基于PLC的天然气输配控制系统设计(含梯形图,程序)(课题申报表,任务书,开题报告,中期检查表,外文翻译,论文14900字,程序,答辩PPT)
摘 要
在我国科学技术不断发展的前提下，天然气输配站对于系统的稳定性和准确性有了更高的要求，人们希望用一种更便捷、更安全可靠的远程控制系统。所以，在工业生产中大力开发使用PLC完成控制功能的输配站系统是非常必要的。
本文设计了基于PLC的天然气输配站控制系统，实现了在天然气输送过程中的实时监控和检测，并能实现自动控制。在硬件方面，本次设计选用S7-200作为核心控制器，EM235作为模拟量输入模块，CP243i为通信模块，对I/O进行了功能分配。软件方面，通过WinCC组态软件完成上位机的监控系统设计，完成了监控界面的制作。同时完成了系统整体的连接图、系统整体流程图以及梯形图。最终实现对下位机通讯、监测、控制和上位机与上位机的相互通讯的目的。使监控系统实现了可视化和实时监控等功能。
关键词：天然气输配站；I/O分配；WinCC组态
Abstract
With the development of science and technology in our country, natural gas distribution station for system stability and accuracy have higher request, people want to use a remote control system more convenient, more safe and reliable. So, to develop vigorously using PLC control function of distribution station system in the industrial production is necessary.
This paper is designed based on the PLC transmission and distribution of natural gas station control system, realize the real-time monitoring and detection in natural gas transmission process, And can realize the automatic control. In terms of hardware, This design choose S7-200 as the core controller, EM235 as the analog input and output module, CP243i communication module selection, determine the I/O port distribution and PLC CPU module. Software，completed the WinCC for monitoring system design based on, including the monitoring interface of the production. The overall system program flow diagram and ladder diagram and the principle diagram of the overall system design was completed. The eventual realization of serial communication, monitoring, control. The monitoring system to realize the visualization and real-time monitoring functions.
Keywords: natural gas distribution station; I/O distribution; WinCC configuration
本文研究内容
本课题根据天然气输配站的现状、PLC在天然气输配中的使用情况、各种人机界面软件的应用情况及优缺点、WinCC的使用、组态、通讯等。
在提出的方案设计中本着安全可靠、简单实用的原则，以S7-200为基础，人机界面WinCC为核心，计算机和网络技术相互结合实现方法。通过计算机的分析处理，能够产生有效的控制方案，并发送控制信号，是现场控制器能够自动调节各设备装置，达到控制要求。
论文章节安排如下：
第一章概述，主要介绍论文的选题背景与意义，天然气输配站的现状与发展，介绍了本课题的研究内容。
第二章PLC的硬件选择，介绍了PLC的基础知识，介绍了PLC CPU的选型，PLC模拟量输入模块的选型，PLC通信模块的选型以及可编程逻辑控制器的设计方法。
第三章工艺流程图，确定了合适的控制方案，对工艺流程进行了分析，进行了设备仪表的选型，其中包括流量变送器、温度变送器、压力变送器、电动阀门的选择。
第四章梯形图的设计，包括对主程序、初始化程序、数据采集程序、控制输出程序梯形图的设计。
第五章监控组态设计，对WinCC进行了简单的介绍，建立WinCC工程，并且建立变量、组态画面，完成系统的总体界面。
目 录
第1章 概述 1
1.1 研究的背景 1
1.2 研究的目的意义 1
1.3 研究现状及发展 2
1.4 本文研究内容 2
1.5 章节安排 3
第2章 系统基础知识介绍 4
2.1 PLC的基本知识 4
2.2 可编程控制器设计方法 7
2.3 组态软件 8
2.4 WinCC组态软件简介 9
2.5 本章小结 10
第3章 天然气输配站控制方案设计 11
3.1 天然气输配站工艺流程 11
3.2 控制方案的选择 12
3.3 PLC的I/O地址分配 12
3.4 PLC的选型 15
3.5 设备仪表选型 16
3.6 本章小结 18
第4章 基于PLC的梯形图设计 19
4.1 主程序 19
4.2 初始化程序 21
4.3 数据采集程序 21
4.4 控制输出程序 23
4.5 计算求和程序 24
4.6 本章小结 25
第5章 系统的WinCC组态软件设计 26
5.1 WinCC工程的建立 26
5.2 变量的建立 26
5.3 组态画面的建立 27
5.4 系统总体界面 29
5.5 各个组态界面图的绘制及变量连接过程 30
5.6 变量归档以及报表的设计 30
5.7 报警记录查询设计 32
5.8 本章小结 32
结 论 33
参考文献 34
致 谢 35
附录1端子排 36
附录2附部分脚本源代码 38
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