1. 研究目的与意义
随着科技的发展，在机械类方面越来越向自动化靠拢，而各种各样的技术如雨后春笋冒出，而PLC就应运而生。在当下PLC仍处于一种核心地位。40 年前，PLC还只具备最简单的开关量逻辑控制功能，而今天，PLC 早就超出了传统的局限范围。在工业控制领域中，PLC不仅可以处理复杂的运算，特殊功能模块也越来越多。跟 PLC 配套的触摸屏、 组态软件、变频器、触感器等也在飞速地进步，工业控制变得越来越精细，越来越便捷。【1】
而正是随着PLC的发展，这也给液压控制技术提出了新的挑战。数字液压元件因为能够接受数字信号，容易与计算机借口，已开始运用到各个领域。数字阀一直以工作效率高、成本低而深受各个厂家的喜爱。【2】PLC 是适应工业环境、通用性 强、可靠性高的新一代工业控制装置. 因其指令系统简单 、体积小、维修工作少 、现场接口方便等优点, 目前绝大部分采用液压技术的系统均采用 PLC 控制技术.【3】随着电子技术的发展 , PLC的功能也越来越强,性能也越来越先进, 许多PLC都内置了脉冲输出功能,并设置了相应的控制指令 ,可以很好地对步进电机进行控制。 数字式多路阀如果采用 PLC 控制可以省去控制微机使系统简洁 ,成本显著下降 ,可靠性也得到了提高。【4】
因此通过PLC来控制数字阀工作可靠 、维修方便 、成本低、易于实现自动化 ,是一种很有发展前途的多路阀改造方案。 而用 PLC 来直接控制步进电机 ,进而控制多路阀阀芯,不仅具有微机控制的各项优点,还大大减少了系统设计的工作量,不存在各接口信号的匹配问题 ,提高了系统的可靠性 ,增加了系统的抗干扰能力。
2. 研究内容与预期目标
（1）任务的内容：设计一个PLC控制的数字阀调节系统，实现对数字阀的自动调节；该系统应包括：位置检测、压力检测、PLC控制系统、触摸屏人机界面；完成的功能：能够根据具体需要对阀门的开度进行精确控制，故障报警等功能.
（2）技术要求：本系统分为硬件设计和软件编程，系统整体设计完成后，需做到反应灵敏、工作稳定、智能化程度高，人机界面友好等特点，具有良好的产业化前景。
（3）设计条件：PLC开发套件一套，PC机一台，传感器若干，触摸屏一个，其他元器件若干。
3. 研究方法与步骤
数字阀中的步进电机的控制主要有三个因素 :
(1)开度控制 。由步进电机的工作原理和特性可 知步进电机的总转角正比于所输入的控制脉冲个数 ; 因此可以根据阀芯伺服机构的位移量即阀芯的开度确 定 PLC 输出的脉冲个数 : n = ΔL/δ (1) 式中 :ΔL —数字阀阀芯的位移量 (mm); δ—阀芯位移的脉冲当量 (mm/脉冲)。
(2)开闭速度控制 。步进电机的转速取决于输入 的脉冲频率 ;因此可以根据阀芯要求的开闭速度 , 确 定其 PLC 输出的脉冲频率 : f =vf/(60δ) (Hz) (2) 式中 :vf —数字阀的开闭速度 (mm/min)。
4. 参考文献
[1] 冯汛．倪红军.PLC的应用发展与前景［D］． 南通: 南通大学出版社，2016
[2] 褚金利. 一种数字式多路换向阀及其plc控制[ J ]. 兰州: 兰州理工大学学报, 2005.
[3] 杨后州.西门子S7-200 PLC编程速学与快速应用[M].北京：电子工业出版社，2010
5. 工作计划
（1）2022.2.26—2022.3.12 查阅资料，撰写开题报告；
（2）2022.3.12—2022.4.17 硬件功能分析，熟悉S7-20PLC系统指令及编程语言；
（3）2022.4.17—2022.5.25 设计电路原理图、编制应用程序；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
