基于S7-300PLC和WINCC组态的单容水箱液位控制

电气工程与自动化学院

基于S7-300PLC和WINCC组态的单

容水箱液位控制

摘要

本文以西门子S7-300PLC为主要控制器,单容水箱液位为控制对象,设计了一个单闭环单容水箱液位定值控制系

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统,液位信号通过液位变送器变送至PLC,经过PLC中PID智能控制算法对数据进行处理,输出控制信号经过D\\A转换控制执行机构变频器,进一步控制压力泵,从而使液位达到预期给定值。并运用西门子WINCC flexible SMART触摸屏系列组态产品,为系统设计了界面良好的人机界面,实现对整个系统的实时监控。

关键词:单容水箱;液位控制;PLC;WINCC flexible PID

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第一章引言

1.1课题简介

过程控制是自动化技术的一个重要应用领域,它是指对液位,温度,配比,流量,压力等过程量的实时监控。在冶金,机械,化工,电力等方面得到了广泛的应用。尤其是水位控制技术在现实生活,生产中发挥了重要的作用;比如民用水塔的供水,如果水位太低,则会影响居民用水,过高又会导致成本的增加或者降低系统经济效益。此外工矿企业的排水与给水,如果排水与给水控制失调,则会影响车间的生产状况;锅炉汽包液位的控制,如果锅炉内液位过低,可能会导致锅炉内部温度过高,可能引发生产事故,此外还有精馏塔液位的控制等等。而对这些过程量的传统控制方法基本上都是依靠高强度的人力劳动,或者传统的模拟仪表(指针式,浮子式,磁电式,接近开关,电容式等)来显示控制被控对象的当前值,但是这些传统的控制有其显著的缺点:对操作人员的要求高,人机界面不友好,控制精度不够高,特别是当系统的模型或者某些参数发生变化后,系统的可靠性,稳定性都无法得到保证,所有这些需要迫切解决的问题催生了21世纪以来的各种智能控制技术的迅猛发展,其中一项就是PID先进控制技术,这一技术以其灵活,易操作,控制性能优良而广泛应用于各个生产领域,因此研究PID在液位控制方面的应用具有很高的使用价值。

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