电气工程与自动化学院 基于 S7-300PLC 和 WINCC 组态单容水箱液位控制 摘要 本文以西门子 S7-300PLC 为主要控制器，单容水箱液位为控制对象，设计了一个单闭环单容水箱液位定值控制系统，液位信号经过液位变送器变送至 PLC，经过 PLC 中 PID 智能控制算法对数据进行处理，输出控制信号经过 D\A 转换控制执行机构变频器，深化控制压力泵，从而使液位达成预期给定值。并利用西门子 WINCC flexible SMART 触摸屏系列组态产品，为系统设计了界面良好人机界面，实现对整个系统实时监控。 关键词：单容水箱；液位控制；PLC；WINCC flexible PID 第一章引言 1.1 课题介绍 过程控制是自动化技术一个主要应用领域，它是指对液位，温度，配比，流量，压力等过程量实时监控。在冶金，机械，化工，电力等方面得到了广泛应用。尤其是水位控制技术在现实生活，生产中发挥了主要作用；比如民用水塔供水，假如水位太低，则会影响居民用水，过高又会造成成本增加或者降低系统经济效益。另外工矿企业排水与给水，假如排水与给水控制失调，则会影响车间生产情况；锅炉汽包液位控制，假如锅炉内液位过低，可能会造成锅炉内部温度过高，可能引发生产事故，另外还有精馏塔液位控制等等。而对这些过程量传统控制方法基本上都是依靠高强度人力劳动，或者传统模拟仪表（指针式，浮子式，磁电式，靠近开关，电容式等）来显示控制被控对象当前值，不过这些传统控制有其显著缺点：对操作人员要求高，人机界面不友好，控制精度不够高，尤其是当系统模型或者一些参数发生改变后，系统可靠性，稳定性都无法得到确保，全部这些需要迫切处理问题催生了二十一世纪以来各种智能控制技术迅猛进展，其中一项就是 PID 先进控制技术，这一技术以其灵活，易操作，控制性能优良而广泛应用于各个生产领域，所以讨论 PID 在液位控制方面应用具备很高使用价值。 另首先，PLC 出现打破了传统继电器控制系统局面，不但如此，被称为“工业界蓝领计算机”PLC 自 1968 年诞生以来，经过不停地创新与进展，尤其是 PLC 被应用到计算机，通信，自动控制等领域，使得 PLC 不但能够完成简单逻辑运算，在模拟量控制，网络通信，HMI 等领域也是越来越广泛和深化，并集三电（电控装置，电仪装置，电气传动控制装置）于一身，使得 PLC 在工厂中倍受欢迎，用量高居首位，成为当代工业自动化三大支柱（PLC，机器人，CAD\CAM ），这些都预示着 PLC 在未来宽广前景...
