基于PLC对储罐液位控制系统的研究
摘要
本文设计了一个基础PLC储罐液位控制系统。S7-200系列的CPU模拟量扩展模块224EM235液位检测和电动阀开度调节。恒液位是系统的主要功能PID控制和高低限报警。
本文的主要研究内容：控制系统方案的选择硬件配置，PID算法介绍、系统建模、模拟PLC实现编程。本设计使用PLC实现液位控制，维护方便。PLC
Abstract
This article is designed based on PLC, tank level control system. It takes a series s7-200 CPU224 and an analog quantities of EM235 expansion module to level detection and electric valve opening regulation. System main function is to achieve constant low level PID control and limiting alarm. The main contents of this paper: the choice of the control system plan, system hardware configuration, PID algorithm introduced, system modeling and simulation, and PLC programming. PLC programming with the design of the tank level control have the advantage of simple wiring, easy programming, easy to modify, easy maintenance and so on.
Key word: tank ; level ;control ;simulation ;plc
目录
摘要I
AbstractII
1 绪论1
1.1 盐酸储罐恒液位控制任务1
1.2 本文研究的意义2
1.3 本文研究的主要内容2
2 控制系统方案设计3
2.1 储罐液位控制的发展及现状3
2.2 系统功能分析3
2.3 系统方案设计4
3 系统硬件配置5
3.1 选择5个电控阀
3.1.1 控制阀选择原则5
3.1.2 ZAJP 介绍了小型电动单座调节阀的性能和技术参数
3.2 液位测量变送仪表的选择12
3.2.1 液位仪表现状及发展趋势12
3.2.2 差压变送器测量原理12
3.2.3 差压液位变送器选型原则13
3.2.4 DP系列LT智能液位变送器产品介绍14
3.3 PLC机型选择15
3.3.1 PLC历史及发展现状15
3.3.2 PLC机型的选择17
3.3.3 S7-200系列CPU224和EM235介绍18
4 PID算法原理及指令介绍20
4.1 PID算法介绍20
4.2 PID回路指令22
5 26.系统建模和模拟
5.1 系统建模26
5.2 系统仿真28
5.2,1 MATLAB语言中Simulink互动模拟环境简介28
5.2.2 系统仿真29
第6章 实现31系统编程
6.1 硬件设计31
6.1.1 绘制控制接线图31
6,1.2 I/O资源分配31
6.2 软件设计32
6.2.1 STEP 7 Micro/Win V4.0 SP6编程软件介绍32
6.2.2 恒液位PID控制系统的PLC控制流程33
6.2.3 编制控制程序34
6.2.4 程序清单37
结束语38
参考文献39
致谢40
1 绪论
1.1 盐酸储罐恒液位控制任务
如图1.1.为钢衬聚四氟乙烯储罐，罐体高6米，容量50立方米，重500公斤。钢衬四氟乙烯储罐100°C～250°C，耐腐蚀性强，对卤素、卤代烃、强氧化剂、沸酸、碱、多种有机溶剂耐腐蚀性好。稀盐酸从储罐顶部流入，罐体下部装有电子开关阀， AC220V供电，由一个DC24V根据生产需要，随时打开或关闭继电器控制阀门。由于工艺要求，储罐中的液体必须保持在4.5米，即罐内液位要求不变。同时要求设置高低限报警，当液面高于5.4米时，高限报警，红灯亮；当液位低于3米时.0米时，底限报警，黄灯亮；正常运行时绿灯亮。要求用一台PLC实现这些控制要求，试图设计合适的控制系统，并选择相应的设备来实现系统