畢業**開題報告
基於s7-300的單容水箱液位控制系統設計
系別： 自動化與電氣工程學院
班級： 自0x0x班
學生姓名： x x x
指導教師： x x x 副教授
2023年1月15日
畢業**開題報告
基於s7-300的單容水箱液位控制系統設計
一、主要技術指標
1.控制演算法選擇；
2.上位機組態程式的設計；
3.下位機控制程式設計；
二、工作思路
1、 工作原理
本液位控制系統設計要實現用s7-300 plc作為控制器，通過變頻器控制電機速度，同時由變送器和四個液位檢測開關收集液位訊號反饋給plc來進行進一步控制，從而實現使液位保持在設定值附近的自動控制系統。控制流程如下圖1所示。其中a/d轉換、plc調節、d/a轉換等運算都是在plc內部執行，同時為上位機提供可用的資料，用以顯示。
上位機也可對相應的位址進行賦值，來設定相關引數。
圖1 液位控制系統控制流程圖2 液位控制系統
2、設計方案
如圖2所示，以s7-300 作為控制器，西門子公司的變頻器mm 420作為執行器，並利用它的順序控制功能，輸出7個可設定的固定頻率來控制電機的轉速，從而控制進水流量達到控制水位的目的。其中，液位訊號由液位變送器lt和水位檢測開關傳送給plc，作為控制依據，並由plc向變頻器輸出3個開關量訊號。
水位檢測訊號的安置如圖3所示，一共設定4個水位檢測開關，檢測方式為有水時閉合。除了上、下限位之外，開關1、2的作用是將水位劃分為3個狀態，狀態ⅰ為水位偏高,ⅱ為適中，ⅲ為偏低。
控制要求和策略：
1) 上限位：點亮上限位報警指示燈，開關輸出組合為001（0hz）。
2) 下限位：點亮下限位報警指示燈，開關輸出組合為111（50hz）。
3) 狀態ⅰ：延時若干時間後若依然為狀態ⅰ，則開關輸出組合減1，使mm420的輸出頻率下調乙個級別，直至水位進入狀態ⅱ，或者開關輸出組合為001（0hz）。
4) 狀態ⅱ：輸出不變。
5) 狀態ⅲ：延時若干時間後若依然為狀態ⅲ，則開關輸出組合加1，使mm420的輸出頻率上調乙個級別，直至水位進入狀態ⅱ，或者開關輸出組合為111（50hz
最終目的是使得水位穩定在狀態ⅱ。
圖3 水位監測示意圖
3、工作步驟
首先，熟悉工藝並對組成系統進行設計；其次，選擇合適的控制演算法；之後，依次進行上位機組態程式的設計和下位機控制程式的設計；再對整個系統進行除錯；最後，進行實驗結果分析。
三、課題準備情況及進度計畫
1、課題準備情況
（1）學習了組態軟體的基本使用，練習簡單的程式設計；複習過程控制及自動控制的相關知識，將理論知識與實際問題聯絡起來，並積極蒐集相關資料。
（2）主要裝置：計算機、plc、組態王軟體。
2、進度計畫
四、參考文獻
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