基于欧姆龙PLC与分布式I_O模块的水厂无线遥控系统研究和设计
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基于PLC温度与湿度控制系统的设计摘要:可编程控制器(PLC)是以自动控制技术、微计算机技术和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置。
它的功能性强,可靠性高,编程简单,使用方便,体积小巧,近年来在工业生产中得到广泛的应用,被誉为当代工业自动化主要支柱之一。
本论文主要讲述了基于西门子S7-200系列可编程控制器(PLC)为主要控制元件,实现对环境温度和湿度的实时检测和显示。
传感器部分采用集成温度和湿度传感器,集成传感器具有功能强、精度高、响应速度快、体积小、微功耗、价格低、适合远距离传输信号等特点。
集成传感器的外围电路简单,具有较高的性价比。
经过选择集成温度传感器采用电压输出式单片精密集成温度传感器LM35系列产品;集成湿度传感器选择线性电压输出式集成湿度传感器HM1500,它的主要特点是采用恒压供电、内置放大电路、能输出与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号、响应速度快、重复性好、抗污染能力强。
显示部分采用LED七段码进行显示,能够显示当时环境的温度和湿度,并能实现当环境的温湿度超过一定范围时进行报警的功能。
关键词:PLC 温度传感器湿度传感器LED显示装目录摘要 (2)目录 (3)第一章引言 (5)1.1课题的背景和意义 (5)第二章系统简介及方案论证 (5)2.1系统设计主要技术指标和参数 (5)2.2 设计方案的论证 (5)第三章可编程控制器概述 (7)3.1PLC的系统组成和工作原理 (7)3.1.1PLC的组成结构 (7)3.1.2PLC的扫描工作原理 (8)3.2 PLC的发展趋势 (8)第四章系统的硬件方案与设计 (9)4.1传感器的选型和设计 (9)4.1.1集成温度传感器介绍及选型 (9)4.1.2集成湿度传感器介绍及选型 (12)4.2PLC的选型和模块配置 (15)4.2.1PLC的选型原则 (15)4.2.2本系统中可编程控制器的选取及其特点 (16)4.3显示方案的设计 (19)4.3.1与LED显示相关的知识 (19)4.3.2显示方案的设计 (20)4.4 工作电源部分 (21)第五章系统软件设计 (22)5.1显示系统主程序 (22)5.1.1温度读入子程序 (22)5.1.2湿度读入子程序 (23)5.1.3显示子程序 (25)5.1.4实时时钟指令 (27)5.2程序清单 (27)结论 (28)参考文献 (29)附录 (30)第一章引言1.1 课题的背景和意义温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系,同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数,例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度、湿度的检测与控制。
自动化控制系统在自来水厂中的应用分析在城镇化建设不断深入的背景之下,自来水厂的自动化控制系统在发展的过程中也被人们寄予了更高的要求,在自来水厂自动化控制系统运行的过程中应当确保自来水供应的连续性,只有这样,才能满足群众的日常所需。
PLC技术作为当下应用最为广泛的自动化控制技术被应用于自来水厂的生产中,提高出厂水水质,最终实现供水的自动化发展。
为了确保自动化控制系统能够稳定的运行,工控管理人员应当对各个生产环节进行分析,充分发挥自动化控制系统的性能。
本文就自动化控制系统在在自来水厂中的实际应用进行探讨。
标签:PLC;自来水厂;自动化控制系统;应用自来水厂在我国城镇化建设的过程中有着十分重要的作用,居民的日常生活、工业生产等都离不开自来水的供应。
自来水厂作为供水系统中不可或缺的部分,从取水、输水、净水、供水等一系列环节,最终确保城市供水的安全性、稳定性。
在科学技术进一步发展的背景之下,自动化控制技术也得到了长远发展,通过水厂自动化控制系统技术的应用,能够更好地保障自来水生产过程的稳定推进,在降低运行成本的同时,也能够提高自来水的生产效率,更能保障供水的安全稳定。
1.自来水厂自动化控制系统概述1.1自来水厂生产工艺1.1.1众所周知,由于自然因素和人为因素,原水里含有各种各样的杂质。
从自来水处理角度考虑,这些杂质可分为悬浮物、胶体、溶解物三大类。
水厂水处理工艺的目的就是去除原水中这些会给人体健康带来危害的悬浮物质、胶体物质、细菌及其他有害成分,确保水厂出水试纸达到《生活饮用水卫生标准》。
一般水厂采用常规水处理工艺,它包括混合、反应、沉淀、过滤及消毒几个过程。
常见水厂工艺流程图:1.2自来水厂控制系统组成要想提高自来水厂水处理工艺的效率,按照水厂各个工艺段的功能需求,对水厂自动化进行分层划分,实现统一调度,分散控制功能。
中心控制室自动化控制系统安装了工控组态软件,该软件能够实现水厂自控设备的I/O通信、数据库建立等功能,且具有开放灵活的特点,能够对动态画面进行展示,同时也具备历史数据存储等功能,能夠保障用户开发出可靠有效的自动化控制系统。
自来水厂滤池及其反冲洗的 PLC电气自动控制系统设计摘要:借助PLC电气自动控制系统,能够从根本上提升自来水厂净化设备运行水平,降低净化设备故障问题发生几率,切实保障水厂净化效果。
基于此,本文细致分析了水厂净化设备PLC电气自动控制系统实际运行流程,推出净化设备自动控制系统设计要求,最后阐述矩阵译码技术在净化设备电气系统中的实际设计要点,以供参考。
关键词:水厂净化设备;PLC电气自动控制系统;设计要求前言:自来水厂净化设备运行水平可直接影响到城镇居民生活质量。
自来水厂生产规模、制水工艺及设备存在较大差异,但在水源抽取之后,均需要进行一系列物理及化学处理方式,如加矾、沉淀、过滤、加压等。
为从根本上提升水源净化水平,需要在原有基础上使用更为先进的PLC电气自动控制系统,对各净水环节进行严格质量管控。
1.PLC电气自动控制系统概念PLC电气自动控制系统是一种应用在工业环境下的自动控制装置。
相较于其他控制工作而言,PLC控制系统的操作更加简便、功能完善,能够对设备进行自动计数以及自动化管控,切实提升了设备实际运行水平,使设备运行期间的质量问题与安全事故能够被控制在最低范围之内[1]。
现阶段, PLC电气控制系统在水厂生产中应用比较广泛。
PLC电气控制系统用在水厂泵房控制中,对泵房内的设备进行远程遥控与实时动态监测,绘制出相应的运行状态曲线。
电气控制系统还可以配合模拟量模块,接收传感器信号,检测设备在实际运行期间的温度、压力值,从根本上提升了设备实际运维与管控水平。
将PLC电气控制技术应用在水厂混凝系统、沉淀系统中,可以借助流量反馈手段,调整加药泵转速以及冲程,从根本上提升水厂运行期间的可控性。
1.水厂净化工艺过滤池及其反冲洗净化工艺是水厂重要工艺之一,其运行效果可直接影响到自来水的品质与口感,影响到水厂运行期间的综合效益。
随着社会经济发展速度不断加快,水厂建设规模进一步扩大,应用在水厂中的净化设备种类更多,内部结构愈加复杂。
基于PLC实现的水温控制XXX(陕西理工学院电气工程系自动化专业,2007级2班,陕西汉中723003)指导教师:XXX[摘要]针对工农业生产中现有的水温控制系统可靠性低、控制精度差、成本高等缺点。
我们利用三菱FX0N60-MR型PLC构建了一个水温控制系统对这一问题进行了研究。
在整个控制系统中以电阻炉作为被控对象,以水温为被控变量,以三菱FX0N60-MR型PLC为控制器,输入部分外加光电耦合器,并用按键和数码管构建了人机接口设置目标温度;控制算法的选择经过对模糊控制和PID算法的实验对比,最终选择采用PID。
PLC程序利用梯形图编程语言进行编写。
在系统搭建完成后我们利用试凑法,通过大量实验对PID控制器的参数进行了优化,进过测试系统能够达到设计要求。
除此之外该系统还具有硬件结构简单、系统可靠性高、制作成本低廉、控制器参数易于调试等优点。
能够利用小型PLC实现对水温较高精度的控制。
[关键词]PLC 温度控制PIDPLC-based temperature control to achieveLiao zhong lin(Grade 07,Class2,Major Automation,Department of Electrical Engineering,Shaanxi University ofTechnology,Hanzhong 723003,Shaanxi)Tutor: Liu pei[Abstract] According to the existing water temperature in the industry and agriculture production control system reliability, low cost, high control precision poor shortcomings. We use mitsubishi FX0N60-MR type PLC has constructed a water temperature control system for this problem is studied. In the whole control system to resistance furnace as controlled object to water temperature as controlled variables, the mitsubishi FX0N60-MR type PLC as the controller, input part plus photoelectric couplers, buttons and digital tube and constructing the man-machine interface set target temperature; The choice of control algorithm based on fuzzy control and PID algorithm experimental, finally choosing PID. PLC program use ladder diagram programming language to write. After the completion of the structures in the system we use trail-and-error, through a large number of experiments of PID controller parameters are optimized, the test system can meet the design requirements. Besides this system also has the hardware structure is simple, system reliability high, production cost is low, and the controller parameters is easy to debug, etc. Can use small PLC to control the water temperature higher accuracy.[Key words] PLC temperature control PID目录绪论 (1)1.设计方案的论证 (2)1.1PLC的选型 (2)1.1.1常用PLC的特点比较 (2)1.1.2本设计PLC的选型 (3)1.2控制方案的选择 (3)1.2.1采用模糊控制的温度控制 (3)1.2.2采用PID算法的温度控制 (3)1.2.3 控制方案的选择 (4)2.硬件电路的设计 (5)2.1PLC硬件资源分配设计 (5)2.2温度传感器 (8)2.2.1 利用温度变送器采集 (8)2.2.2 利用DS18B20采集 (8)2.3输入部分电路设计 (10)2.3.1 设置输入部分电路设计 (10)2.3.2 AD转换结果输入部分电路设计 (10)2.4输出部分电路设计 (10)3.系统软件的设计 (13)3.1PLC编程语言简介 (13)3.2输入部分程序设计 (15)3.3显示部分程序 (15)3.4PID运算部分程序设计 (15)4.系统的调试 (19)4.1硬件调试 (19)4.2软件调试 (19)4.1软硬件联合调试 (19)4.3实验数据 (19)参考文献 (20)英语科技文献翻译 (21)附录 (34)附录A:源程序 (34)附录B:元器件清单 (37)附录C:电路总图 (38)附录D:实物图 (39)致谢 (40)绪论温度控制系统在各行各业的应用虽然很广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高。
《基于Arduino的无线智慧家居控制系统的研究与设计》篇一一、引言随着科技的不断进步和人们对生活品质追求的日益提高,智慧家居系统已经成为了现代家居发展的必然趋势。
基于Arduino 的无线智慧家居控制系统,利用了其开放性好、易于编程和可扩展性强等特点,成为了现代智能家居控制系统的重要组成部分。
本文将对该系统进行深入研究与设计。
二、系统需求分析首先,我们需要对无线智慧家居控制系统的需求进行分析。
该系统应具备以下功能:1. 无线通信:系统应支持无线通信,方便用户在不同房间或不同楼层进行控制。
2. 智能控制:系统应能根据用户的习惯和需求,自动调节家居设备的运行状态。
3. 安全性:系统应具备较高的安全性,防止未经授权的访问和操作。
4. 可扩展性:系统应具备良好的可扩展性,方便用户根据需求增加新的设备或功能。
三、系统设计(一)硬件设计1. 主控制器:采用Arduino UNO作为主控制器,负责整个系统的协调和控制。
2. 无线通信模块:采用Wi-Fi或ZigBee等无线通信技术,实现家居设备与主控制器的通信。
3. 传感器模块:包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等,用于采集家居环境信息。
4. 执行器模块:包括灯光、窗帘、空调等设备的执行器,根据主控制器的指令进行操作。
(二)软件设计1. 操作系统:采用Arduino IDE作为开发环境,方便用户进行编程和调试。
2. 程序设计:设计智能家居控制程序,实现无线通信、智能控制、安全防护等功能。
3. 人机交互界面:设计简洁易懂的人机交互界面,方便用户进行操作和控制。
四、系统实现(一)无线通信实现采用Wi-Fi或ZigBee等无线通信技术,实现家居设备与主控制器的通信。
通过设置通信协议和传输速率,保证数据的稳定传输和实时性。
(二)智能控制实现通过传感器模块采集家居环境信息,根据用户的习惯和需求,通过主控制器进行智能控制。
例如,根据室内温度和湿度自动调节空调和加湿器的运行状态。
远程与继续教育学院本科生毕业论文(设计)题目:基于PLC和变频器在供水系统中的应用学习中心:重庆市长寿区奥鹏学习中心层次:专科起点本科专业:电气工程机自动化年级: 2013 年春季学号: 201303547431学生:杨月红指导教师:高国娟完成日期: 2014 年 12 月 26日内容摘要本论文先从供水系统的控制理念、方案设计出发,从PLC和变频器的选择、应用和对变频器的选择、安装,以及与PLC可编程控制器共同实现供水系统的控制的操作要点、安装要点、调试要点进行详细的介绍;并对改造后的结论通过计算得出合理的结论。
关键词:控制系统;变频器和PLC的选择、安装;变频器与PLC的调试;目录内容摘要 (I)引言 (1)1 绪言 (2)2 PLC和变频器在供水系统的运用 (3)2.1 PLC和变频器在供水系统的基本控制原理 (3)2.1.1 供水系统原理 (3)2.1.2 PLC和变频器的选择 (4)2.1.3 PLC和变频器等构成的控制系统接线图 (7)2.1.4 手/自动变频方式 (9)2.2 PLC和变频器的安装 (9)2.2.1 PLC的安装 (10)2.2.2 变频器的安装 (11)3 变频器调试 (14)3.1 变频器的空载通电试验 (14)3.2 变频器带电机空载运行 (14)3.3 变频器带载荷试运行 (15)3.4 变频器与PLC的RS485通讯 (15)4 变频器故障处理与分析 (18)5 变频器改造的作用及效果 (19)6 结论 (21)参考文献 (22)变频器是运动控制系统中的功率变换器。
当今的运动控制系统是包含多种学科的技术领域,总的发展趋势是:驱动的交流化,功率变换器的高频化,控制的数字化、智能化和网络化。
因此,变频器作为系统的重要功率变换部件,提供可控的高性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展。
20 世纪80 年代后期,变频器被引进中国市场,人们对变频器的了解也仅处于初期阶段,而且市场上变频器的数量还十分有限,且价格高昂,所以变频器在80年代运用具有很多局限性,变频器的发展也很缓慢。
基于欧姆龙NJ系列PLC系统研究苏振杨;杨韵勍【摘要】机器自动化控制器NJ系列是下一代的控制器,兼具机械控制所需的功能和高速性能以及作为工业用控制器的安全性、可靠性和维护性.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2017(055)002【总页数】5页(P46-49,52)【关键词】欧姆龙;机器自动化控制器NJ;PLC【作者】苏振杨;杨韵勍【作者单位】欧姆龙自动化(中国)有限公司天津分公司,辽宁沈阳 110003;沈阳电气传动研究所(有限公司),辽宁沈阳 110141【正文语种】中文【中图分类】TM571众所周知,PLC以自身高可靠性、编程简单、接线简单,体积小等优势一直被广大用户所喜爱。
但是基于系统可靠性考虑,目前PLC并不像计算机那样总是采用最先进的芯片。
大部分仍保持为单片机水平,一般不超过0.1GHz,这样限制了PLC的自身能力。
针对目前PLC存在的问题,欧姆龙从硬件和软件进行全新架构设计,2011年推出了机器自动化控制器NJ系列,CPU搭载Intel®AtomTM处理器,工作频率达到1.66GHz。
并且NJ系列控制器同时向客户提供了两种统一开放的工业以太网:信息通信EtherNet/IP网络、设备控制EtherCAT网络,可以实现机器内部的控制网络和机器与工厂之间的网络的无缝连接。
本文主要对NJ的系统配置及软件编程进行概述。
NJ系列的基本构成如图1所示,包括EtherCAT网络构成、CJ单元构成及支持软件。
EtherCAT网络构成:使用内置EtherCAT端口,可连接数字I/O、模拟I/O 、温度输入等通用从站及服务/编码器输入从站。
通过使用该构成,可实现固定周期且波动较少的高精度的时序控制和运动控制。
CJ 单元构成:除EtherCAT网络以外,还可安装欧姆龙CJ系列单元(基本I/O单元、高功能单元),CPU机架最多可以安装10个CJ系列单元。
除装有CPU单元的CPU机架以外,还可使用扩展机架增设CJ系列单元,最多可以扩展3个扩展机架,并且每个机架同样可以扩展10个CJ系列单元。
基于西门子S7-200 PLC的水产养殖自动控制系统研发张红燕;袁永明;马晓飞;施珮【摘要】我国水产养殖普遍面临着用工成本升高、能源及饲料消耗增加、产品品质难以满足消费者需求等诸多问题,已经到了转变生产方式、促进产业转型的关键时期,利用成熟的信息化、工业化、自动化技术开展水产养殖生产是一条行之有效的重要途径.西门子S7-200系列微/小型PLC是非常成熟的一系列可编程逻辑控制器,具有可靠性好、稳定性高、编程简单、易于使用等优点,在工业自动化控制领域有着广泛的应用,能够快速灵活的移植到水产养殖自动控制开展应用.本文分析了水产养殖自动控制需求,介绍了基于西门子S7-200 PLC的水产养殖自动控制系统的结构组成和工作原理,通过硬件选型与软件设计完成了水产养殖自动控制器的研发,进行了自动控制器调试和应用.【期刊名称】《农业网络信息》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】6页(P50-55)【关键词】水产养殖;PLC;西门子S7-200;自动控制器;精准控制【作者】张红燕;袁永明;马晓飞;施珮【作者单位】中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,农业部淡水渔业和种质资源利用重点实验室,江苏无锡 214081;中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,农业部淡水渔业和种质资源利用重点实验室,江苏无锡 214081;中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,农业部淡水渔业和种质资源利用重点实验室,江苏无锡 214081;中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,农业部淡水渔业和种质资源利用重点实验室,江苏无锡 214081【正文语种】中文【中图分类】TP315我国水产养殖方式主要以传统池塘养殖为主,池塘养殖普遍面临着用工成本升高、能源及饲料消耗增加、产品品质难以满足消费者需求、养殖水质逐渐恶化等诸多问题,产业发展已经到了转变生产方式、促进产业转型的关键时期,利用成熟的信息化、工业化、自动化技术开展水产养殖生产是一条行之有效的重要途径[1]。
plc泳池水循环自动控制设计PLC泳池水循环自动控制设计一、引言泳池是人们休闲娱乐的场所,为了保证泳池水的清洁和水质的稳定,需要进行水循环和处理。
传统的泳池水循环控制方式通常依靠人工操作,效率低下且易出错。
为了解决这一问题,本文将介绍一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的泳池水循环自动控制设计方案。
二、设计原理1. 传感器监测:设计中将安装多个传感器,包括水位传感器、PH 值传感器和温度传感器,用于实时监测泳池水的水位、酸碱度和温度信息。
2. PLC控制器:PLC作为控制核心,通过接收传感器信号,并根据预设的控制策略,实现对泳池水循环设备的自动控制。
3. 自动控制策略:根据泳池水的水位、酸碱度和温度信息,PLC将根据预设的控制策略进行自动调节。
当水位过低时,PLC将打开补水阀,补充适量的水;当水位过高时,PLC将关闭进水阀;当PH 值过高或过低时,PLC将开启酸碱度调节装置,实现自动调节;当水温过高或过低时,PLC将启动加热或制冷设备。
4. 过滤和消毒装置:PLC还将控制过滤和消毒装置的运行,根据预设的时间间隔或水质监测结果,自动开启和关闭泵、过滤器和消毒装置,确保泳池水的清洁和卫生。
三、系统组成1. 传感器部分:水位传感器、PH值传感器和温度传感器。
2. 控制器部分:PLC控制器,负责接收传感器信号,并实现自动控制策略。
3. 执行部分:包括补水阀、进水阀、酸碱度调节装置、加热和制冷设备、过滤器和消毒装置等。
四、系统工作流程1. 系统启动:当泳池水循环自动控制系统启动时,PLC控制器将读取传感器信息,并根据预设策略进行判断和控制。
2. 水位控制:如果水位过低,PLC将打开补水阀,补充适量的水;如果水位过高,PLC将关闭进水阀。
3. 酸碱度控制:如果PH值过高或过低,PLC将开启酸碱度调节装置,通过控制酸碱溶液的加入量,实现自动调节。
4. 温度控制:如果水温过高或过低,PLC将启动加热或制冷设备,通过控制加热或制冷装置的运行,实现水温的调节。