液位控制設(shè)計(jì)

1、自動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：?jiǎn)位芈房刂葡到y(tǒng)前饋反饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：姓 名：指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)時(shí)間：2013年7月1號(hào)一2013年7月19號(hào)摘要本文闡述了水位單回路控制系統(tǒng)與前饋反饋控制系統(tǒng)的工作原理與 設(shè)計(jì)方法，并詳細(xì)介紹了兩種控制方案各自的優(yōu)缺點(diǎn)與適用場(chǎng)合。針對(duì) 兩種水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從軟硬件兩方面介紹其實(shí)現(xiàn)方法，最終在西 門子S7300上利用step7編程設(shè)計(jì)完成了水位控制。本文首先介紹了國內(nèi)外控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，向讀者展現(xiàn)了過程控 制技術(shù)對(duì)于國民生產(chǎn)的重要性，接著介紹了過程控制領(lǐng)域尚未解決的難 題。而后針對(duì)要解決的問題設(shè)計(jì)了兩種方案并得到了其可行性結(jié)論，在 此基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2、、原理分析、設(shè)備選型、設(shè)備接線等工作，在此 期間，本文既采用文字描述又通過繪制原理圖與方框圖進(jìn)行描述。最后， 在西門子PLC上編程進(jìn)行實(shí)際操作。經(jīng)驗(yàn)證后，證明所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng) 可以達(dá)到預(yù)期目的。關(guān)鍵詞：水位控制、西門子PLC、控制系統(tǒng)1.1設(shè)計(jì)目的進(jìn)一步熟悉西門子PLC的工作原理及使用方法。掌握水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試方法。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容本課程設(shè)計(jì)是以自動(dòng)化專業(yè)過程控制系統(tǒng)課程為背景，充分利 用過程控制實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件，針對(duì)水位這一過程控制中非常普遍 的控制對(duì)象（被控參數(shù)）進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。1.3設(shè)計(jì)要求控制系統(tǒng)可行性分析。通過進(jìn)行背景調(diào)查最終得出控制系統(tǒng)可行 的結(jié)論，給以下設(shè)計(jì)提供肯定的

3、支持?？刂圃矸治雠c設(shè)計(jì)。得到可行結(jié)論后，開始對(duì)控制系統(tǒng)原理方 案進(jìn)行詳細(xì)的分析與設(shè)計(jì)，根據(jù)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的特點(diǎn)，參考實(shí)例、對(duì)水位 控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)?？刂葡到y(tǒng)設(shè)備選型。根據(jù)系統(tǒng)需要確定設(shè)備數(shù)量和功能等要求， 在多種設(shè)備中選擇性能最適合設(shè)計(jì)需要的儀表設(shè)備型號(hào)，最后根據(jù)設(shè)備 型號(hào)與設(shè)備說明書、端子說明進(jìn)行接線圖的繪制。控制系統(tǒng)檢測(cè)控制原理圖。包括：控制系統(tǒng)檢測(cè)控制原理圖與控 制系統(tǒng)方框圖?？刂葡到y(tǒng)接線圖。目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 摘要2 HYPERLINK l bookmark7 o Current Docume

4、nt 1.1設(shè)計(jì)目的3 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容3 HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 1.3設(shè)計(jì)要求3 HYPERLINK l bookmark29 o Current Document 2.1控制系統(tǒng)可行性分析5 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 國內(nèi)外控制水平發(fā)展及現(xiàn)狀5 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 過程控制難點(diǎn)及目前解決程度6 HYPERLINK l bookm

5、ark44 o Current Document 擬采用控制方案的特點(diǎn)及概述7 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的可行性結(jié)論8 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 2.2控制原理分析與設(shè)計(jì)8 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 水位單回路控制系統(tǒng)8 HYPERLINK l bookmark59 o Current Document 水位單回路控制過程描述9 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document

6、 水位前饋反饋控制系統(tǒng)10 HYPERLINK l bookmark65 o Current Document 水位前饋反饋控制過程描述11 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 檢測(cè)參數(shù)選擇和控制參數(shù)選擇12 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 2.3控制系統(tǒng)設(shè)備選型 13 HYPERLINK l bookmark77 o Current Document 實(shí)驗(yàn)裝置13CPU14 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 模擬量輸入模塊17 HYPERLIN

7、K l bookmark95 o Current Document 模擬輸出模塊19QS智能型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥20 HYPERLINK l bookmark101 o Current Document 電磁流量計(jì)21 HYPERLINK l bookmark104 o Current Document 設(shè)備清單21軟件選型22 HYPERLINK l bookmark107 o Current Document 2.4控制系統(tǒng)接線圖23 HYPERLINK l bookmark110 o Current Document 心得體會(huì)24 HYPERLINK l bookmark116 o Curren

8、t Document 參考文獻(xiàn)262.1控制系統(tǒng)可行性分析國內(nèi)外控制水平發(fā)展及現(xiàn)狀20世紀(jì)40年代以后，工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展很快，尤其是近 些年來，在IT技術(shù)的帶動(dòng)下，過程控制技術(shù)發(fā)展十分迅猛。過程控制裝 置與系統(tǒng)的發(fā)展大致分為以下幾個(gè)階段：（1）局部自動(dòng)化階段（20世紀(jì)50-60年代）這個(gè)階段的過程控制系統(tǒng)大多數(shù)是單輸入-單輸出系統(tǒng)；被控參數(shù)主 要有溫度、壓力、流量和物位；控制的目的是保持這些工藝參數(shù)的穩(wěn)定， 確保安全生產(chǎn)。生產(chǎn)的規(guī)模比較小，多用氣動(dòng)儀表實(shí)現(xiàn)就地的簡(jiǎn)單控制。 到20世紀(jì)50年代后期至60年代，先后出現(xiàn)了氣動(dòng)和電動(dòng)單元組合儀表， 采用了集中監(jiān)控與集中操作的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了

9、工廠儀表化和局部自動(dòng) 化。（2）集中控制階段（20世紀(jì)60-70年代）這時(shí)的過程控制系統(tǒng)大量采用單元組合儀表和組裝式儀表，生產(chǎn)過 程實(shí)現(xiàn)了車間范圍和大型系統(tǒng)的集中監(jiān)控。為了提高控制質(zhì)量和滿足特 殊工藝的控制要求，開發(fā)使用了多種復(fù)雜控制系統(tǒng)方案。特別是前饋控 制、選擇控制的實(shí)現(xiàn)，使過程控制品質(zhì)、安全性大為提高。（3）集散控制階段（20世紀(jì)70年代中期至今）此時(shí)的大型生產(chǎn)過程一般都是分散系統(tǒng)，這樣可以使生產(chǎn)過程控制 分散進(jìn)行，將發(fā)生故障和危險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)分散?；凇凹泄芾?，分散控制” 理念，在數(shù)字儀表和計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)的集散型控制系統(tǒng)在 大型生產(chǎn)過程控制中得到廣泛應(yīng)用。過程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也由

10、單變量控 制系統(tǒng)發(fā)展到多變量系統(tǒng)，由生產(chǎn)過程的定值控制發(fā)展到最優(yōu)控制、自 適應(yīng)控制等。到了 20世紀(jì)90年代以后，過程控制系統(tǒng)的開放性、兼容性和現(xiàn)場(chǎng) 儀表與裝置的智能化水平發(fā)生了質(zhì)的飛躍。工廠自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)集成過 程控制、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、和企業(yè)資源綜合規(guī)劃、等方案的規(guī)章和 實(shí)施，正在成為提高工業(yè)生產(chǎn)過程經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵手段。過程控制難點(diǎn)及目前解決程度過程參數(shù)的未知性、時(shí)變性、隨機(jī)性、分散性；過程時(shí)滯未知性和 時(shí)變性；系統(tǒng)嚴(yán)重的非線性；各變量間的關(guān)聯(lián)性；環(huán)境干擾的未知性、 多樣性和隨機(jī)性。上述特性，因其屬于不確定性過程控制，其控制難度 是非常大的。目前，針對(duì)在模型不確定情況下達(dá)到滿意品質(zhì)指標(biāo)的

11、方法 主要有如下3種：魯棒控制策略：由于魯棒控制方法給出的是一個(gè)確定性的控制律, 加上設(shè)計(jì)可以離線進(jìn)行，對(duì)計(jì)算量的要求也不高，因此易于實(shí)現(xiàn)。只是因 為所得到的控制律要求對(duì)所有允許的不確定性都適用，這樣所得到的結(jié) 果往往比較保守。模糊控制策略：其突出的特點(diǎn)在于,一方面控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不要 求知道被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，只需要提供現(xiàn)場(chǎng)操作人員的經(jīng)驗(yàn)知識(shí) 及操作數(shù)據(jù)；另一方面由于控制系統(tǒng)的魯棒性強(qiáng),適應(yīng)于解決常規(guī)控制 難以解決的非線性、時(shí)變及滯后系統(tǒng)等。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略：計(jì)算機(jī)的大量使用不僅可以實(shí)現(xiàn)如自適應(yīng)、 魯棒控制等策略中的控制算法，而且通過離線的CAD方法還可以實(shí)現(xiàn)基 于經(jīng)驗(yàn)的搜索而得到具魯棒的

12、控制結(jié)構(gòu)，從而使不確定性控制系統(tǒng)的控 制策略更具實(shí)際意義。綜上所述，針對(duì)模型不確定情況下達(dá)到滿意品質(zhì)指標(biāo)的方法各有各 自的優(yōu)缺點(diǎn)，至今還未找到一種方法可以完全解決該問題。擬采用控制方案的特點(diǎn)及概述本小組擬采用單回路控制及前饋反饋控制兩種控制方案，調(diào)節(jié)器均 為PI調(diào)節(jié)器。單回路控制系統(tǒng)：針對(duì)一個(gè)過程參數(shù)，采用一個(gè)控制器和與之配套 的檢測(cè)元件及變送器和執(zhí)行器都只有一個(gè)的簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，它只有一個(gè) 輸入信號(hào)和一個(gè)輸出信號(hào)，與過程中的其他參數(shù)沒有或極少有關(guān)聯(lián)，是 生產(chǎn)過程中應(yīng)用十分廣泛的基本控制系統(tǒng)。一般來說，只有單回路控制 系統(tǒng)不能滿足生產(chǎn)過程控制要求時(shí)，才有必要采用其他復(fù)雜的控制系統(tǒng)。前饋反饋：將那

13、些反饋控制不易克服的主要干擾進(jìn)行前饋控制，而 對(duì)其它的干擾進(jìn)行反饋控制。這樣，既發(fā)揮了前饋校正作用及時(shí)的優(yōu)點(diǎn)， 又保持了反饋控制能同時(shí)克服多個(gè)干擾并對(duì)被控量始終給予檢驗(yàn)的長 處。前饋反饋控制系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)：1）由于反饋回路的存在，不僅可以降低對(duì)前饋補(bǔ)償器精度的要求， 為前饋補(bǔ)償器的工程實(shí)現(xiàn)提供有利的理論依據(jù)；同時(shí)，對(duì)于工況變動(dòng)時(shí) 所引起對(duì)象非線性特性參數(shù)的變化也具有一定的自適應(yīng)能力。2）前饋控制器的特性，不但取決于過程擾動(dòng)通道及控制通道特性， 還與反饋控制器的控制規(guī)律有關(guān)。3）而前饋-反饋系統(tǒng)因它兼有前饋及反饋控制的優(yōu)點(diǎn)，所以在一定程 度上克服了控制精度與穩(wěn)定性的矛盾，故能顯著地改善控制系統(tǒng)的

14、品質(zhì)。所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的可行性結(jié)論根據(jù)實(shí)驗(yàn)室水箱液位控制過程較為簡(jiǎn)單，異于工廠中的復(fù)雜設(shè)備的 特點(diǎn)，考慮所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)用性、可靠性、靈活性等要求，選用了單回 路控制系統(tǒng)與前饋、反饋控制系統(tǒng)兩種方案，完成后可實(shí)現(xiàn)控制水箱液 位的預(yù)期目標(biāo)。鑒于液位控制工程對(duì)自動(dòng)化水平要求較高，系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先應(yīng)考慮穩(wěn) 定可靠；其次，由于實(shí)驗(yàn)室水箱設(shè)備復(fù)雜程度不及工業(yè)實(shí)際設(shè)備，因此 選擇系統(tǒng)構(gòu)成靈活、易于擴(kuò)展、編程簡(jiǎn)單、使用方便的西門子PLC最為 合適；此外，本小組在對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行選型時(shí)多采用實(shí)驗(yàn)室 已有的設(shè)備，無需或很少選用其他設(shè)備，從經(jīng)濟(jì)角度來看，我們節(jié)約了 一定的設(shè)計(jì)成本。其中，西門子PLC完成工藝流程的回路

15、控制和檢測(cè)并實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)流 程的編程、監(jiān)控、操作等功能。2.2控制原理分析與設(shè)計(jì)水位單回路控制系統(tǒng)系統(tǒng)為由被控對(duì)象、執(zhí)行器、調(diào)節(jié)器和測(cè)量變送器組成的單閉環(huán)控 制系統(tǒng)。系統(tǒng)的給定量為某一定值（此次試驗(yàn)給定量為15cm），要求系統(tǒng) 的被控制量穩(wěn)定于給定量。如圖3-1所示為水位單回路控制系統(tǒng)工藝圖。圖2-1水位單回路控制系統(tǒng)工藝圖過程控制系統(tǒng)由四大部分組成，分別為控制器、調(diào)節(jié)器、被控對(duì)象、 測(cè)量變送。本次設(shè)計(jì)為單回路控制，即為閉環(huán)控制系統(tǒng)，如圖3-2所示。圖2-2水位單回路控制系統(tǒng)框圖水位單回路控制過程描述當(dāng)西門子PLC與電腦、水箱連接后，首先在PLC中設(shè)定給定量為10cm， 然后啟動(dòng)PLC與其他相關(guān)

16、設(shè)備，水泵將水注入到水箱中，此時(shí)由于水箱 中水量較少（水位較低）所以給定量與反饋量的差值較大即系統(tǒng)輸入值 較大，使進(jìn)水閥門開度較大，從而使進(jìn)水很快。一段時(shí)間后，當(dāng)給定值 接近反饋值時(shí)，系統(tǒng)的輸入值變小，進(jìn)水閥門開度減?。ń咏鏊y開 度），使得實(shí)際水位逐漸逼近預(yù)期水位。當(dāng)反饋值大于給定值時(shí)，系統(tǒng)輸 入為負(fù)，使得進(jìn)水閥門開度減小到小于出水閥門即進(jìn)水量小于出水量， 在此作用下，水箱的實(shí)際水位將重新趨近于預(yù)期水位。如此重復(fù)若干回 合后，水箱中的水位便被穩(wěn)定控制在10cm處。當(dāng)水箱受到擾動(dòng)時(shí)例如水箱底部損壞出現(xiàn)漏水，此時(shí)水箱內(nèi)水位會(huì) 低于給定值。水位降低通過反饋回路反饋給PLC，PLC通過增加系統(tǒng)的輸

17、 入量使得進(jìn)水閥門開度增大，水位將接近給定值，與前述情況類似，水 位經(jīng)過在給定值附近若十次振蕩后，最終重新穩(wěn)定在給定值。水位前饋反饋控制系統(tǒng)在前饋反饋控制系統(tǒng)中，將那些反饋控制不易克服的主要干擾進(jìn)行 前饋控制，而對(duì)其它的干擾進(jìn)行反饋控制。這樣，既發(fā)揮了前饋校正作 用及時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，又保持了反饋控制能同時(shí)克服多個(gè)干擾并對(duì)被控量始終 給予檢驗(yàn)的長處。系統(tǒng)為由被控對(duì)象、執(zhí)行器、調(diào)節(jié)器、前饋補(bǔ)償器和測(cè)量變送器組 成的前饋反饋控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的給定量為某一定值（此次試驗(yàn)給定量為 10cm），要求系統(tǒng)的被控制量穩(wěn)定于給定量。如圖2-1所示為水位前饋反 饋控制系統(tǒng)工藝圖，圖2-2所示為水位前饋反饋控制系統(tǒng)框圖。圖

18、2-3水位前饋反饋控制系統(tǒng)工藝圖圖2-4水位前饋反饋控制系統(tǒng)框圖水位前饋反饋控制過程描述你前饋反饋控制系統(tǒng)主要目的是快速克服擾動(dòng)作用，因此在此不再 贅述啟動(dòng)過程（與單回路控制系統(tǒng)相似）而直接分析受擾動(dòng)作用的過程。 當(dāng)擾動(dòng)出現(xiàn)時(shí)例如進(jìn)水閥損壞導(dǎo)致進(jìn)水量增大，若只采用單回路控制系 統(tǒng)，由于被控對(duì)象存在一定的定的純滯后和容量滯后，因而，從干擾產(chǎn) 生到被控量發(fā)生變化需要一定的時(shí)間；從偏差產(chǎn)生到控制器產(chǎn)生控制作 用以及操縱量改變到被控量發(fā)生變化又需要一定的時(shí)間。可見，這種反 饋控制方案的本身決定了無法將干擾克服在被控量偏離設(shè)定值之前，從 而限制了這種控制方案控制品質(zhì)的進(jìn)一步提高。而對(duì)于前饋反饋控制系 統(tǒng)

19、，當(dāng)進(jìn)水出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，前饋控制器根據(jù)擾動(dòng)的性質(zhì)及大小對(duì)過程的控 制通道施加控制，使被控量發(fā)生與前者相反的變化，以抵消擾動(dòng)對(duì)被控 量的影響。前饋通道與反饋通道的校正作用迭加的結(jié)果將使水位盡快地 回到給定值。但系統(tǒng)出現(xiàn)其它擾動(dòng)如水箱漏水、出水閥門損壞導(dǎo)致出水 量增大等，由于這類信息未被引入前饋補(bǔ)償器，故對(duì)于這類擾動(dòng)前饋補(bǔ) 償器不進(jìn)行校正，只能依靠反饋調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的校正作用克服它們對(duì)被控 水位的影響。檢測(cè)參數(shù)選擇和控制參數(shù)選擇檢測(cè)參數(shù)：水箱水位與進(jìn)水流量。水箱底部的壓力傳感器可以檢測(cè) 水箱中水對(duì)底部的壓力，進(jìn)而通過大小與單位的換算、變送得到此時(shí)水 箱的水位。當(dāng)采用前饋反饋控制時(shí)，進(jìn)水流量作為擾動(dòng)量，因此

20、也應(yīng)被 檢測(cè)到?？刂茀?shù)：進(jìn)水流量。水箱的出水閥門開度是固定的即出水量一定， 因此，當(dāng)水位偏離給定值時(shí)，應(yīng)通過改變進(jìn)水流量調(diào)整水位高度。2.3控制系統(tǒng)設(shè)備選型實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)采用的是CS4000型過程控制實(shí)驗(yàn)，如圖2-5所示，是中控科 教根據(jù)自動(dòng)化及相近專業(yè)的教學(xué)特點(diǎn)和學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合國內(nèi)外最新 科技動(dòng)態(tài)而推出的集智能儀表技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)為一體的普及型多功能實(shí)驗(yàn)裝置。|變頻器Ek源|!加熱電源!I溫度數(shù)顯表！I主回路泵電源1I變頻朋I|變頻器手自動(dòng)河1 FC. FB)加果母用另一個(gè)MMC.則可裝錢的最大塊數(shù)可能冬凍小*OB請(qǐng)參閱指令列表 大小16 KB簌套深度每個(gè)優(yōu)先組

21、等級(jí)8精誤中的附如數(shù)4FB清參閱指令列表數(shù)量2C48f FB0 到 FB2047) 大小16 KB地址區(qū)(I/O)I/O地址區(qū)曲計(jì)最多2048個(gè)字節(jié)/2048個(gè)字廿(可任意尋址)分布式最多2048個(gè)字節(jié)I/O過程映像128個(gè)字節(jié)月28個(gè)字節(jié)數(shù)字通道16348/1634&其中.中央通道最第256個(gè)模擬通道1024/1024其中，中央通道64/64模擬量輸入模塊在這里我們選擇SM331AI2*12位，型號(hào)為6ES7331-7KB02-0AB0 作為我們的模擬量輸入模塊，這主要是考慮到我們這個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)做要用 到的模擬輸入量不多，只有兩個(gè)，該型號(hào)的AI模塊正好滿足我們要 求。屬性每個(gè)通道組的精度均可編程

22、(9/12/14位+符號(hào))各通道組可選擇任意測(cè)量范圍可編程診斷和診斷中斷一個(gè)通道的可編程限值監(jiān)視越限時(shí)的硬件中斷可編程與CPU和負(fù)載電壓之間存在電氣隔離（不適用于2DMU）精度測(cè)量值精度直接與所選的積分時(shí)間成比例，即在模擬量輸入通 道，測(cè)量值精度與積分時(shí)間的長短成正比。硬件中斷可以在STEP 7中對(duì)通道組的硬件中斷進(jìn)行編程。但是，僅為 通道組的第一個(gè)通道（即通道0）設(shè)置硬件中斷。端子分配圖2-8給出了各種接線選項(xiàng)。輸入阻抗取決于設(shè)置的量程。功能性接增CHOCH1模擬輸出模塊模擬輸出模塊 SM 332; AO 4 x 12 位，6ES7332-5HD01-0AB0,接線圖如圖2-9所示，電壓輸出

23、的2線和4線連接Mana ；16MANA I M ,x 15Ji12 g13Mana | 二 口 $十L* Si-:-ov2 電十 s2-2技制迷禳i的技路電酣無補(bǔ)澧,4還制位履-消拽略電引布柑0等心位姓接功掂性接地內(nèi)部也派旭隔離首板百洗接口模數(shù)轉(zhuǎn)器（ADC :-圖329模擬量輸出模塊輸出范圍如表2-2所示。表2-2模擬量輸出模塊輸出范圍所選融出類型輸出范圍電壓1 V 至 5 V0 V 至 10 V 10 V電流2.3.5 QS智能型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥0 mA 到 20 mA4 mA 到 20 mA 20 mAQS智能型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥如圖2-10所示。智能型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥由QS智能型直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成，它

24、直接接 受 420mA/412mA/1222mA/05V/15V 等控制信號(hào)，輸出隔離 4 20mA閥位反饋信號(hào)，具有自診斷功能，使電機(jī)帶動(dòng)減速器，運(yùn)行而產(chǎn)生 軸向推力，閥芯作響應(yīng)移動(dòng)，從而達(dá)到對(duì)壓力、流量、溫度、液位等工 藝參數(shù)的調(diào)節(jié)。電磁流量計(jì)浙大中控SF10TD-C 一體式電磁流量計(jì)，內(nèi)壁光滑、無阻流件，壓力 損失為零，測(cè)量精度土 0.5%，其結(jié)果不受液體的壓力、溫度、密度、電 導(dǎo)率等物理參數(shù)影響，工作可靠。電磁流量計(jì)以電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)， 在管道兩側(cè)安放磁鐵，以流動(dòng)的液體當(dāng)作切割磁力線的導(dǎo)體，由產(chǎn)生的 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)測(cè)知管道內(nèi)液體的流速和流量。設(shè)備清單設(shè)備清單如表2-4所示。表2-4 CS

25、4000設(shè)備清單序號(hào)名稱功能型號(hào)產(chǎn)地?cái)?shù)量對(duì) 象 配 置 清 單1設(shè)備框架噴塑整體框架浙江中控12液位控制水 箱液位控制實(shí)驗(yàn)用浙江中控43加熱水箱加熱浙江中控14純滯后水箱純滯后實(shí)驗(yàn)浙江中控15水泵磁力泵RS15/6德國威樂26溫度傳感器Pt100熱電阻Pt100浙江37壓力傳感器擴(kuò)散硅壓力變送器701系列浙江中控48流量計(jì)渦輪流量計(jì)LWGY-10AP(0-1.2m3/h)上海19電動(dòng)調(diào)節(jié)閥智能電動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥Dg20-15上海110流量計(jì)電磁流量計(jì)SF10TD(0-1.2m3/h)浙江中控111變頻器帶通訊接口FR-S520-0.4Kw-CHR日本三菱112調(diào)壓裝置單相調(diào)壓模塊LSA-2P25Y

26、B浙江中控113溫度變送器電阻信號(hào)轉(zhuǎn)電流SBWZ-PT100浙江中控114防干燒裝置防干燒探頭浙江中控115一位式溫度 表溫度顯示與變送XTF-6102I浙江1表2-4 CS4000設(shè)備清單（續(xù)）序號(hào)名稱及功能型號(hào)產(chǎn)地?cái)?shù)量1控制臺(tái)浙江中控12智能數(shù)字調(diào)節(jié)記錄儀C3000浙江中控13模擬量輸入模塊8017臺(tái)灣1上4模擬量輸出模塊8024臺(tái)灣1位CPU222控 5S7-200PLC 主機(jī)西門子1ZEilDC/DC/DC制M 6模擬量4輸入/1輸出模塊EM235西門子1系壓 7流量積算儀AI708上海1統(tǒng)8RS232/485轉(zhuǎn)換頭RS232/485浙江1924V開關(guān)電源24V/3A浙江110自鎖緊接

27、頭插座及連接導(dǎo)線自鎖緊線南京11MCGS組態(tài)軟件64點(diǎn)正版軟件北京1軟 2西門子STEP7軟件STEP7西門子1MicrowinV4.0件 f3及儀表組態(tài)軟件CS4100-YB浙江中控1附 4DDC控制實(shí)驗(yàn)軟件CS4100-DDC浙江中控1件 5PLC組態(tài)軟件及源程序代碼CS4100-PLC浙江中控1配6實(shí)驗(yàn)裝置說明書CS4100-SM01浙江中控1套置7實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)書CS4100-SB01浙江中控1套8實(shí)驗(yàn)裝置電氣附件CS4100-SD01浙江中控1套2.3.8軟件選型西門子step?西門子STEP7是用于SIMATIC S7-300/400站創(chuàng)建可編程邏輯控制程序的標(biāo)準(zhǔn)軟件，可使用梯形圖邏

28、輯、功能塊圖和語句表進(jìn)行編程操作。PCD1和PCD2 Saia-PCD控制設(shè)備也可以用Siemens Step7來編程。使用Step7編程可以在Saia PCD上實(shí)現(xiàn)某些集成在Step7內(nèi)的功能.不只是兼容。在常規(guī)功能之外還具備以下的特點(diǎn)：DK 3964 R/RK 512等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議已經(jīng)集成到控制器內(nèi)，不需要額外驅(qū)動(dòng)；MPI接口集成modem支持：內(nèi)置modem功能，可進(jìn)行遠(yuǎn)程編程、診斷或數(shù)據(jù)傳輸；編程不需MPI轉(zhuǎn)換器，直接通過PC上的RS232；現(xiàn)場(chǎng)總線通訊功能，控制器功能中已集成了 Profibus DP Master / Slave， Profibus FMS 和 LONWorks；利用

29、webserver進(jìn)行監(jiān)控.儲(chǔ)存HTML網(wǎng)頁、圖片、PDF文件等到控制器里供通用瀏覽器查看。2.4控制系統(tǒng)接線圖電磁流量檢測(cè)器（+） 電磁流里檢測(cè)器（- 水箱液位檢測(cè)器 水箱液位檢刪器（-）ISX201AI模塊與AO模塊接線圖，如圖2-11及圖2-12所示。1PLC addr234567891011121314151617181920AIO(-)AIX+)AIK-)匚ML+AI0(+)AIAnalog Input SM3II AI2*I2拓 311-7KB02-0AB0圖2-11 AI模塊L+100 01101 0!103刈里104 &f106誨107調(diào)節(jié)閥（+）調(diào)節(jié)閥（-）ISXAO 0(+)AO 0(-)AO 1(+)AO 1(-)AO 2(+)AO 2(-)AO 3(+)AO 3(-)MA0Analog OutputSM332 A04*12BIT332-5HD01-0AB01PLC addr2345b/891011121314151