毕业设计（论文）-基于PLC的水箱液位监控系统的设计精选.doc

摘 要 液位作为工业生产过程中重要的工艺参数之一，在各个领域中都有广泛的应用，诸如液体储罐、储槽、进料罐、缓冲罐、水箱等设备。而对于水箱液位的监控越来越有其实际的意义，我们可以在其上进行诸多的控制策略的试验，然后将成功的经验总结、应用到其他领域中去，这对节省能耗、工业安全性以及工业自动化的发展是很有推动意义的。 本毕业论文设计与实现方案的实践操作来阐述PLC的应用通过PLC软件设计及其优化,实现了的自动控制。选用S7-200系列PLC作为系统软件开发,STEP7-Micro/WIN32软件进行梯形图及指令语句表程序编制。运用力控组态软件完成上位机监控界面及整体监控系统设计，设计了一种控制器。详细介绍系统的结构、工作过程、软件的实现。该系统具有操作简便、自动化程度高、运行速度快、可靠性高等特点PLC、STEP7-Micro/WIN32、监控组态软件、力控组态软件 目 录 第1章 绪论 1 1.1 PLC的基本概念 1 1.1.1 PLC的定义 1 1.1.2 PLC的特点 1 1.1.3 PLC的基本结构 3 1.1.4PLC的编程语言 3 1.2 PLC的工作原理 5 1.2.1 PLC的工作方式 5 1.2.2 扫描循环时间 6 1.2.3 输入/输出滞后时间 6 1.3 西门子简介 7 1.3.1 概述 7 1.3.2 S7-200系列PLC的介绍 7 1.3.3 S7-200的组成 7 第2章 STEP7-Micro/WIN32 编程软件介绍 2.1 STEP7-Micro/WIN32的概述 9 2.1.1硬件连接及软件安装 9 2.1.2软件的基本功能 10 2.1.3编程软件的使用 10 2.1.4程序的监控及调试 10 第3章 水箱液位的控制系统PLC设计 11 3.1水箱液位的控制系统设计思路 11 3.2硬件设备的选择及工作情况 11 3.2.1 硬件设备 11 3.2.2 连接图 11 3.2.3 系统控制电气连接图 12 3.3程序的编写及下载 13 3.3.1在STEP7-MicroWin环境中编写、调试、下载PLC的梯形图程序 3 3.3.2 系统梯形图 15 第4章 运用组态软件完成上位机监控界面及整体监控系统设计 21 4.1 监控组态软件介绍 21 4.1.1 概述 21 4.1.2 组态软件的发展和现状 21 4.1.3 组态软件的特点 21 4.2 力控组态软件简介 21 4.2.1 概述 21 4.2.2 力控组态的主要指标 21 4.2.3 通讯驱动及通讯处理 23 4.3 存储罐液位监控 23 4.3.1 组态软件的安装 23 4.3.2 存储罐液位监控图 23 4.3.3 趋势曲线图 29 参考文献 36 致谢 37 第1章 1.1 PLC的基本概念 1.1.1 PLC的定义 PLC 问世以来，尽管时间不长，但发展迅速。为了使其生产和发展标准化，美国电气制造商协会NEMA（National Electrical Manufactory Association） 经过四年的调查工作，于1984 年首先将其正式命名为PC（Programmable Controller），并给PC 作了如下定义 “PC 是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体储存指令。用来执行诸如逻辑，顺序，计时，计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入/输出模块，以控制各种机械或工作程序。一部数字电子计算机若是从事执行PC 之功能着，亦被视为PC，但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。” 以后国际电工委员会（IEC）又先后颁布了PLC 标准的草案第一稿，第二稿，并在1987 年2月通过了对它的定义： “可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。1.1.2 PLC的特点 1．PLC的主要特点 （1）高可靠性 1）所有的I/O 接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC 内部电路之间电气上隔离。 2）R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10~20ms。 3）各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。 4）采用性能优良的开关电源。 5）对采用的器件进行严格的筛