摘要
本组课题是对液体自动混合装置的模拟控制，实现液体混合装置的自动添加液体、自动混合等自动控制功能。在本设计的梯形图设计中是大量运用计时器和顺序控制继电器指令来完成的。在PLC程序设计的基础上结合有关的外围设备形成一个易于工业控制的系统整体，在易于扩展其功能的原则而设计。本监控系统采用PLC为控制核心，具备自动混合两种液体的功能，由传感器检测储藏罐中的液面高度，按顺序加入A和B两种液体，搅拌40s后放出混合液体。过程监控上，我们采用的是MCGS组态软件，这是我国自主研发的组态软件，适用于各品牌的PLC。
在课程设计中主要进行的是设备的基本机构图，混合装置控制的模拟实验面板图，PLC 的选型，外部硬件接线图，以及绘制所要实现的功能图，进而在GX_Developer与GX.Simulator中仿真调试，输出对应的指令表；在MCGS中设计监控的人机界面，对于储藏罐以及传感器和电磁阀和流动块的属性设置，同时绘制历史报表，最后将PLC中的程序同步到MCGS中，进行仿真调试，实现界面的实时监控，以及历史数据和曲线的实时监测。关键词：液体自动混合，可编程控制器PLC，MCGS组态软件
冯祥：基于MCGS的PLC液体混合控制系统设计
Abstract
This topic is for liquid automatically mixing device simulation control，the fulfilling liquid mixing device automatically add liquid，automatic mixing automatic control function.In this design ladder diagram design is application of a timer and sequence control relay instructions to finish. On the basis of the PLC program design combined with related peripheral devices formed an easy to industrial control of the whole system，easy to expand its function in the principle of design. The monitor system adopts PLC as control core，with automatic mixing two liquids function by the tanks sensor test highly liquid surface，in order to join A and B two liquids，stirring 3min after release mixture liquid. Process monitoring, we use is MCGS software，this is our country self-developed configuration software，applicable to the brand of PLC.
In the course design of main equipment of the basic organization chart is mixing device control simulation experiments of panel figure，PLC selection，external hardware hookup and mapping to achieve the functional diagram，and in the GX_Developer GX. With weathering steel during commissioning，output of simulation corresponding instruction form；In the MCGS in design human-machine interface，for monitoring and tanks sensor and solenoid and flow pieces of attribute to set，while drawing history statements and will last a program in a PLC synchronization to MCGS，debugging realize simulation，real-time monitoring of the interface and the history data and curve of real-time monitoring.
Keywords:liquid automatically mixing，PLC programmable controller，MCGS
目录
前言 (5)
1 PLC及液体混合机的PLC控制 (6)
1.1 PLC的由来及其定义 (6)
1.2 PLC的发展历程 (6)
1.3 PLC与MCGS通讯要求 (7)
1.4 MCGS运行环境 (8)
2基于FX2N的液体混合实际控制系统设计 (9)
2.1 选择PLC型号 (9)
2.2 I/O分配表 (9)
2.3 外部接线图以及控制要求 (10)
3工作过程分析 (11)
3.1 工作过程分析 (11)
3.2 详细过程分析 (12)
4软件设计 (14)
4.1 手动部分软件设计 (14)
4.2自动部分软件设计 (16)
4.3 指令表 (18)
5基于MCGS的虚拟混合液位控制系统设计 (19)
5.1组建系统工程 (19)
5.2液体自动混合画面中构件的属性设置 (20)
6. MCGS与PLC通讯与工程模拟 (22)
冯祥：基于MCGS的PLC液体混合控制系统设计
6.1制作动画显示画面 (22)
6.2脚本程序编写 (23)
6.3建立设备构件 (24)
6.4程序下载整体运行与综合测试 (25)
7结束语 (26)
致谢 (27)
参考文献 (27)
附录 (28)
前言
今天，我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为可编程控制器的小电脑在为我们服务，可编程控制器的应用非常广泛，它在工业控制，尖端武器，通信设备，信息处理，家用电器等各测、控制领域都发挥着举足轻重的作用。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。
作为机械电子专业的大学生必须掌握好可编程控制器方面的知识。所以在本次课程设计中选择是基于MCGS的PLC液体混合监控系统。另外选择MCGS是因为它是应用于嵌入式计算机监控系统的组态软件，嵌入版包括组态环境和运行环境两部分，它的组态环境能够在基于Microsoft的各种32位Windows平台上运行，运行环境则是在实时多任务嵌入式操作系统WindowsCE中运行。适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性能有严格要求的专用计算机系统。
通常新型的工业自动控制系统被划分为控制、监控、管理三个层次结构。监控层的硬件以IPC为主,其软件采用工业组态软件,实现完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能;控制层多以可编程控制器(PLC)为主。PLC适合工业现场的要求,可靠性高、抗干扰能力强,是当今发展非常迅速的工业自动化装置。
在现阶段工业控制中，我们更多想要的是一个界面友好的检测平台，而在目前的研究阶段上看来， PLC与组态软件联合应用，可组成目前较为流行的监控系统。而且还可以利用现有的计算机资源,在计算机上通过组态软件的工作界面和功能来仿真现场控制对象,进行PLC的虚拟控制，这些都是很有实际意义的。
冯祥：基于MCGS的PLC液体混合控制系统设计
1 PLC及液体混合机的PLC控制
1.1 PLC的由来及其定义
在60 年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的。当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。随着生产的发展，汽车型号更新的周期愈来愈短，这样，继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装，十分费时，费工，费料，甚至阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一现状，美国通用汽车公司在1969 年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，可编程逻辑控制器（PLC 如图1-1）的产生也正是顺应了这一当时的生产要求。
图1-1 PLC外部整体结构
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。
1.2 PLC的发展历程
1969 年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可靠性高，通
用灵活，体积小，使用寿命长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用。到1971 年，已经成功地应用于食品饮料冶金造纸等工业。
由于PLC同时提高了功能和柔性度，使其应用迅速增长，并普及到许多其它离散零件制造工业领域。随后又扩展到与批量生产和连续生产过程有关的工业领域。随着CIMS(计算机集成制造系统)的发展，PLC当前还被人们应用于工厂通信网络、柔性制造系统、工业机器人到大型分散型控制系统，之中，与其它智能控制器和计算机系统一起成为计算机综合控制系统中的重要组成部分，特别是单元级和工作站级。
这一新型工业控制装置的出现，也受到了世界其他国家的高度重视。1971日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了日本第一台PLC。1973年，西欧国家也研制出它们的第一台PLC。我国从1974 年开始研制，于1977年开始工业应用。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。
1.3 PLC与MCGS通讯要求
基于MCGS嵌入组态软件容量小、速度快、成本低、真正嵌入、稳定性高、功能强大、通讯方便、操作简便、支持多种设备、有助于建造完整的解决方案的特点。所以选择其与PLC进行通讯连接。
MCGS一般通过上位机的串行口和PLC上的编程口建立物理上的通讯连接，从而达到操作PLC的目的。而在MCGS组态软件设置方面需先进行“设备组态”。设备组态方法是先调用MCGS串口通讯父设备构件，再找到三菱FX-232子设备构件，并挂接在串口父设备下。对串口父设备需打开其属性窗口，在基本属性中设置好设备名称，初始工作状态，最小采样周期，串口端口号，通讯波特率，数据位位数，停此位位数，数据校验方式等。而对于三菱FX-232子设备，要先打开其属性窗口，设置好基本属性中的设备名称，初始工作状态，最小采集周期（同父设备），然后根据MCGS与ＦＸ系列PLC之间两种不同的通讯方式，
冯祥：基于MCGS的PLC液体混合控制系统设计
再进行后面的设置：如果使用MCGS提供的read和write设备命令直接访问PLC，无需进一步设置，而如果要通过MCGS循环采样方式自动周期性地访问PLC，则必须还要对设备增加通道，建立通道连接，把PLC中相关继电器（X,Y,M）和寄存器(D)与MCGS实时数据库中变量建立一一对应关系，确定操作方式（读或写或读写）。
并且MCGS嵌入版系统与PLC联系的媒介设备窗口专门用来放置不同类型和功能的设备构件，实现对外部设备的操作和控制。设备窗口通过设备构件把外部设备的数据采集进来，送入实时数据库，或把实时数据库中的数据输出到外部设备。一个应用系统只有一个设备窗口，运行时，系统自动打开设备窗口，管理和调度所有设备构件正常工作，并在后台独立运行。注意，对用户来说，设备窗口在运行时是不可见的。
1.4 MCGS运行环境
由于MCGS实时性强、有良好的并行处理性能。MCGS嵌入版是真正的32位系统，充分利用了32位WindowsCE操作平台的多任务、按优先级分时操作的功能，以线程为单位对在工程作业中实时性强的关键任务和实时性不强的非关键任务进行分时并行处理，使嵌入式PC机广泛应用于工程测控领域成为可能。例如，MCGS嵌入版在处理数据采集、设备驱动和异常处理等关键任务时，可在主机运行周期时间内插空进行象打印数据一类的非关键性工作，实现并行处理。
MCGS嵌入版组态环境运行于具备良好人机界面的Windows操作系统上，具备与北京昆仑通态公司已经推出的通用版本组态软件和网络版组态软件相同的组态环境界面，可有效帮助用户建造从嵌入式设备，现场监控工作站到企业生产监控信息网在内的完整解决方案；并有助于用户开发的项目在这三个层次上的平滑迁移。
MCGS嵌入式体系结构分为组态环境、模拟运行环境和运行环境三部分。
组态环境和模拟运行环境相当于一套完整的工具软件，可以在PC机上运行。用户可根据实际需要裁减其中内容。它帮助用户设计和构造自己的组态工程并进行功能测试。
运行环境则是一个独立的运行系统，它按照组态工程中用户指定的方式进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。运行环境本身没有任何意义，必须与组态工程一起作为一个整体，才能构成用户应用系统。一旦组态工作完成，并且将组态好的工程通过串口或以太网下载到下位机的运行环境中，组态工程就可以离开组态环境而独立运行在下位机上。从而实现了控制系统的可靠性、实时性、确定性和安全性。
2基于FX2N的液体混合实际控制系统设计
2.1 选择PLC型号
本设计选用三菱公司的FX2N的PLC，它是一种整体式结构的小型PLC，并且指令丰富，功能强大，可靠性高，适应性好，结构紧凑，便于扩展，性价比高。并且有多种特殊功能模块或功能扩展板，可以实现多轴定位控制，设计中使用的PLC所用的模块共有I/O总数32点，其中输入点12点，输出点12点。可带8个特殊扩展单元。用户程序存储器容量为16K字。内置高速计数器，具有PID控制器功能。并且通过通信扩展板或特殊适配器可以实现多种通信和数据链接，例如CC-Link、AS-i、RS-232C、RS-422(可以实现与MCGS虚拟机的通讯连接)，N:N链接、并行链接、计算机链接、和I/O链接等。
2.2 I/O分配表
完成该控制任务需要7个输入点和5个输出点，具体分配如表2-1所示。
表2-1 输入/输出地址分配表
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2.3 外部接线图以及控制要求
2.3.1 机械装置图
液体混合控制装置如图1-1以及1-2所示，其中阀A、阀B、阀C为电磁阀，线圈通电时打开SL1、SL2、SL3为上、中、下液位传感器，被溶液淹没时为ON。达到水位后控制阀体的开关，这样实现流入反应罐液体顺序与流量的控制要求。如图2-1、2-2所示
图2-1 搅拌机的立体示意图图2-2 操作面板
图2-3液体混合装置结构图
2.3.2工艺流程
图1.3为PLC外部接线图。考虑了手动控制部分(SB3～SB6分别代表A、B、C阀及电机的控制按钮)。Y0、Y1、Y2为A、B、C阀的控制线圈,KM为控制搅拌电机的接触器线圈。紧急停止按钮、负载电源按钮、KM与交流电220V组成输出电源回路。如图
2-4
3工作过程分析
3.1 工作过程分析
操作工艺流程:按下启动按钮SB1后,打开A阀,液体A流入反应罐;当中限位传感器SL2被淹没变ON时,阀A关闭,阀B打开;当上限位传感器SL1被淹没变ON时,阀B关闭,电机M 开始运行,搅动液体,40S后停止搅动并保温10S,阀C打开放出混合液体;当液面降至下限位传感器S3变OFF时,开始定时,5S后容器已放空,关闭阀C。如已按下SB2,则就此停机;如未按下停止按钮SB2,则又打开A阀,开始下一次循环。如图3-1所示。
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图3-1 工艺基本流程图
3.2详细过程分析
1）启动操作
按下启动按钮SB1,X0的常开触点闭合，Y3、T2同时得电并通过Y3常开触点自锁，Y3常开触点闭合，使Y3接通排放剩余混合液体，经T10延时5s后Y3断电，即关闭混合液体阀门。同时液体A电磁阀Y0打开，液体A流入容器。
2）液面上升到SL2
当液面上升到SL2时，SL2触点接通，即Y1接通，X3置位，其常闭触点打开，使Y0
断电，Y0控制的电磁阀关闭，液体A停止流入；同时Y1常开触点接通，使其控制输出的电磁阀接通，液体B电磁阀Y2打开，液体B流入。
3）液面上升到SL1
当液面上升到SL1时，SL1触点接通，即X2接通，Y2置位，其常闭打开，使输出端断开，Y2控制的电磁阀关闭，液体B停止注入，同时KM和T0接通，搅拌电动机开始工作。
4）搅匀后放混合液
搅拌电机工作时，T0计时，40s后KM断开，搅拌电机停止工作。同时T1触点控制热电偶接通，保温10s混合液电磁阀Y3打开，开始放混合液体。
5）液面下降到SL3
当液面传感器SL3（X4）由接通变为断开时，Y3置位，其常开触点接通，T2开始工作，5s后混合液体放完，T2常开触点闭合，复位所用的内部继电器M，使Y3断开，其控制的电磁阀Y3关闭，同时T2常开使X0得电Y0接通，Y0打开，液体A流入，开始进入下一个循环。
6）停止操作
按下停止按钮SB2，X1接通，其常闭触点断开，切断循环信号。在当前的操作处理完毕后，使X1不能再接通，即停止操作。
在操作结束后进行判断，当按下停止按钮后，PLC程序将返回到初始状态，如果想再次激活，需要提供PLC一个上电脉冲M8002，若是在PLC执行完一个工作过程后，期间没有按下停止按钮，那么PLC将返回到程序自动运行的下一循环点进行下一次的操作。
上位机PC机用作编程,编程软件为三菱的综合FA软件MELSOFT系列GXDeveloper。梯形图在计算机中编好后下载到PLC中。
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4软件设计
4.1 手动部分软件设计
为了满足生产的需要，课程设计的PLC要求其控制端还需要添加手动控制部分。所以在硬件设计中添加了手动控制这一输入单元。
在手动设计部分我们是这样就行分配的，其中X0控制的是PLC的启动，X1控制的是PLC的停止操作，这和在自动程序的一致的。在自动切换到手动状态后，其中所用的输入和输出节点对应的操作功能发生变化：X2--控制电磁阀1的启停，X2—控制电磁阀2的启停，X3--控制出水阀的启停。
根据顺序控制的要求，把手动开关打开，PLC即进入手动控制程序，在程序中，我们要求在传感器部分可以提前预知以进行人的有效时间的判断，所以在传感器部分，在安装上还有时间的延迟上是不允许有误差的。
因为在课程设计中主要考虑到的是输入与输出节点的使用问题，所以在设计中重复使用了在自动程序中的输入节点，不过这在PLC的应用程序设计上是允许的。
在PLC上电后，将调用共用程序，其中已经设置了程序的原点条件，初始脉冲M8002使其进入选择状态，CALL为P0的调用指令，可以进入手动程序，P1设置的是自动程序部分，在手动程序结束后RET返回到初始状态。图4-1为手动控制面板。
图4-1 手动部分控制
下面是手动程序的设计：
冯祥：基于MCGS的PLC液体混合控制系统设计4.2自动部分软件设计
冯祥：基于MCGS的PLC液体混合控制系统设计4.3 指令表
5基于MCGS的虚拟混合液位控制系统设计
PLC虚拟控制系统框图如图3所示。该方案结构简单,PC机作为上位机,运行MCGS组态软件,是显示和控制的平台；PLC作为现场控制器,运行控制程序(梯形图)。PC机与PLC 通过RS232/RS422通信转换器(专用编程电缆)进行通信,MCGS还要通过设备驱动程序方能与PLC进行信息交互。其方法与步骤如图5-1所示
:
5.1组建系统工程
MCGS组态软件安装在计算机中，双击桌面“组态环境”图标，进入MCGS组态环境，单击“用户窗口”|“新建窗口”后，在用户窗口中新建一个“窗口0”，并选中它，单击“窗口属性”按钮，进入窗口属性设置界面。如图5-2。
图5-2 用户窗口属性设置
然后进行工程的创建，组建系统工程如图5-3
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图5-3 组态工程
5.2液体自动混合画面中构件的属性设置
液体自动混合的动作过程如下：开始排放混合液体阀门打开延时5s后自动关闭，主要防止混合罐内有残留的混合液体。此时A液体阀门打开，注入A液体。当液面上升到SL2时，关闭A液体阀门；同时B液体阀门打开，注入B液体。当液面上升到SL3时，关闭B 液体阀门并开始定时搅拌，搅拌40s后停止。停止搅拌后自动混合液体并在此时进行保温，时间设定为10s，然后打开出水阀排放混合液体，当混合液体的液面下降到SL3时，开始计时到10s后关闭排放阀门，并重复上述过程，按停止按钮后，待本循环结束后停止。根据PLC控制系统的I/O表，对液体自动混合画面中的各个相关构件进行属性设置。
定义数据变量，在实时数据库中定义，如图5-4所示。在液体自动混合画面中可以看出，需要定义的数据变量有：控制A液体阀门和相应的流动块，控制B液体阀门和相应的流动块，排放混合液体的阀门和相应的流动块。加热搅拌指示，三个液位检测开关指示。
图5-4 阀体、罐、和传感器的数据定义
过程控制系统实验报告 专业 ****** 班级 ****** 学生 ****** 学号 ******
锅炉汽包水位控制系统设计 一、控制要求 设计一个汽包水位控制系统，使汽包水位维持在120cm，稳态误差±0.4cm，满足生产要求。G(s)=1/(s^3+10s^2+29s+20),σ%<20%,Ts<10s,Ess=0. 二、完成的主要任务 1.掌控锅炉生产蒸汽工及其工作流程 2.对被控对象进行特性分析，画出汽包水位控制系统方框图和流程图 3.选择被控参数和被控变量，说明其选择依据 4.设计控制系统方案，如何选择检测仪表，说明其选择原则和仪表性能指标 5.说明单回路控制系统4个环节的工作形式对控制过程 6.对控制进行PID控制说明其参数整定理论 7.对锅炉汽包水位进行simulink仿真，对参数进行整定，其仿真图要满足动 态性能指标 8.总结实验课程设计的经验和收获
目录 第一章锅炉汽包水位控制系统的组成原理 1了解锅炉生产蒸汽工艺及其工作流程-------------------------------------------3 1.1锅炉汽包水位自动控制的意义--------------------------------------------------3 1.2了解锅炉生产蒸汽工艺及其工作流程-----------------------------------------3 第二章锅炉汽包水位控制系统方案的设计 2.1液位控制系统的方框图------------------------------------------------------------5 2.2液位控制系统的方案图------------------------------------------------------------5 2.3检测变送器的选择------------------------------------------------------------------6 2.4调节阀的选择------------------------------------------------------------------------6 2.5仪器性能指标的计算---------------------------------------------------------------6 2.6调节器的选择------------------------------------------------------------------------8 2.7调节器作用方向的选择------------------------------------------------------------8 第三章PID控制 3.1控制规律的比较--------------------------------------------------------------------9 3.2 PID参数的整定--------------------------------------------------------------------10 第四章仿真 4.1 simulink 仿真---------------------------------------------------------------------11 4.2 系统参数整定--------------------------------------------------------------------13 第五章心得体会-----------------------------------------------------------15
两种液体混合装置P L C控 制系统设计 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.
摘要 S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能价格比。 本系统使用S7-200PLC实现了对液体混合装置的自动控制要求。同时控制系统利用仿真设备不仅能满足两种液体混合的功能，而且可以扩展其功能满足多种液体混合系统的功能。提出了一种基于PLC 的多种液体混合控制系统设计思路, 提高了液体混合生产线的自动化程度和生产效率。文中详细介绍了系统的硬件设计、软件设计。其中硬件设计包液体混合装置的电路框图、输入/输出的分配表及外部接线；软件设计包括系统控制的梯形图、指令表及工作过程。在本装置设计中，液面传感器和电阀门以及搅动电机采用相应的钮子开关和发光二极管来模拟，另外还借助外围元件来完成本装置。整个程序采用结构化的设计方法, 具有调试方便, 维护简单, 移植性好的优点. 关键词：PLC ；液体混合装置；程序 目录
1 液体混合装置控制系统设计任务 课程设计的目的 在工艺加工最初，把多种原料再合适的时间和条件下进行需要的加工以得到产品一直都是在人监控或操作下进行的，在后来多用继电器系统对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作，但是现在随着时代的发展，这些方式已经不能满足工业生产的实际需要。实际生产中需要更精确、更便捷的控制装置。 随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原来的液体混合远远不能满足当前自动化的需要。可编程控制器液体自动混合系统集成自动控制技术，计量技术，传感器技术等技术与一体的机电一体化装置。充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。 可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点： 1）系统自动工作； 2）控制的单周期运行方式； 3）由传感器送入设定的参数实现自动控制； 4）启动后就能自动完成一个周期的工作，并循环。 本系统采用PLC是基于以下两个原因： 1）PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上； 2）编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现。 根据多种液体自动混合系统的要求与特点，我们采用的PLC具有小型化、高速度、高性能等特点，可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。设计内容及要实现的目标 利用西门子PLC的S7-200系列设计 两种液体混合装置控制系统。在实验之前 将容器中的液体放空，按动启动按钮SB1 后，电磁阀A通电打开，液体A流入容 器。当液位高度达到中限位时，液位传感 器接通，此时电磁阀A断电关闭，而电磁 阀B通电打开，液体B流入容器。当液位 达到上限位时，液位传感器接通，这时电 磁阀B断电关闭，同时启动电动机M搅 拌。60分钟后电动机M停止搅拌，这时 电磁阀C通电打开，放出混合液去下道工 序。当液位高度下降到下限位后，再延时
一种简单实用的水位自动控制系统设计 发表时间：2010-03-10T16:21:22.827Z 来源：《中小企业管理与科技》2010年2月上旬刊供稿作者：周玲钟义广[导读] 近年来对城市供水提出了更高的要求，水塔水位控制自动化系统被不断地改造，以适应社会的发展和人民生活水平的提高周玲钟义广（广西机电职业技术学院） 摘要：本文介绍一种简单实用的水箱水位自动控制系统的基本组成及工作原理，通过对该系统组装测试，达到预期效果，正式应用于乡镇供水系统中。实践证明，该水位控制系统设计方案合理，运行效果好，具有低成本、高使用价值的优点。关键词：水位自动控制系统 0 引言 近年来对城市供水提出了更高的要求，水塔水位控制自动化系统被不断地改造，以适应社会的发展和人民生活水平的提高，满足及时、准确、安全和保证充足供水。目前水位自动控制系统有很多成熟的产品，控制手段主要有单片机监控、比较电路监控、利用PLC和传感器构成水塔水位恒定的控制系统等，运行可靠，可实现远程监控和无人值守。在许多偏远地区，特别是居住相对分散的农村地区，供水问题也待解决。如果仍然沿用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障。本文针对乡镇和偏远农村家庭供水的特点，设计一款简单实用、符合要求的水位自动控制系统。 1 水箱水位自动控制系统的组成 针对偏远农村分散居住，取水不方便（包括从水井取水）的特点，考虑到农民生活消费水平不高，设计的供水系统必须是既方便农民的生活，又经济实惠等特点的水箱水位自动控制系统。水箱水位自动控制系统的组成。 由图中可知，水位自动控制系统电路主要由主电路和控制电路两大部分组成。主电路是一台抽水水泵，由220V交流电源电压供电。控制电路由包括整流、滤波、稳压电路、感应电路及限流限压电路组成。 2 水箱水位自动控制系统的设备 水位自动控制系统的设备只需选用价格低廉、安全可靠的设备。 由设备表可知，所有的设备都是简单而常用的小型设备，价格低廉，控制和维护简单易于掌握，对远离城市的偏远地区非常适用。传统的水位控制系统通常使用传感器进行上、下限控制，以保证水位在上、下限之间。此设计中只用三根导线来代替传感器放置在上、下限水位之间，利用水的导电特性完成上、下限水位的自动控制，节省了购买传感器的费用，也不必考虑传感器的故障，进一步降低成本，提高系统的可靠性。 常见的生活用水供应系统工作形式是由外来补充水源（一次水源）向一个高位水塔和一个低位水池补水，再由高位水塔和低位水池（二次水源）向各用户供水。此设计主要考虑针对家庭供水系统（或者某些单独取用水之处），因此只需用（储）水箱而非水塔供水。系统供水是由水箱直接供应，不用考虑由位置高度所形成的压力来进行供水，不用气压供水，不必在屋顶上设置水箱，也不用单独建筑水塔，仅在厨房或需用水的地方放置一足够大的（储）水箱即可满足供水要求。 3 水箱水位自动控制系统的控制原理 该水箱水位自动控制系统结构简单，控制原理如下：系统上电后，交流电源经整流、滤波、稳压后，由电位器调节获得12V直流工作电压。当水箱水位低于下限时，接触器线圈失电，其常闭触头使水泵接通工作，抽水到水箱中；当水位上升到上限时，接触器线圈得电，常闭触头断开，常开触头闭合，水泵停止抽水。 V1、V2用来保护LM317输出端电压为安全电压，使其免受短路电流的影响；V3用来保护三极管，同时避免触电事故的发生。水位的上、下限可通过调整三根导线的位置设定。 4 测试应用 该设计经安装调试，结合实验室给排水系统进行测试，效果良好。正式应用于某乡镇几个家庭的日常用水装置中已将近两年，至今未发生故障。该系统在运行期间稳定性高，完全符合预先规定的标准，只需将控制电路稳压输出调整在10V-12V之间，可投入使用。可用交流变压器供电，也可以用直流供电。 5 结束语 设计的水箱水位控制系统因价格便宜，结构简单，使用方便，不易发生故障，可用于要求不高的给排水系统中，特别适用于城镇及偏远山区取水装置。 参考文献： [1]布挺，王帆.基于西门子PLC的水塔水位自动控制系统[J].科技信息，2009年第12期. [2]曹琦.一种节能的变压变频供水系统[J].变频器世界，2006（7）：133-137. [3]朱晓青主编.过程检测控制技术与应用.北京，冶金工业出版社，2002年.
北京工业大学 PLC 课程设计说明书 题目：多种液体自动混合监控系统的设计及组态 学院：电子信息与控制工程学院 专业：自动化 学号： 1202 姓名： 指导教师：张会清刘红云 成绩： 2015年6月
PLC课程设计报告提纲及要求 目录 一、课程设计题目：多种液体自动混合监控系统的设计及组态 二、课程设计目的： 在先修课程《现代电气控制技术》中可编程控制器部分学习与实验的基础上，通过松下系列PLC对多种液体自动混合监控系统的设计及组态进行控制的编程设计与调试，进一步熟悉并掌握PLC的工作原理，了解控制对象的工艺流程和技术要求, 运用所学知识进行系统设计，初步掌握PLC控制系统设计的基本方法，培养灵活运用专业知识解决工程技术问题的能力。通过使用天工组态软件，掌握组态设计的方法及调试方面的知识。 三、课程设计任务： 1．设计任务 用PLC和组态软件构建多种液体自动混合监控系统，完成系统的组建和调试工作，写出设计说明书。 2．实验设备 TVT-90DT台式可编程序控制器训练装置一套； TVT90HC-7 多种液体自动混合实验板； 天工组态软件一套； 连接导线若干。 3．动作过程 （1）初始状态 容器是空的，4个电磁阀和搅拌机均为OFF，3个液面传感器均为OFF。 （2）起动 按下启动按钮，开始下列操作： 电磁阀1和2闭合，开始注入液体A和B，至液面高度为L2，停止注入，同时起动电磁阀3，开始注入液体C，当液面高度为L1时，停止注入。 停止液体C注入时，开起搅拌机，搅拌混合时间为10s。 停止搅拌后放出混合液体，至液体高度将为L3时，再经5s停止放出。 （3）停止 按下停止按钮后，在当前操作完毕后，停止操作，回到初始状态。
摘要 汽包水位是影响锅炉安全运行的一个重要参数，汽包水位过高或者过低的后果都非常严重，因此对汽包水位必须进行严格控制。PLC技术的快速发展使得PLC 广泛应用于过程控制领域并极提高了控制系统性能，PLC已经成为当今自动控制领域不可缺少的重要设备。 本文从分析影响汽包水位的各种因素出发，重点分析了锅炉汽包水位的“假水位现象”，提出了锅炉汽包水位控制系统的三冲量控制方案。按照工程整定的方法进行了PID参数整定，并进行了仿真研究。根据控制要求和所设计的控制方案进行硬件选型以及系统的硬件设计，利用PLC编程实现控制算法进行系统的软件设计，最终完成PLC在锅炉汽包水位控制系统中应用。 关键词：汽包水位、三冲量控制、PLC、PID控制
ABSTRACT The steam drum water level is a very important parameter for the boiler safe operation, both high and low steam drum water level may lead to extremely serious consequence; therefore it must be strictly to be controlled. With the rapid development of PLC technology, it can widely be applied to the process control domain and enhances the performance of control system enormously. PLC has already become the essential important equipment in automatic control domain. Based on the analysis of all kinds of factors which influence steam drum water level, “unreal water level phenomenon”is analyzed specially, and three impulses control plan for steam drum water level control system is proposed. PID parameters are regulated by engineering regulation method, and simulation study is done. According to the needs of control, the selection of control requirements hardware and system hardware design as well as system software design are carried out. Finally the application of PLC in boiler steam drum water control system is completed. Key words:Steam drum water level、Three impulses control、PLC、PID control
等级: 课程设计 2016年6月17日
电气信息学院 课程设计任务书 课题名称液位自动控制系统设计与调试 姓名专业班级学号 指导老师沈细群 课程设计时间2016年6月6日～2016年6月17日（第15～16周） 教研室意见同意开题。审核人：汪超林国汉 一.课程设计的性质与目的 本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二. 课程设计的内容 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。 2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。 3.选择电器元件，列出电器元件明细表。 4.上机调试程序。 5.编写设计说明书。 三. 课程设计的要求 1.所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。 2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》和GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。 3.所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点突出，篇幅不少于7000字。
四.进度安排 1.第一周星期一：布置课程设计任务，讲解设计思路和要求，查阅设计资料。 2.第一周星期二～星期四：详细了解搬运机械手的基本组成结构、工艺过程和控制要求。确定控制方案。配置电器元件，选择PLC型号。绘制传送带A、B的拖动电机的控制线路原理图和搬运机械手控制系统的PLC I/O接线图。设计PLC梯形图程序，列出指令程序清单。 3.第一周星期五：上机调试程序。 4.第二周星期一：指导编写设计说明书。 5.第二周星期二～星期四：编写设计说明书。 6.第二周星期五：答辩。 附录：课题简介及控制要求 （1）课题简介 某化工厂水箱的排水量根据工业生产的需要而不断地变化，为了保持水箱压力恒定，就要保持水位恒定，因此就必须自动调整进水量。 本系统要求有手动和自动两种工作方式。手动控制方式用于水泵的调试，即当按下按钮时水泵运转，松开按钮时水泵停止，目的是为了调试水泵是否能正常工作；当系统切换为自动控制方式并启动后，控制系统自动调整水泵的进水量达到给定水位恒定。水位设定高限和低限，当水位超过设定的限位时要进行超限报警。 （2）控制要求 控制系统技术参数表
两种液体混合装置PLC控制系统设计 摘要 S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能价格比。 本系统使用S7-200PLC实现了对液体混合装置的自动控制要求。同时控制系统利用仿真设备不仅能满足两种液体混合的功能，而且可以扩展其功能满足多种液体混合系统的功能。提出了一种基于PLC 的多种液体混合控制系统设计思路, 提高了液体混合生产线的自动化程度和生产效率。文中详细介绍了系统的硬件设计、软件设计。其中硬件设计包液体混合装置的电路框图、输入/输出的分配表及外部接线；软件设计包括系统控制的梯形图、指令表及工作过程。在本装置设计中，液面传感器和电阀门以及搅动电机采用相应的钮子开关和发光二极管来模拟，另外还借助外围元件来完成本装置。整个程序采用结构化的设计方法, 具有调试方便, 维护简单, 移植性好的优点. 关键词：PLC ；液体混合装置；程序
目录 1 液体混合装置控制系统设计任务 (2) 1.1课程设计的目的 (2) 1.2设计容及要实现的目标 (2) 2 系统总体方案设计 (3) 2.1系统硬件配置及组成原理 (3) 2.2系统接线图设计 (3) 3 控制系统设计 (4) 3.1估算 (4) 3.2硬件电路设计 (4) 3.3选型 (6) 3.4分配表设计 (6) 3.5外部接线图设计 (7) 3.6控制程序流程图设计 (8) 3.7控制程序设计 (8) 3.8创新设计容 (10) 4 系统调试及结果分析 (11) 4.1系统调试 (11) 4.2结果分析 (11) 总结 (12) 致 (13) 参考文献 (14)
一、课程设计(综合实验）的目的与要求 锅炉是工业生产及人民生活的主要的动力及能源。汽包水位是工业蒸汽锅炉安全、稳定运行的重要指标,水位过高会导致蒸汽带水进入过热器，并在过热管内结垢,影响传热效率，严重的将引起过热器爆管；水位过低又将破坏部分水冷壁的水循环引起水冷壁局部过热而爆管。高性能的锅炉产生的蒸汽流量很大，而汽包的体积相对来说较小，水位的时间常数很小。大容量锅炉若给水不及时，数秒之内就可能达到危险水位，所以锅炉汽包水位的控制显得非常重要。因此,必须采取有效、精确的自动调节,严格控制汽包水位在规定范围内。 影响汽包水位变化的因素很多，如燃煤量、给水量和蒸汽流量。燃煤量对水位变化的影响是比较缓慢的,容易克服。因此,主要考虑给水量和蒸汽流量对水位的影响。水位过高会影响汽包内汽水分离,饱和水蒸汽温度急剧下降,该过热蒸汽作为汽轮机动力的话,将会损坏汽轮机叶片，影响运行的安全性和经济性。水位过低，则由于汽包内的水量转少，而负荷很大时，如不及时调节就会使汽包内的水全部液化,导致水冷壁烧坏，甚至引起爆炸。因此,锅炉汽包水位必须严加控制。 二、设计（实验）正文 1控制系统的整体分析： 1.1影响汽包水位的主要因素 1)给水流量W 2)主蒸汽流量D 3)燃料量B 1.2控制指标 保证给水流量W和主蒸汽流量D保持平衡,维持汽包水位Ｈ在较小范围内波动。１.３汽包水位控制对象的动态特性分析 做各种主要影响因素的阶跃扰动,记录并分析汽包水位的响应曲线 1)给水扰动: Maｔlab仿真如图1:
图1：给水扰动Ｍatlab仿真 运行结果如图2： 图2:给水扰动下的水位响应曲线 由被控对象在给水量扰动下的水位阶跃响应曲线，可以看出该被控对象无自平衡能力,且有较大的迟延，因此应采用串级控制，将给水流量的扰动消除在采用带比例作用的副调节回路中，以保证系统的稳定性。 2)蒸汽扰动： Mａtｌａb仿真如图３： 图3:蒸汽扰动Maｔlaｂ仿真 运行结果如图4:
山东交通学院 电控与PLC课程设计报告 院(部)别信息科学与电气工程学院 班级电气 学号 姓名 指导教师 时间2017.12.11--2017.12.22
课程设计任务书 题目多液体混合控制系统 学院信息科学与电气工程学院 专业电气工程及其自动化 班级电气 学生姓名 学号 12 月11 日至12 月22 日共 2 周 指导教师(签字) 院长(主任) (签字) 2017 年12月20 日
目录 摘要 ..................................................................................................................................... - 1 - 一、基础题............................................................................................................................... - 2 - 1. 1天塔之光.................................................................................................................... - 2 - 1.1.1设计要求 .......................................................................................................... - 2 - 1.1.2设计思路 .......................................................................................................... - 2 - 1.1.3部分程序梯形图.............................................................................................. - 3 - 1.2PLC控制电机正反转................................................................................................. - 4 - 1.2.1设计要求 .......................................................................................................... - 4 - 1.2.2设计思路 .......................................................................................................... - 4 - 1.2.3电路接线图...................................................................................................... - 5 - 1.2.4程序梯形图...................................................................................................... - 6 - 二、组合题PLC 实现多液体自动混合控制 ............................................................... - 6 - 2.1设计要求..................................................................................................................... - 6 - 2.2设计思路及流程图 .................................................................................................... - 7 - 2.3 实验器材.................................................................................................................... - 8 - 2.4 I/O分配................................................................................................................... - 9 - 2.5 程序梯形图............................................................................................................ - 10 - 2.6 设计中遇到的问题，解决方法 ............................................................................ - 15 - 2.7实验效果图............................................................................................................... - 16 -
西安建筑科技大学课程设计（论文）任务书 专业班级： 自动化1002 学生姓名： 马千云 指导教师（签名）： 一、课程设计（论文）题目 锅炉汽包液位控制 二、本次课程设计（论文）应达到的目的 本次课程设计是自动化专业学生在学习了《计算机控制技术与系统》和《过程控 制及仪表》两门专业必修课程及《单片机原理与应用》、《可编程控制器》等相关专业 选修课程之后进行的一次全面的综合训练，其主要目的是加深学生对计算机控制技术 相关理论和知识的理解，进一步熟悉计算机控制系统工程设计的基本理论、方法和技 能；掌握工程应用的基本内容和要求，整合各专业课程的理论知识和方法，做到理论 联系实际；培养学生分析问题、解决问题的能力和独立完成系统设计的能力，并按要 求编写相关的设计说明书、技术文档和总结报告等。 三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术 参数、设计要求等） 锅炉汽包液位的阶跃响应曲线数据如下表所示，控制量阶跃变化5u ?=。试根据 实验数据设计一个超调量 25%p δ≤的无差控制系统。 具体要求如下： （1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型； （2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；
对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。 （4）撰写课程设计报告一份，要求字数3000～5000字。 四、应收集的资料及主要参考文献： 1．王再英等.过程控制系统与仪表.机械工业出版社,2006 2．潘新民,王燕芳.微型计算机控制技术.高等教育出版社,2001 3．王锦标.计算机控制系统.清华大学出版社,2008 五、审核批准意见 教研室主任（签字） 摘要 锅炉是典型的复杂热工系统，目前，中国各种类型的锅炉有几十万台，由于设备分散、管理不善或技术原因，使多数锅炉难以处于良好工况，增加了锅炉的燃料消耗，降低了效率。锅炉的建模与控制问题一直是人们关注的焦点，而汽包水位是工锅炉安全、稳定运行的重要指标，保证水位控制在给定范围内，对于高蒸汽品质、减少设备损耗和运行损耗、确保整个网络安全运行具有要意义。 锅炉汽包水位高度，是确保安全生产和提供优质蒸汽的重要参数，对现代工业生产来说尤其是这样。因为现代锅炉的特点之一就是蒸发量显著提高，汽包容积相对变小，水位变化速度很快，稍不注意就容易造成汽包满水或者烧成干锅。在现代锅炉操作中，即使是缺水事故，也是非常危险的，这是因为水位过低，就会影响自然循环的正常进行，严重时会使个别上水管形成自由水面，产生流动停滞，致使金属管壁局部过热而爆管。无论满水或缺水都会造成事故，因此，必须严格
摘要 “组态”的概念是伴随着集散型控制系统(Distributed Control System简称DCS)的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。在工业控制技术不断发展和应用的过程中，PC(包括工控机)相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。这些优势主要体现在:PC技术保持了较快的发展速度，各种相关技术已经成熟;由PC构建的工业控制系统具有相对较低的拥有成本;PC的软件资源和硬件资源丰富，软件之间的互操作性强;基于PC的控制系统易于学习和使用，可以容易地得到技术方面的支持。在PC技术向工业控制领域的渗透中，组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。 通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态，完成最终的自动化控制工程。 组态软件是有专业性的。一种组态软件只能适合某种领域的应用。组态的概念最早出现在工业计算机控制中，如:DCS(集散控制系统)组态、PLC(可编程控制器)梯形图组态;人机界面生成软件就叫工控组态软件。在其他行业也有组态的概念，如AutoCAD，PhotoShop等。不同之处在于，工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的，利用现场监控完成工业工程的调控。 关键词：工业组态；自动化；PLC控制；实时监控
目录 1 MCGS简介 (1) 1.1 MCGS组态软件的系统构成 (1) 1.1.1 MCGS组态软件的整体结构 (1) 1.1.2 MCGS工程的五大部分 (1) 1.2 MCGS组态软件的工作方式 (2) 1.2.1 MCGS如何与设备进行通讯 (2) 1.2.2 MCGS如何产生动画效果 (2) 1.2.3 MCGS如何实施远程多机监控 (3) 1.2.4 如何对工程运行流程实施有效控制 (3) 1.3MCGS嵌入版概述 (3) 1.3.1 MCGS嵌入版组态软件的主要功能 (3) 1.3.2 MCGS嵌入版组态软件的主要特点 (5) 2 PLC简介 (7) 2.1 PLC的介绍 (7) 2.2 PLC的工作原理 (7) 3 液体混合监控系统设计 (8) 3.1 控制要求 (8) 3.2 I/O分配表 (8) 3.3 程序设计 (9) 3.3液体混合装置人机界面设计 (12) 3.3.1 建立工程 (12) 3.3.2 定义数据对象 (13) 3.3.3 界面设计 (14) 3.3.4 设备连接 (14) 3.3.5 设备调试 (15) 4 plc程序模拟运行结果 (16) 总结 (17) 参考文献 (18)
单容液位控制系统设计 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
目录1系统设计认识 (1) 前言 (1) 2系统方案确定、系统建模和原理介绍 (1) 控制方案确定 (1) 控制系统建模 (1) (1) (2) 3系统构成 (4) 控制系统结构 (4) 控制系统方框图 (4) 4系统各环节分析 (5) 调节器PID控制 (5) 执行器分析 (6) 检测变送环节分析 (6) 被控对象分析 (6) 5系统仿真 (7) 系统结构图以及参数整定 (7) 6仪器仪表选型 (10)
PID调节器选择 (10) 执行器选择 (11) (11) (11) (12) 差压变送器的选择 (12) 7课程设计结束语 (14) 参考文献 (15)
一、系统设计认识 前言 过程控制早已在矿业、冶金、机械、化工、电力等方面得到了广泛应用。在液位控制方面，比如:水塔供水、工矿企业排给水、锅炉汽包液位控制、精馏塔液位控制等更是发挥着重要作用。在这些生产领域里，基本上都是劳动强度大或者操作有一定危险性的工作，极易出现操作失误引起事故，造成厂家的经济损失。可见，在实际生产中，液位控制的准确程度和控制效果直接影响着工厂的生产成本、经济效益以及设备的安全系数。所以，为了保证安全条件、方便操作，就必须研究开发先进的液位控制方法和策略。 本设计以单容水箱的液位控制系统为研究对象。由于单回路反馈控制系统结构简单、投资少、操作方便，且能满足一般的生产过程要求，在液位控制中得到了广泛的应用，所以本设计单容水箱的液位控制系统采用的就是单回路反馈控制。它的控制任务就是使水箱液位保持在给定值所要求的高度，并且减少或消除来自系统内部和外部扰动的影响。通过系统方案的选择，完成系统的工艺流程图设计和方框图的确定，各环节仪表仪器的选型，控制算法的选取，系统的仿真以及控制参数的整定等工作。 二、系统方案确定、系统建模和原理介绍 控制方案确定 如前言所介绍，由于单回路反馈控制系统结构简单、投资少、操作方便，且能满足一般的生产过程要求，在液位控制中得到了广泛的应用，故采用单回路反馈控制。 液位控制的实现除模拟PID调节器外，还可以采用计算机PID算法控制。由差压传感器检测出水箱水位；水位实际值通过单片机进行A/D转换，变成数字信号后输入计算机中；在计算机中，根据水位给定值与实际输出值之差，利用PID程序算法得到输出值，再将输出值传送到单片机中，由单片机将数字信号转换成模拟信号；最后，由单片
《电气控制与可编程控制器》 课程设计说明书 题目：多种液体自动混合装置的PLC控制
目录 1课题背景 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2研究目的和意义 (3) 1.3本文的主要工作 (3) 2已知情况、控制要求、设计要求 (4) 2.1已知情况 (4) 2.2控制要求 (4) 2.3设计要求 (5) 3总体设计思路 (6) 4程序设计及调试 (6) 4.1PLC的选型及I/0分配图 (6) 4.2梯形图、指令表及编程元件明细表 (8) 5电气设计 (11) 5.1PLC外部接线原理图 (11) 5.2多种液体自动混合装置电气元件明细表 (12) 6安装、接线、及系统联合测试 (12) 7后期工作 (13) 7.1操作过程简要说明 (13) 7.2常见故障及排除方案 (13) 7.3编写并提交（课程）设计说明书 (13) 8尚存在的问题及方案建议 (14) 9课程设计总结 (14) 10致谢 (15) 11参考文献 (16)
多种液体自动混合装置的PLC控制 1课题背景 1.1课题背景 随着科学技术的猛速发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛，它的水平已成为衡量一个国家生产和科学技术先进与否的一项重要标志。在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的程序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。 但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致现场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。另外，生产要求该系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所以为了帮助相关行业，特别是其中的中小型企业实现多种液体自动混合的目的,液体自动混合配料势必就是摆在我们眼前的一大课题。 随着计算机技术的发展，对原有液体混合装置进行技术改造，提出数据采集、自动控制、运行管理等多方面的要求。设计的多种液体混合装置利用可编程控制器实现在混合过程中精确控制，提高了液体混合比例的稳定性、运行稳定、自动化程度高，适合工业生产的需要. 1.2研究目的和意义 在工艺加工最初，把多种原料再合适的时间和条件下进行需要的加工以得到产品一直都是在人监控或操作下进行的，在后来多用继电器系统对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作，但是现在随着时代的发展，这些方式已经不能满足工业生产的实际需要。实际生产中需要更精确、更便捷的控制装置。 随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原来的液体混合远远不能满足当前自动化的需要。可编程控制器液体自动混合系统集成自动控制技术，计量技术，传感器技术等技术与一体的机电一体化装置。充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。
过程控制系统实验报告 专业 xxxxxx 班级 xxxxxxxxx 学生 xxxxxx 学号 xxxxxxxx
锅炉汽包水位控制系统设计 一、控制要求 设计一个汽包水位控制系统，使汽包水位维持在90CM，稳态误差±0,5CM，以满足生产要求。 二、完成的主要任务 1.掌控锅炉生产蒸汽工及其工作流程 2.对被控对象进行特性分析，画出汽包水位控制系统方框图和流程图 3.选择被控参数和被控变量，说明其选择依据 4.设计控制系统方案，如何选择检测仪表，说明其选择原则和仪表性能指标 5.说明单回路控制系统4个环节的工作形式对控制过程 6.对控制进行PID控制说明其参数整定理论 7.对锅炉汽包水位进行simulink仿真，对参数进行整定，其仿真图要满足动态性能 指标 8.总结实验课程设计的经验和收获
过程控制系统实验报告............................... - 0 -第一章锅炉汽包水位控制系统的组成原理............ - 3 - 1.1概述............................................ - 3 - 1.2锅炉生产蒸汽工艺简述 ............................ - 3 - 1.3锅炉生产蒸汽工作流程 ............................ - 4 - ............... - 5 - 2.1 对被控对象进行特性分析 ............................ - 5 - 2.2汽包水位控制系统方框图和流程图..................... - 5 - 2.2.1液位控制系统的方框图.................................. - 5 - 2.2.2液位控制系统的方案图.................................. - 6 - 2.3选择被控参数和被控变量............................. - 6 - 2.4选择检测仪表，说明其选择原则和仪表性能指标 ......... - 7 - 2.4.1传感器、变送器选择 ..................................... - 7 - 2.4.2执行器的选择........................................... - 8 - 2.4.3关于给水调节阀的气开气关的选择。 ....................... - 8 - 2.4.4 关于给水调节阀型号的选择。............................. - 8 - 2.4.5 给水流量蒸汽流量..................................... - 8 - 2.5 四个环节的工作形式对控制过程............................... - 8 - ................................... - 10 - 3.1对控制进行PID控制.......................................... - 10 - ........................................... - 11 -