基于plc变频器水箱恒液位控制设计(附件)【字数：6809】
目录
引言 5
一、设备概况 6
（一）结构设计 6
（二）可行性分析 6
（三）改进设计后的技术参数 7
二 、设计方案 7
（一）西门子S71500的概述 7
（二）PID技术概述 7
（四）上位机WINCC介绍 9
（五）硬件设计 9
三、S71500 PLC和WINCC程序配置 16
（一）程序配置 16
（二）设置 PLC 通讯参数 17
（三）电脑网卡参数设置 18
（四） WinCC 软件设置 19
四、PLC和E+H超声波液位计的接线配置 20
（一）接线配置 20
（二）PLC模拟量采集超声波液位计程序 21
（三）PLC设计的PID程序 22
（四）WINCC监控画面设计 23
（五）阶跃曲线显示 23
五、实施中遇见的问题和办法 24
（一）遇到的问题 24
（二）解决办法 24
总结 25
参考文献 26
谢辞 27
引言
氟料托盘清洗机水箱在未改造前使用了普通PLC控制的上液位、中液位、下液位简单的水位控制方式，及水位下降到中液位后，PLC才启动水泵进行打 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: *351916072*
水；在清洗节拍比较快、用水量比较大的时候，完全不适应清洗的节拍，经常会导致清洗机等水位上升超过中液位到一定程度才能进行清洗，很是影响效率。经过查阅资料和分析，对进水泵，水箱进行改造，水箱的液位控制采用PID控制，采用西门子S71500PLC、变频电机水泵、超声波液位传感器来组建PID控制系统。经过改造后，水箱的液位得到了控制。
一、设备概况
（一）结构设计
氟料托盘清洗机主要由回水泵，高压清洗泵、伺服链条输送线、伺服清洗机械手，过滤水箱3个，每个水箱容量都有1吨存水量；其中1#水箱为进水储水箱，2#水箱为初级过滤水箱，3#水箱为末级高压水泵储水箱；总个清洗机所用的水为循环水；清洗喷头由伺服电机的带动下，进行上下清洗；伺服输送线按这个清洗工艺完成一托，输送线输送一托的循环方式进行，如图11所示。
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如图11清洗机总体结构示意图
（二）可行性分析
通过增加E+H型超声波液位计、回水泵改造成变频器控制的变频水泵；超声波液位计可以实时的把液位模拟量数据发给PLC，变频器可以调节回水泵出水的大小以及扬程。PLC与变频器之间采用了PROFINET通讯控制器,、以及超声波液位计可以通过变送器模拟量传递给PLC,而PLC则采用了PID调制器,可以实时的调节变频器的频率,从而控制回水泵往1#水箱中打水，保证1#水箱恒液位的供给高压清洗泵。当总工生产节拍提高时，高压水泵的用水量也随之增加，1#水箱的耗水量也就增加。通过PID恒液位控制后，能满足高效率的清洗工艺。
（三）改进设计后的技术参数
通过PLC和变频器控制了高压水泵储水箱恒液位，高压水泵可以让喷头达到10mpa的水压力进行清洗，每分钟800L的用水量，实现了自动化批量清洗的生产要求，缩短甚至消除了等待水源时间，提高了生产效率，为企业增产做了很大贡献；也符合现代智能制造技术的发展趋势。
二 、设计方案
（一）西门子S71500的概述
S71500系列PLC (Programmable Logic Controller)是由西门子股份公司所开发的一种面向简化而高精度经济性的PLC。S71500系列PLC产品设计小巧、组态灵活性并拥有功用强劲的命令集。 PLC主要由电源模块、CPU模块、信号模块、输入/输出模块（I/O模块）、、通讯模块（DP）组成，如图2 S71500模块组成所示。
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图21 S71500模块组成
（二）PID技术概述
在工程实践中,应用较为广泛的调整设备进行调控规则复杂的比率、面积、微分控制管理系统,一般简称为PID管理系统。PID控制器问世至今已有将近七十几年发展史了,它因其构造简洁、稳定性较好、管理工作安全可靠、调控方法简便,已成为现代工程管理系统的重点关键技术之一。
经典PID调节计算,是在生产流程中所采用的线性控制算法,由给定数值r(t)与现实输出值y(t)所组成,调节误差e( t)。将误差量按比列(Proportional)、积分(Integral)和微分(Differential)通过线性函数集合形成的控制量,对被控对象实施调节控制,也简称为PID调控，经典 PID 控制原理如图31所示。
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如图31经典 PID 控制原理框图
经典 PID 控制算法为：
Ut为控制器输出信号； p K 为比例调节系数； e( t) 为偏差值； i T 为积分系数； d T 为 微分系数，将上式（式1）改写成传递函数形式。
式2
原文链接：http://www.jxszl.com/dzxx/dzdq/607607.html
