基于PLC和组态技术的水箱液位串级控制系统设计.doc

仅供学习参考

2021届毕业设计〔论文〕

材料

系、部：电气与信息工程系
学生：
指导教师：
职称：讲师
专业：自动化
班级：0703
学号：410070321

2021年6月
湖南工学院2021届毕业设计〔论文〕课题任务书
系：电气与信息工程系专业：自动化
指导教师学生课题名称基于PLC和组态技术的水箱液位串级控制系统设计
内容及任务
内容：
对串级控制系统进行建模和参数整定，第一步整定副调节器参数，第二步整定主调节器参数。参数整定完成后运用STEP7编写水箱液位串级控制系统控制程序，在此根底上，运用WINCC组态软件进行上位机的组态界面设计。
任务：
1.了解水箱液位串级控制系统的结构组成与原理；
2.掌握水箱液位串级控制系统调节器参数的整定与投运方法。
3.了解阶跃扰动分别作用于副对象和主对象时对系统主控制量的影响。
4.理解液位串级控制实验采用FCS控制方案实现的过程。
拟到达的要求或技术指标

论文需要到达的要求：

水箱液位串级控制系统建模及特点研究
分析串级控制系统的特点，并建立水箱液位串级控制系统的模型。

上图中〔a〕图为水箱示意图，〔b〕图为串级控制系统框图。

2、控制系统下位机软件组态配置和程序编写
〔1〕组态配置
利用step7软件对对象系统进行正确配置。配置图如下：

〔2〕程序编写
采用西门子提供的PLC编程语言编写控制程序，主要是对PID控制模块的调用。

控制系统上位机软件和PLC的通信建立及界面组态
利用WINCC组态软件编写水箱液位串级控制系统的上位机监控程序，监控界面如以下图所示：

进度安排起止日期工作内容备注
2021.3.20-2021.4.15
学习和熟练掌握STEP7和WINCC软件

2021.4.16-2021.4.25
收集与课题相关的资料，并完成开题报告的书写

2021.5.01-2021.5.05
分析、综合、整理相关的资料，为撰写论文做准备

2021.5.06-2021.5.25
论文写作，并熟悉相关知识，整理论文

2021.6.01-2021.6.10
进行后期的系统的整理，并为毕业辩论做准备
主要参考资料[1]陈夕松.过程控制系统.北京：科学出版社，2005
[2]汪志锋.可编程序控制器原理与应用.西安：电子科技大学出版社，2004
[3]王曙光.S7-300/400PLC入门与开发实例.北京：人民邮电出版社，2021
[4]徐科军.传感器与检测技术.北京：电子工业出版社，2021
[5]西门子〔中国〕自动化与驱动集团.深入浅出西门子WINCCV6[M].第二版.北京：北京航空航天大学出版社，2004.1-100
[6]刘华波.组态软件WINCC及其应用[M].北京：机械工业出版社，2021.7-56
[7]崔坚.西门子工业网络通信指南[M].北京：机械工业出版社，2005.1-103
[8]西门子〔中国〕自动化与驱动集团.深入浅出西门子人机界面[M].北京：北京航空航天大学出版社，2021.1-100
[9]梁绵鑫.WINCC根底及应用开发指南[M].北京：机械工业出版社，2021.1-80

教研室
意见

年月日

系主管领导意见

年月日

湖南工学院毕业设计(论文)开题报告
题目基于PLC和组态技术的水箱液位串级控制系统设计学生班级学号410070321专业1.课题学术和实用意义，国内外现状综述
本次毕业设计课题“基于PLC和组态技术的水箱液位串级控制系统设计〞是在THFCS-1现场总线过程控制系统平台上进行的。现场总线作为当今自动化领域技术开展热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现，标志着自动化系统步入一个新时代的开端，将对该领域产生前所未有的冲击和影响。有人把现场总线定义为应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行数字通信的系统，也有人把它称为开放式、数字化、多点通信技术，可被广泛应用于制造业、流程工程、楼宇、交通等处的自动化系统中。现场总线技术的出现使传统的控制系统结构产生了革命性的变化，使自控系统朝着智能化、数字化、信息化、网络化、分散化的方向迈进，形成新型的网络集成式全分布式控制系统---现场总线控制系统FCS〔FieldbusControlSystem〕。现场总线实现了微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信，因为其开放式、数字化、多站点通信、低带宽的特性。所以可以很方便地与因特网〔Internet〕、企业内部网〔Internet〕相连。随着近年来现场总线控制技术的日益成熟和完善，其在工业现场的应用已经非常普遍。
而PLC作为专用的工业控制计算机在现场总线过程控制系统中应用十分广泛。PLC的开展是提高生产力的要