綜合自動化實驗報告書題目：基于S7-200PLC液位控制系統(tǒng)設計學生姓名：何豐豐學號：01010225專業(yè)班級：06電2班指引教師：劉振東計算機與自動控制學院0綜合自動化實驗——基于S7-200PLC液位控制系統(tǒng)設計實驗目：1．學習西門子S7-200可編程控制器中模仿量、PID指令；2．掌握組態(tài)王軟件編程調試辦法；3．掌握PLC可編程控制器和組態(tài)王軟件結合通訊辦法。實驗規(guī)定：1.運用西門子S7-200可編程控制器實現(xiàn)液位PID控制系統(tǒng),通過調節(jié)電動調節(jié)閥開度，變化水箱進水流量，從而使水箱內液位維持于恒定值。2.在上位機編制工藝畫面，可以顯示系統(tǒng)實時狀態(tài)、通過對現(xiàn)場數據采集解決,以動畫顯示、報警解決、流程控制、實時曲線、歷史曲線和報表輸出等各種方式,向顧客提供檢查液位PLC控制系統(tǒng)動態(tài)運營狀況，顯示SP（設定值）、PV（液位高度檢測值）、OP（閥開度）、P（比例）、I（積分時間）、D（微分時間），并且在畫面上可以實現(xiàn)手自動切換、歷史數據查詢、報表、報警信息、歷史曲線等功能。實驗環(huán)節(jié)：掌握各設備重要功能及工作狀況 硬件設備重要涉及：上水箱、液位變送器LT1、電動調節(jié)閥1，變頻器，水泵。各個設備連接狀況如圖1所示：圖1過程控制系統(tǒng)構造圖設備之間安裝與連接按照圖2所示，將實驗所需設備如液位變送器、PLC、調節(jié)閥等安裝并接線。圖2控制系統(tǒng)示意圖圖3控制系統(tǒng)框圖3．系統(tǒng)控制電氣連接圖 PLC選型CPU選取型號是西門子CPU-226，它是200系列中一款高檔次CPU，其重要應用于具備較高規(guī)定控制系統(tǒng)中。和其他型號CPU相比，其具備更多I/O點，更強模塊擴展能力，更快運營速度和更強內部集成特殊功能。重要特性如下：可攜帶7個模塊集成24個輸入、16個輸入共40個數字量I/O點，最大可擴展至248路數字量I/O點或35路模仿量I/O點13K字節(jié)程序和數據存儲空間6個獨立30KHz高速計數器，2路獨立20KHz高速脈沖輸出，并具備PID控制器2個RS485通訊/編程接口，具備PPI通信合同、MPI通訊合同和自由方式通訊能力I/O端子排可很容易整體拆卸模仿輸入模塊采用EM231，其輸入信號是4~20mA信號，本實驗即規(guī)定輸入量為該數，滿足規(guī)定，因而選用該型號。模仿量輸出模塊采用EM232。電氣連接圖如下所示：在STEP7-MicroWin環(huán)境中編寫、調試、下載PLC梯形圖程序。 在編寫PLC程序時，查閱了STEP7關于模仿量輸入解決、模仿量輸出解決、定期中斷、PID指令等內容。程序流程圖如下圖所示：5．系統(tǒng)梯形圖如下圖所示（1）主程序：M0.0為1時，進行PID自動調節(jié)；M0.0為0時，進行手動控制（2）子程序Ai_in（將32位整數轉換為0到1實數）（3）子程序Ao_out（將0到1實數轉化為32位整數）（4）子程序PID_control注釋：符號表.6.偏移地址闡明偏移地址域格式類型闡明0過程值PV雙字/格式輸入0~1.0范疇4VD204SV設定雙字/格式輸入0.0~1.1范疇8VD208輸出OP雙字/格式輸入/輸出0~1.012VD212增益K雙字/格式輸入正數或負數16VD216采樣時間Ts雙字/格式輸入秒20VD220積分時間Ti雙字/格式輸入分鐘24VD224微分時間Td雙字/格式輸入分鐘28積分前項雙字/格式入/出不占用32過程變量前項雙字/格式入/出不占用7.在計算機中，參照圖7-9，編制實時動態(tài)顯示畫面。最后系統(tǒng)聯(lián)調時，在畫面上可顯示和修改有關參數，在完畢PID參數整定后，控制精度在2%以內。手動調試動態(tài)顯示畫面自動調試動態(tài)顯示畫面3）PID調節(jié)曲線圖79．實驗收獲 運用西門子S7-200可編程控制器實現(xiàn)液位PID控制系統(tǒng)來完畢本次實驗，通過在實踐中運用PLC有關知識，使我進一步掌握了S7-200PLC程序編寫與調試，S7-200PLC中解決模仿量辦法及PID算法；對我此后學習和拓展PLC知識起到了增進作用，通過實際應用使我進一步體會到了理論聯(lián)系實際在學習中重要性，并為后來