内容发布更新时间 : 2024/9/17 4:02:22星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计
摘 要
基于MCGS和S7-200PLC的液位流量串级控制系统就是组态软件和可编程序控制器（PLC）联合应用的实例。在这个设计中，利用MCGS组态软件对数据、图形进行组态，进而做出上下水箱的动态仿真画面。然后PLC进行数据采集、处理并与MCGS平台进行通讯，从而对液位比值对象进行全面监控。
本设计采用了西门子的S7-200系列进行程序的编写。将编写正确的PLC程序与在MCGS组态软件下做出的动态界面进行动态连接，在经过检查证明组态的设置没有错误后，进入MCGS的运行环境，可以在MCGS运行环境下看到液位的实时曲线的变化输出情况，随时对水箱的液位状况进行调整和监测。在运行环境中可以通过鼠标在线的改变PID的参数设定值来实现对上下水箱的液位调节和控制，使系统达到要求值,从而大大提高了工作效率。
串级控制系统是过程控制中的一种多回路控制系统，是为了提高单回路控制系统的控制效果而提出来的一种控制方案。串级控制系统把两个单回路控制系统以一定的结构形式串联在一起，它不仅具有单回路控制系统的全部功能，而且还具有许多单回路控制系统所没有的优点。串级控制系统采用了两个调节器，因此它的调节器的参数整定更复杂一些。
关键字： PLC；组态软件；串级控制系统
第I页 共II页
吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计
ABSTRACT
Based on liquid flow MCGS and S7-200PLC cascade control system is the configuration software and programmable logic controller (PLC) combined with application examples. In this design, configuration of data, using MCGS graphical configuration software, and then make the dynamic simulation on the screen under the water tank. Then the PLC data acquisition, processing and the communication with the MCGS platform, so as to comprehensively monitor the level ratio of object.
The preparation of this design uses the S7-200 series Siemens program. You will write a correct PLC program for dynamic linking and dynamic interface made in MCGS configuration software, after tests prove the configuration settings are not wrong, the operating environment to enter the MCGS, can see the change of the output level real-time curve in the MCGS operating environment, adjustment and monitoring at any time and the water level condition. The running environment, can through the parameters of the mouse online change the set value of PID to achieve the level of the upper and lower water regulation and control, so that the system can reach the required value, thereby greatly improving the work efficiency.
Cascade control system is a multi loop control system in process control is a control scheme is proposed in order to improve the control effect of single loop control system and the. The cascade control system of two single loop control system with a certain structure of series connected together, it not only has all the functions of the single loop control system, but also has many single loop control system there is no advantage. The cascade control system has used two regulator, so the parameters of the controller tuning some of the more complicated it.
Keywords ：PLC ；Configuration software ；Cascade control system
第II页 共II页
吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计
第1章 绪论
随着现代工业生产过程向着大型、连续和强化方向发展，对控制系统的控制品质提出了日益增长的要求。在这种情况下，简单的单回路控制已经难以满足一些复杂的控制要求。在单回路控制方案基础上提出的串级控制方案，则对提高过程控制的品质有极为明显的效果。串级控制系统具有单回路控制系统的全部功能，而且还具有许多单回路控制系统所没有的优点。因此，串级控制系统的控制质量一般都比单回路控制系统好，而且串级控制系统利用一般常规仪表就能够实现，所以，串级控制是一种易于实现且效果又较好的控制方法，在生产过程中的应用也比较普遍。
液位和流量是工业生产过程中最常用的两个参数，对液位和流量进行控制的装置在工业生产中应用的十分普遍。液位的时间常数T一般很大，因此有很大的容积迟延，如果用单回路控制系统来控制，可能无法达到较好的控制质量。而串级控制系统可以用一般常规仪表来实现，成本增加也不大，却可以起到十分明显的提高控制质量的效果，因此往往采用串级控制系统对液位进行控制。一般情况下，流量是影响液位的主要因素，其时间常数较小，将它纳入副回路进行控制，不仅有效地克服了流量对液位造成的干扰，而且使系统工作频率提高，能够对液位实行较快的控制。
当然，还有一些其它的克服大容积迟延的控制方案，例如前馈控制、大迟延滞后补偿控制。但这两种控制方案较难用一般常规仪表来实现，在经济性和简便性上不如串级控制，一般用在其它有特殊要求的控制系统中。
第 1 页 共 14 页