执行器中，实现一个闭环控制。在这过程当中，为了使得操作人员更方便更直观的知道当前的控制目标的动态情况，采用组态软件进行电脑监控，同时使用液晶屏控制终端，实现方便快捷的控制。通过组态界面，操作人员能很清楚的知道当前控制目标的各项动态情况，实现各种控制要求。

关键词：流量液位计；PLC ；人机界面；控制系统; 流量液位调节; PID控制 WINCC；杰控；双容水箱。

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江西理工大学电气工程与自动化学院 基于S7-300 双容水箱液位控制系统 目 录

第1章 引言 .................................................................................................................. 1

1.1.

1.2. 1.3.

设计任务 ................................................................................................................... 1 设计过程 ................................................................................................................... 1 设计主要内容 ........................................................................................................... 1 1.3.1. 硬件模块设计 ....................................................................................................... 1 1.3.2. 组态软件选择考量 ............................................................................................... 1 1.3.3. 基于STEP-7的程序设计 .................................................................................... 2 1.3.4. 综合设计 ............................................................................................................... 2

第2章 硬件选型 .......................................................................................................... 3

2.1. 2.2. 2.3. 2.4.

硬件选型 ................................................................................................................... 3 选型步骤 ................................................................................................................... 3 选型的结果 ............................................................................................................... 4 选型的技术参数 ....................................................................................................... 4

第3章 硬件结构设计 .................................................................................................. 5

3.1.

3.2. 3.3. 3.4.

整体结构设计 ........................................................................................................... 5 硬件连接图 ............................................................................................................... 5 系统I/O分配表 ....................................................................................................... 6 硬件组态和变频参数设置 ....................................................................................... 6 3.4.1. 硬件组态设置 ....................................................................................................... 6 3.4.2. 变频器参数设置 ................................................................................................... 7

第4章 软件设计 .......................................................................................................... 9

4.1.

4.2. 4.3.

软件整体构架 ........................................................................................................... 9 组态软件设计 ........................................................................................................... 9 STEP-7控制程序设计 ........................................................................................... 15 4.3.1. 单环控制程序 ..................................................................................................... 16 4.3.2. 双环控制程序 ..................................................................................................... 18

第5章 整体调试 ........................................................................................................ 24

5.1.

5.2.

组态调试 ................................................................................................................. 24 软件调试 ................................................................................................................. 24 5.2.1. 参数整定 ............................................................................................................. 24

第6章 总结 ................................................................................................................ 26

6.1. 6.2.

最终存在的问题以及解决方案考量： ................................................................. 26 项目的实现心得 ..................................................................................................... 26

参考文献 ...................................................................................................................... 29

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