电气工程课程设计.

东 北 石 油 大 学

课 程 设 计

课 程 电气工程课程设计 题 目 基于PLC的多种液体混合控制的设计

院 系 电气信息工程学院电气工程系 专业班级 电气11-2班 学生姓名 王禹栋 学生学号 110603140222 指导教师 任爽 姚建红 2014年 12 月 5日

东北石油大学课程设计任务书

课程 电气工程课程设计

题目 基于PLC的多种液体混合控制的设计 专业

电气工程及其自动化 姓名 王禹栋 学号 110603140222

主要内容：

1.设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等； 2.系统有启动、停止功能；

3.运用功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序； 4.用组态王监控组态软件，设计出上位监控系统； 5.程序结构与控制功能自行创新设计；

6.进行系统调试，实现自动旋转检测的控制要求。 基本要求：

设计由软PLC控制器、多种液体混合模拟对象、自动化控制软件平台等组成的系统，设计出三种液体混合加热，四种液体混合自动计数自动清零、手动清零的控制程序。 参考资料：

[1]肖峰,贺哲荣编著.PLC编程100例[M].北京：中国电力出版社，2009. [2]何献忠，李卫平等编著.可编程序控制器应用技术[M].北京：清华大学出版社，2007.

[3]许翏编编著.电机与电气控制技术[M].北京：机械工业出版社，2005. 完成期限 2014.11.24至2014.12.5 指导教师 专业负责人

2014年 11 月 20 日

目录

1 设计要求： .................................................................................................................. 1 2 多种液体混合控制系统 .............................................................................................. 1

2.1 工程背景及说明 .............................................................................................. 1 2.2 方案的介绍 ...................................................................................................... 2 3 控制系统总体方案设计 ............................................................................................ 3

3.1 系统选型 .......................................................................................................... 3 3.2 控制要求 .......................................................................................................... 9 3.3 输入/输出分配 ............................................................................................ 10 3.4 接线图设计 .................................................................................................... 11 4 软件电路设计 .......................................................................................................... 11

4.1程序框图设计 ................................................................................................. 11 4.2根据控制要求和I/O地址编制的控制梯形图 ............................................. 12 4.3 系统工作过程 ................................................................................................ 14 5 PLC与监控系统设计 ............................................................................................... 15

5.1 上位监控软件 ................................................................................................ 15

5.1.1 概述 .................................................................................................... 15 5.1.2 工作原理 ............................................................................................ 15 5.2 系统组态设计 ................................................................................................ 16 5.3 实现的效果 .................................................................................................... 17 6 系统常见故障分析及维护 ...................................................................................... 18

6.1 系统故障调试分析及处理 ............................................................................ 18 6.2 结果分析 ........................................................................................................ 19 7 结论 .......................................................................................................................... 20 参考文献 ............................................................ 22 附录 ................................................................ 23

电气工程课程设计（报告） 1 设计要求：

本系统由软PLC控制器、多种液体混合模拟对象、自动化控制软件平台等组成，实现电磁阀的开关以及电动机启动的控制。设计出三种液体混合加热，四种液体混合自动计数自动清零、手动清零的控制程序。系统在保证安全、可靠、稳定、快速的前提下，尽量做到经济、合理、合用、减小设备成本。在方案的选择、元器件的选型时更多的考虑新技术、新产品。控制由人工控制到自动控制，由模拟控制到微机控制，使功能的实现由一到多而且更加趋于完善。

2 多种液体混合控制系统

2.1 工程背景及说明

当前国内许多地方的此类控制系统主要是采用DCS, 这是由于液位控制系统的仪表信号较多, 采用此系统性价比相对较好, 但随着电子技术的不断发展, PLC 在仪表控制方面的功能已经不断强化。用于回路调节和组态画面的功能不断完善, 而且PLC 的抗干扰的能力也非常强, 对电源的质量要求比较低。目前已有许多企业采用先进控制器对传统接触控制进行改造, 大大提高了控制系统的可靠性和自控程度, 为企业提供了更可靠的生产保障, 所以PLC 在工业控制系统中得到了良好的应用。采用PLC 对容器中的液位进行监控控制, 其电路结构简单, 设备投资少, 监控系统不仅自动化程度高, 还具有在线修改功能, 灵活性强等优点, 适用于多段液位控制的监控场合。为此, 我们设计了以德国西门子公司生产的S7-200 CPU 226CN 型PLC 为主控制器, PPI 通信协议下的多种液体混合监控系统。整个设计过程是按思想工艺流程设计，为设备安装、运行和保护检修服务。设计的编写按照国家关于电气自动化工程设计中的电气设备常用基本图形符号（GB4728）及其他相关标准和规范编写。设计原则主要包括：工程对电气控制线路提供的具体资料。系统在保证安全、可靠、稳定、快速的前提下，尽量做到经济、合理、合用、减小设备成本。在方案的选择、元器件的选型时更多的考虑新技术、新产品。控制由人工控制到自动控制，由模拟控制到微机控制，使功能的实现由一到多而且更加趋于完善。

对于本课题来说，如果液体混合系统部分是一个较大规模工业控制系统的改造升级，新控制装置需要根据企业设备和工艺现状来构成并需尽可能的利用旧系

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