过程控制课程设计---单容水箱液位恒值控制系统设计

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1、 过程控制系统课程设计 专 业： 自 动 化 设计题目：单容水箱液位恒值控制系统设计 班级：自 0942 学生姓名：学号： 指导教师： 分院院长： 教研室主任： 电气工程学院 一、一、课程设计任务书课程设计任务书 1.设计内容设计内容 针对某厂的液位控制过程与要求实现模拟控制， 其工艺过程如下： 用 泵作为原动力， 把水从低液位池抽到高液位池， 实现对高液位池液位高度 的自动控制。具体设计内容是利用西门子 S7-200PLC 作为控制器，实现 对单容水箱液位高度的定值控制，同时利用 MCGS 组态软件建立单容水 箱液位控制系统的监控界面，实现实时监控的目的。 2.设计设计要求要求 1、 以 R

2、TGK-2 型过程控制实验装置中的单个水箱作为被控对象、 PLC 作为控制器、 静压式压力表作为检测元件、 电动调节阀作为执行器构成一 个单容水箱单闭环控制系统，实现对水箱液位的恒值控制。 2、 PLC 控制器采用 PID 算法， 各项控制性能满足要求： 超调量20%， 稳态误差0.1；调节时间 ts2s； 3、组态测控界面上，实时设定并显示液位给定值、测量值及控制器 输出值；实时显示液位给定值实时曲线、液位测量值实时曲线和 PID 输 出值实时曲线； 4、选择合适的整定方法确定 PID 参数，并能在组态测控界面上实时 改变 PID 参数； 5、通过 S7-200PLC 编程软件 Step7

3、实现 PLC 程序设计与调试； 6、分析系统基本控制特性，并得出相应的结论； 7、设计完成后，提交打印设计报告。 3.参考资料参考资料 1.邵裕森,戴先中主编.过程控制工程(第 2 版).北京:机械工业出版社.2003 2.崔亚嵩主编.过程控制实验指导书（校内） 3.廖常初主编.PLC 编程及应用(第 2 版).北京:机械工业出版社.2007 4.吴作明主编.工业组态软件与 PLC 应用技术.北京:北京航空航天大学出 版社.2007 4.设计进度设计进度（2012 年年 12 月月 3 日至日至 2012 年年 12 月月 16 日）日） 时间 设计内容 2012 年 12 月 3 日 布置设

4、计任务、查阅资料、进行硬 件系统设计 2012 年 12 月 4 日 2012 年 12 月 5 日 编制 PLC 控制程序，并上机调试； 2012 年 12 月 6 日 2012 年 12 月 7 日 利用MCGS组态软件建立该系统的工 程文件 2012年12月10日 2012 年 12 月 12 日 进行 MCGS 与 PLC 的连接与调试 进行 PID 参数整定 2012年12月13日 2012 年 12 月 14 日 系统运行调试，实现单容水箱液体 定值控制 2012年12月15日 2012 年 12 月 16 日 写设计报告书 5.设计设计时间及时间及地点地点 设计时间：周一周五，上

5、午：8：0011：00 下午：1：004：00 设计地点：新实验楼，过程控制实验室（310） 二二、评语及成绩、评语及成绩 课程设计成绩： 指导教师： 评分项目 评分标准 量化 分数 1.独立分析与解 决问题的能力 很 强 较 强 一 般 不 能 10 2 组态界面设 计、PLC 程序编 制及系统调试 界 面 程 序 硬 件 分 析 调 试 35 3.报告撰写情况 规 范 整 洁 逻 辑 杂 乱 有 错 误 25 4.辅导答疑 积 极 认 真 应 付 消 极 10 5.设计态度 积 极 认 真 应 付 消 极 10 7.出勤 全勤 缺勤次数 10 附加评语 量 化 总 分 过程控制系统课程设计

6、报告 班 级： 自 0942 姓 名： 付月超 学 号： 03 号 指导教师： 雷 霞 撰写日期：2012-12-15 目录 目 录 绪论 1 第一章第一章 课程设计内容与要求分析课程设计内容与要求分析 2 1.1 1.1 课程设计内容课程设计内容 2 1.1.11.1.1 被控对象被控对象 . 2 1.1.21.1.2 液位控制的实现液位控制的实现 2 1.2 1.2 课程设计要求分析课程设计要求分析. 3 第二章第二章 系统设计系统设计. 4 2.1 2.1 系统组态的设计系统组态的设计 4 2.1.1 MCGS2.1.1 MCGS 组态软件概述组态软件概述 . 4 2.2 2.2 创建运行环境创建运行环境 5 2.2.1 2.2.1 用户窗口的建立用户窗口的建立 5 2.2.2 2.2.2 实时数据库实时数据库. 11 2.2.3 2.2.3 设备窗口及数设备窗口及数据连接据连接. 11 2.3 2.3 系统系统 PLCPLC 的设计的设计 13 2.3.1 PLC2.3.1