基于PLC的数字阀门的控制

基于PLC的数字阀门的控制(任务书,开题报告,外文翻译,进度计划表,论文说明书20000字) 
摘  要
我们在各种场合看到了继电接触器控制，那个时代已经过去了，如今的继电器只能作为低端的基层控制模块或者简单的设备中使用，而PLC的出现也就成了划时代的主题，通过比较稳定的硬件和灵活的软件控制使得自动化走向了新的高潮。尤其是如今的互联网大潮下，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）。中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。  本次毕业设计通过西门子S7-200（CPU　221）型PLC控制步进电机完成对阀门系统控制。根据数字阀门系统的电磁阀的动作要求和技术参数确定PLC的输入口和输出口的分配以及电气元件的选型，主电路和控制电路的设计。根据输入输出口和电磁阀的动作表利用西门子S7-200编译器V4.0 STEP 7 MicroWIN设计出控制系统主程序，自动运行和手动运行两个子程序的梯形图。最后根据控制系统的组成完成系统走线图和电气柜设计。

关键字：西门子PLC ；步进电机；STEP 7；梯形图

ABSTRACT
We saw the relay contactor control on various occasions. The time has passed, the relay can only use today as a low-end of the primary control module or a simple device. And the emergence of PLC has become the epoch theme, through a comparative stable hardware and flexible software control automation to a new climax. Especially in today's Internet tide, programmable controller and other industrial control computer network composed of large control system is the development direction of the programmable controller technology. DCS computer control system at present (Distributed Control System). Application of programmable controller in the already large number of. Along with the development of computer network, the programmable controller is an important part of automation and control network and international network, will be many outside the industry and industry play a more and more important role. The graduation design through the Siemens S7-200 (CPU 221) PLC to control the stepper motor to complete the valve control system. To determine the distribution of PLC input port and the output port and the selection of electrical components according to the movement requirements of digital valve solenoid valve system design and technical parameters, main circuit and control circuit. According to the input and output port and the electromagnetic valve action table by Siemens S7-200 compiler V4.0 STEP 7 MicroWIN to design the main program control system, ladder diagram of automatic and manual operation two subroutine. Finally, according to the control system to complete the system wiring diagram and electrical cabinet design.

Keywords: Siemens PLC; step motor; STEP 7; ladder diagram

PLC阀门控制器基本原理
根据前面对普通阀门电动装置的结构、功能特点及调节型阀门控制器的功能要求的分析，本着对现有普通阀门电动装置结构上改动最小即可实现调节型化的原则，针对直接开关位置控制方式，开发实用的、符合我国国情的调节型非侵入式阀门电动装置控制器，用于驱动和控制多回转阀门装置，提出的总体设计方案如下：
本设计将微机控制技术、传感器技术和PLC技术引入到阀门的控制系统中，改变了普通阀门电动装置中通过开关式控制机构（包括行程、转矩和故障检测机构）在行程到位、过转矩或故障发生时直接切断该机构在电气控制回路中的对应常闭触点来断开电机电源的方式。本执行机构主要由控制器和执行器组成，阀门气动 执行机构的控制器采用西门子s7_200可编程控制器为核心，配以相应的外围电路。明显简化了系统的结构，提高了控制精度，本设计方案控制精度要求达到0.5%。
 

目录
摘  要    III
ABSTRACT    IV
1绪论    1
1.1 数字阀门的PLC控制研究内容和意义    1
1.1.1 背景介绍    1
1.1.2 研究内容和意义    1
1.2 国内外发展概况    1
1.2.2 国外发展    2
1.2.1 国内发展    3
1.2.3 本课题应达到的要求    4
2数字阀门PLC控制的元件选择及其特点    5
2.1普通阀门电动装置的结构与功能特点    5
2.2 PLC阀门控制器总体设计方案    6
2.2.1 调节型阀门控制器设计要求    6
2.2.2 调节型阀门控制器功能分析    7
2.2.3 PLC阀门控制器基本原理    7
2.3调节型阀门控制器中央处理单元    10
2.3.1 PLC控制器的选择    10
2.3.2 S7-200的优点    10
2.3.3 硬件系统    11
2.3.4 软元件    12
2.4步进电机的特点及其选择    12
2.4.1 步进电机的特点    12
2.4.2 步进电机的分类    13
2.4.3 步进电机的选择    13
3 PLC步进电机工作方式的控制    15
3.1 常见的步进电机的工作方式    15
3.1.1 常见的步进电机的工作方式有以下三种：    15
3.2 步进电机控制原理    16
3.2.1 控制步进电机换向顺序    16
3.2.2 控制步进电机的转向    16
3.2.3 控制步进电机的速度    16
3.3 PLC控制步进电机的方法    16
3.4 PLC控制步进电机的设计思路    17
3.4.1 步进电机控制方式    17
3.4.2 西门子PLC控制步进电机    19
3.5 步进电机驱动电路设计    19
3.5.1驱动器的选择    19
3.6控制原理和接线图    20
4 S7-200控制步进电机软件设计    21
4.1 STEP 7概述    21
4.1.1 STEP 7的硬件接口    21
4.1.2 STEP 7的编程功能    21
4.1.3 STEP 7的诊断功能与硬件组态    22
4.2 程序的编写    22
4.3电机正反转接线图    24
4.4 梯形图程序设计    25
4.4.1 CPU的选择    25
4.4.3 PLC控制电机正反转I/O分配及硬件接线    25
4.4.3 状态真值表    26
4.5 梯形图程序    26
5 总结    34
5.1 全文总结    34
5.2 不足之处及展望    34
致  谢    35
参考文献    36