基于PLC压力控制系统毕业设计.doc

i 基于 PLC 的压力控制系统设计与应用 目 录 摘要 I ABSTRACT II 第一章 绪论 1 1.1 课题概述 1 1.1.1 课题来源及研究意义 1 1.1.2 设计内容及要求 1 1.2 PLC 可编程逻辑控制器 1 1.2.1 PLC 可编程逻辑控制器介绍 1 1.2.2 PLC 控制在国内外的发展与应用 2 1.2.3 PLC 控制器的发展趋势 2 1.3 论文组织结构 3 第二章 系统总体设计方案 5 2.1 系统总体设计方案 5 2.1.1 系统的结构 5 2.1.2 控制方式介绍 6 2.2 系统硬件设计方案 7 2.3 系统软件设计方案 7 2.3.1 数字滤波方式的设计 8 2.3.2 PID 控制算法设计 8 第三章 系统硬件设计的实现 10 3.1 系统硬件选型 10 3.1.1 压力对象装置选型 10 3.1.2 PLC 控制器选型 11 3.2 系统硬件的连接与通讯 13 3.2.1 PLC 与压力对象装置的连接 13 3.2.2 PLC 与 PC 计算机间的连接与通讯 14 第四章 系统软件设计的实现 15 ii 4.1 PLC 控制程序 15 4.1.1 STEP 7 软件介绍 15 4.1.2 PLC 硬件组态 15 4.1.3 PLC 控制程序的实现 16 4.2 上位机实时监控程序 23 4.2.1 WinCC 组态软件介绍 23 4.2.2 实时监控程序的实现 24 第五章 系统投运与调试 31 5.1 系统运行方法 31 5.2 系统的调试 31 5.2.1 硬件间的通讯状态的诊断 31 5.2.2 PID 参数的整定 33 5.2.3 调试过程中的问题及其解决办法 44 第六章 总结与展望 46 6.1 课题研究总结 46 6.2 后续工作展望 47 结束语 错误!未定义书签。 参考文献 49 I 摘要 鉴于压力控制在工业中的广泛应用，研究PLC 在压力控制系统中的应用是教学 乃至实践技能培养的一个很重要的环节。本课题针对实验室现有的压力控制对象， 提出了一种基于 PLC 的压力控制系统的设计方案，该系统采用两级计算机控制，底 层选用 PLC 作为控制器，上层选用 PC 计算机为上位机。 本次设计系统以西门子 S7-300 PLC 为控制器，采用 STEP7 软件构造系统硬件组 态和编写控制程序，完成现场压力信号的数据采集、数字滤波和 PID 自动控制。上 位 PC 机选用工业组态软件 WinCC 编写监控界面，完成对现场的实时监控和数据的 存储，并能对现场工艺过程进行摹拟动态以及显示实时趋势曲线。 在实验室调试过程中，系统软件运行良好，系统实现了数字 PID 调节，监控界 面基于 WINDOWS ，操作简便，具有较强的可靠性和实用性，满足现场控制的要求， 达到了设计目标。 关键词 PLC 控制器， WinCC 组态，压力过程控制， PID 控制算法 II ABSTRACT Since pressure control system was widely used in the realms of industrial control, the research of the application of PLC in pressure control system is a very important link for teaching and practical skills training. According to pressure control object in the laboratory currently, this essay proposed a design proposal of pressure control system based on PLC. The system is consist of two layers of computer control. PLC controller performs as the slave computer in a base layer, while a PC functions as the host computer in the upper layer. The sy