本科毕业设计--基于pid的上水箱液位控制系统设计论文课程设计.doc

基于PID的上水箱液位控制系统设计过程控制系统课程设计基于PID的上水箱液位控制系统设计一、课程设计任务书1.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.设计要求1、以RTGK-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ts≤120s；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.20032.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.20074.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.20074.设计进度（2010年12月27日至2011年1月9日）时间设计内容2010年12月27日布置设计任务、查阅资料、进行硬件系统设计2010年12月28日～2010年12月29日编制PLC控制程序，并上机调试；2010年12月30日～2010年12月31日利用MCGS组态软件建立该系统的工程文件2011年1月2日～2011年1月4日进行MCGS与PLC的连接与调试进行PID参数整定2011年1月5日～2011年1月6日系统运行调试，实现单容水箱液体定值控制2011年1月7日～2011年1月9日写设计报告书5.设计时间及地点设计时间：周一～周五，上午：8：00～11：00下午：1：00～4：00设计地点：新实验楼，过程控制实验室（310）电气工程学院机房（320）二、评语及成绩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102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353.报告撰写情况规范整洁逻辑杂乱有错误254.辅导答疑积极认真应付消极105.设计态度积极认真应付消极107.出勤全勤缺勤次数10附加评语量化总分课程设计成绩：指导教师：过程控制系统课程设计报告班级：姓名：学号：指导教师：撰写日期：目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc281852274"第一章绪论PAGEREF_Toc281852274\h1HYPERLINK\l"_Toc281852275"第二章系统组态设计PAGEREF_Toc281852275\h3HYPERLINK\l"_Toc281852276"2.1MCGS组态软件概述PAGEREF_Toc281852276\h3HYPERLINK\l"_Toc281852277"2.2新建工程PAGEREF_Toc281852277\h4HYPERLINK\l"_Toc281852278"2.3设备配置PAGEREF_Toc281852278\h5HYPERLINK\l"_Toc281852279"2.4新建画面PAGEREF_Toc281852279\h5HYPERLINK\l"_Toc281852280"2.5定义数据对象PAGEREF_Toc281852280\h9HYPERLINK\l"_Toc281852281"2.6设备连接PAGEREF_Toc281852281\h12HYPERLINK\l"_Toc281852282"2.7控制面板的设计PAGEREF_Toc281852282\h14HYPERLINK\l"_Toc281852283"第三章PLC设计PAGEREF_Toc281852283\h18HYPERLINK\l"_Toc281852284"3.1PLC概述PAGEREF_Toc281852284\h18HYPERLINK\l"_Toc281852285"3.2系统设计PLC程序PAGEREF_