过程控制装置反应釜液位控制毕业设计_说明.docx

过程控制装置反应器液位控制 毕业设计（论文）的主要内容及要求： 主要内容： 1、介绍控制系统的硬件组成及采用的控制方案； 2、采用西门子S7-300可编程序控制器，实现反应釜液位的PID控制； 3、使用组态王配置系统； 4、监控液位PLC控制系统的运行情况。 要求： 1 、设计以过程控制实验装置中反应器液位为控制对象的控制系统，实现反应器液位的恒值控制； 2 、在组态测控界面，实时设置并显示液位给定值、测量值和控制器输出值； 3 、实时显示液位给定值实时曲线和液位测量值实时曲线； 4 、选择合适的整定方式确定PID参数，并可在组态测控界面实时更改PID参数。 5 、设计的反应釜液位控制系统应能实现反应釜液位的自动控制，控制效果好，运行平稳，操作方便。 导师签名： 过程控制装置中反应器的液位控制 概括 自1912年反应堆发明以来，取得了飞速发展，全世界仍在以每年3-5%的速度增长。世界上反应堆的总消耗量为3500万。我国正处于 反应堆生产和消费快速增长期，已广泛应用于石油、化工、轻工、食品、酿酒、制药、家电、水电、机械、建筑、市政及各种民用电器等领域。 .不锈钢反应釜具有升温迅速、耐高温、耐腐蚀、卫生、无环境污染、无需锅炉自动加热、使用方便等特点。在不少领域，反应器的性能决定了产品的质量。目前反应堆的控制系统大多采用以微处理器为核心的计算机控制技术，既提高了设备的自动化程度，又提高了设备的控制精度。本设计的主要任务是利用西门子S7-300PLC和组态王软件设计一个恒定液位控制系统，使液位保持在设定值附近。 本文首先介绍了过程控制实验装置和反应器单元的一些基本信息，包括系统组成和工作原理。二是系统控制方案设计，采用PID串级控制，以西门子S7-300PLC为控制器。然后使用PLC编程软件进行编程，实现反应釜液位的自动控制。并使用组态王配置系统，制作监控画面。使用上位机实时监控控制系统的运行情况。最后对控制系统的性能进行了测试和分析，详细介绍了系统的实验步骤、调试过程和实验结果分析。 关键词：监控系统，PLC，PID算法，组态王。 目录 TOC \o 1-3 \h \u 一、简介 1 1.1 HDU4000-2过程控制综合实训系统 1 1.1.1 系统组成 1 1.1.2典型化工过程过程控制综合实训对象系统 1 1.2 反应器说明 2 1.3 反应器结构及原理 3 1.3.1反应堆结构 3 1.3.2反应器3的工作原理 1.4 液位控制系统控制要求 4 2.系统控制方案设计 5 2.1 控制思想 5 2.1.1总体控制思路 5 2.1.2控制过程说明 5 2.2 控制方案 5 2.2.1液位流串级控制系统 5 2.2.2主辅调节器控制规律的选择 6 2.3 控制算法 7 2.3.1 PID控制算法 7 2.3.2 PID算法的作用 7 三、系统硬件结构设计 8 3.1 检测装置 8 3.1.1扩散硅压力液位变送器 8 3.1.2磁性翻转液位计 9 3.2 执行器 12 3.2.1电动调节阀 12 3.2.2 逆变器 14 3.2.3泵 15 3.3 通讯模块 16 3.3.1模拟量采集模块 16 3.3.2 模拟量输出模块 17 3.3.3 通讯转换模块 17 3.4 开关电源 17 3.5 硬件连接 17 4. 用西门子S7-300PLC 18实现控制系统设计 4.1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 18 20的选型及硬件配置 4.2.1 PLC型号的选择 20 4.2.2 S7-300 CPU 20的选择 4.2.3模拟量输入/输出模块 20 4.2.4 计算机与 PLC的通讯21 4.3 PID控制器的选择与整定 21 4.3.1 PID控制器组成 21 4.3.2主、辅回路控制律的选择 22 4.3.3调节器正反作用方式的确定 22 4.3.4采样周期分析 23 4.3.5 参数设置 23 4.4 PLC 编程 23 4.4.1 PLC编程方法 23 4.4.2编程软件STEP7 24 4.5液位控制程序设计 26 4.5.1编程思路 26 4.5.2编程 26 4.6控制程序和分析 33 5. 组态王 36系统配置设计 5.1 组态软件说明 36 5.2 系统流程图 37 5.3 配置设计 38 5.3.1项目创建 38 5.3.2定义外部设备和数据变量 40 5.3.3配置画面创建 41 5.4 工程实施 42 5.4.1组态王与PLC的通讯 42 5.4.2系