铝线轧机浇铸液位监控系统的设计.docx

摘要:随着当今时代的日益进步和科技的不断发展，对于工业控制的青睐程度愈加加深。其中工业自动化成为时代以及工业各行各业推崇的主题，的确自动化在生产制造中充当着不可替代的角色，可以将人从传统的苦力劳动中解放出来，从而可以有更多的时间和精力放在科技发展和造福人类生活中去。符合当今时代的主题。而可编程控制器作为自动化领域中一个先驱角色，在其中有着中流砥柱的作用。本次毕业设计的课题是铝线轧机浇铸液位监控系统的设计，主要对象是液位控制，分析液位曲线，建立适当的PID模型，通过实验确定重要参数，对其进行研究。

在设计中，研究的主题是利用利用PLC的功能特性对浇铸液位进行控制。通过对浇铸液位曲线的分析，得到对液位性质的定性。然后，在调控过程中主要应用PID算法实现有效控制。同时，利用闭环的系统，使得调控对象更加稳定和准确。以求达到液位数值保持在设定值的范围内，从而达到液位控制的目的。

关键词：PLC、PID算法、工业控制、液位控制。

目  录

摘  要

ABSTRACT

第1章 绪论-5

1.1 课题研究背景与意义-5

1.2 国内外研究现状-5

1.3 液位控制研究现状-6

1.4 论文的研究内容-6

第2章 铝线轧机浇铸控制系统构成-8

2.1 铝线轧机浇铸控制系统结构-8

2.1.1 步进电动机-8

2.1.2 传感器-10

2.1.3 PLC简介-11

2.2铝线轧机浇铸液位控制系统-12

2.3本章小结-13

第3章 PID控制算法介绍-14

3.1 PID控制算法-14

3.2 PID调节的环节及过程-16

3.2.1 比例控制与其调节过程-16

3.2.2 比例积分调节-17

3.2.3 比例积分微分调节-17

3.3 本章小结-18

第4章 铝线轧机浇铸液位控制硬件设计-19

4.1 铝线轧机浇铸液位控制原理-19

4.2 硬件设计-20

4.2.1 检测单元-20

4.2.2 执行单元-21

4.2.3 控制单元-22

4.3 本章小结

第5章 铝线轧机浇铸液位控制软件设计-24

5.1系统流程设计-24

5.2 PID算法设计-25

5.3 滤波算法设计-26

5.4 通信设计-27

5.5 人机界面设计-29

5.6 程序设计-32

5.7 本章小结-34

第6章 铝线轧机浇铸液位控制系统调试-35

6.1 系统硬件测试-35

6.2 系统软件调试与人机界面演示-36

6.2.1 编程界面-36

6.2.2 人机界面演示-37

6.3本章小结-40

第7章 总结和展望-41

参考文献-42