题 目 基于PACSystems RX3i的水箱液位控制设计
毕业设计（论文）任务书
班 级 自动化1班 学生姓名 陈 成 学 号 20082477 发题日期：2011年11月17日 完成日期： 2012年6月15 日 题 目 基于GE PACSystem RX3i的水箱液位控制设计 1、本论文的目的、意义 PAC系统是继PLC、DCS之后的新一代控制系统，是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一种新型的、实用的多功能控制器平台，广泛应用于工业控制领域。GE PACSystems提供第一代可编程自动化控制系统，为多个硬件平台提供一个控制引擎和一个开发环境，与现有的PLC相比具有更强的处理速度和通信速度。液位控制是常见的工业过程控制之一，它广泛运用于水塔、锅炉、高层建筑水箱、罐、工业化工槽等受压容器的液位测量。在设计中针对水箱实物模型，要求熟悉RX3i系列控制器的结构、功能和基本指令，利用GE PACSystem RX3i编制PAC程序完成水箱液位PID控制。利用iFIX组态软件，将液位控制中的重要数据进行采集和管理。通过调用采集的数据，设计液位监控画面，以图形和图表等形象直观的方式呈现工业现场信息，实现液位状况的实时监视。 2、学生应完成的任务 1．查阅有关PACSystem RX3i系统的国内外研究资料和文献，学习PAC RX3i系统的内部结构、工作原理、编程环境等相关知识。 2．学习PAC指令的应用。 3．完成基于GE PACSystem RX3i的水箱液位控制系统设计与调试。
西南交通大学本科毕业设计（论文） 第II页 4. 学习组态软件iFix程序开发。 5. 完成水箱液位控制系统的监控界面设计与调试。 3、论文各部分内容及时间分配：（共 16 周） 第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分
GE PAC RX3i系统等相关知识学习和实验 (3周) 利用PAC编程软件进行梯形图程序开发 (2周) 完成基于GE PAC RX3i系统的液位控制设计与调试。 (4周) 完成水箱液位控制系统的监控界面设计与调试 (4周) 撰写论文
(2周) (1周)
评阅及答辩
备 注
指导教师： 王茜 审 批 人：
2011 年11 月 17 日 年 月 日
西南交通大学本科毕业设计（论文） 第III页 摘 要
液位控制是常见的工业过程控制之一，它广泛运用于水塔、锅炉、高层建筑水箱、罐、工业化工槽等受压容器的液位测量。随着科技的进步，人们对生产的控制精度要求越来越高，所以提高液位控制系统的性能显得十分重要。PAC系统是继PLC、DCS之后的新一代控制系统，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一种新型的、多功能控制器平台，广泛应用工业控制领域。因此我们很有必要对PAC RX3i液位控制系统设计进行研究。
本设计采用了PACSystems RX3i控制器对水箱液位设备控制进行了系统设计。主控器采用PACSystems RX3i系列的IC695CPU310模块，控制对象为实验室的水箱液位设备，采用以太网进行通讯，用PME软件完成了系统硬件配置，各个模块的的梯形图设计与调试，实现了任意液位高度的手动/自动调节。在系统远程监控方面，利用IFIX软件进行了远程监控界面的设计，通过对液位数据的采集、处理、输出处理，实现了对液位高度的实时监控、自动/手动的无扰切换、报警显示等功能。
本论文分三部分。在简要介绍了PACSystems RX3i系列PLC的硬件模块、工作原理和梯形图等基础知识上，给出了PACSystems RX3i梯形图编程和实验设备的组态，最后通过现场总线（以太网总线）将现场设备和节点连接。实现了液位控制系统的设计。
关键词：液位控制； PACSystems RX3i； 实时监控； 以太网
西南交通大学本科毕业设计（论文） 第IV页 Abstract
The level control is one of the common industrial process control, it is widely used in cooling towers, boilers, high-rise buildings, water tanks, tanks, industrial chemical tank level measurement of the pressure vessel. With the advances in technology, production control accuracy requirements are high, so to improve the performance of the liquid level control system is very important. The PAC system is following a new generation of PLC, DCS control system, a combination of computer technology, automatic control technology and communication technology, a new, multi-function controller platform, widely used in industrial control field. Therefore imperative that we study the design of the PAC the RX3i level control system. This design uses the PACSystems RX3i controller tank level device control system design. The master control object for laboratory equipment of the Water Level PACSystems RX3i series IC695CPU310 module, using the Ethernet communication, the PME software system hardware configuration, design and debugging of various modules of the ladder to achieve a any level of a high degree of manual / automatic adjustment. IFIX software system RMON RMON interface design, the level of data collection, processing, output processing, the liquid level in the real-time monitoring, automatic / manual bumpless switching, alarm display and other functions. This thesis is divided into three parts. Briefly introduced the PACSystems RX3i Series PLC basic knowledge of the hardware module, working principle and ladder given PACSystems RX3i ladder programming and laboratory equipment configuration, and finally through the field bus (Ethernet bus) field devices and node connections. Level control system design.
Keywords: level control; PACSystems RX3i ; data collection;Ethernet
西南交通大学本科毕业设计（论文） 第V页 目 录
摘 要 ............................................................................................................................. III Abstract ................................................................................................................................ IV 目 录 .................................................................................................................................... V 第1章 绪 论 ....................................................................................................................... 1
1.1 PLC的发展及过程控制简介 ................................................................................. 1
1.1.1 过程控制 ..................................................................................................... 2 1.1.2 液位控制系统的组成 ................................................................................. 2 1.1.3 液位控制系统的功能 ................................................................................. 3 1.2 研究意义及发展方向 ............................................................................................. 4 1.3 本论文的主要内容与方法 ..................................................................................... 4 1.4 本论文的结构安排 ................................................................................................. 5 第2章 GE PACSystems RX3i简介 .................................................................................... 6
2.1 GE PACSystem系列PLC概念 .............................................................................. 6
2.1.1 PAC概念的提出 .......................................................................................... 6 2.1.1 PAC特征 ...................................................................................................... 6 2.1.3 GE PACSystems ........................................................................................... 7 2.2 GE PACSystems RX3i的硬件结构 ........................................................................ 8
2.2.1 GE PACSystems RX3i简介 ......................................................................... 8 2.2.2 GE PACSystems RX3i基本模块 ................................................................. 9 2.2.3 编程设备 ................................................................................................... 11 2.3 GE PACSystems系列PLC的工作原理 .............................................................. 11
2.3.1工作原理 .................................................................................................... 11 2.3.2 CPU扫描 .................................................................................................... 11 2.4 梯形图编程知识 .................................................................................................. 14
2.4.1 梯形图的基本概念 ................................................................................... 14 2.4.2 梯形图的编程规则 ................................................................................... 15 2.4.3 具有自锁功能的程序梯形图 ................................................................... 16 2.5 编程环境 Proficy Machine Edition简介 ............................................................ 16
2.5.1 Proficy Machine Edition的安装 ................................................................ 16 2.5.2 制作一个工程的一般过程 ....................................................................... 17
第3章 组态软件iFix简介 ............................................................................................... 19
3.1 iFix功能 ................................................................................................................ 19