《PLC供水系统课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PLC供水系统课程设计.docx（24页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第一章引言我们都知道，水是人类生活生产中不可缺少的物质，在提倡节能环保的时代， 对于我们这个水资源，电能短缺的国家，节约更显得尤为重要。随着人们生活水 平的提高，城市中各小区的建设发展的十分迅速，同时也对小区的基础建设提出 了更高的要求。小区的供水系统的建设正是其中的一部分，供水的可靠，性、稳定 ，性、经济型直接影响到小区居民的正常生活和工作，也直接体现出小区物业管理 水平的高低。现在某物业供水系统有水泵4台，供水管道安装压力检测开关K1、K2和K3, K1接通，表示水压偏低；K2接通表明水压正常；K3接通，表明水压偏高。对于 供水系统有以下控制要求：（1）自动工作时，当用水量少，压力增高，K
2、3接通，此时可延时30s后撤 除1台水泵工作，要求工作的水泵先切断；压力降低，K1接通，此时可延时30s 后增设1台水泵工作，要求未曾工作过的水泵增加投入运行；当K2接通，表示 水压正常，可维持水泵运行数量。工作时，要求水泵至少为1台，最多不得超出 4台。（2）各水泵工作时，均应有工作状态显示。（3）手动工作时，要求4台水泵可分别独立操作（分设起动和停止开关）， 并分别具有过载保护，可随时对单个水泵进行断电控制。（4）设置“自动手动”切换开关N 手动，OFF 自动），另设自动运行控制开关（ON自动运行，OFF自动运行停止）。对于这个恒压供水系统，总体设计思路如下：选择合适的电动机，画出主电 路
3、图，确定I/O地址分配表，确定PLC的CPU，根据系统的控制要求选择合适的 CPU,选出CPU后之后按照控制要求设计出梯形图，编译成STL语序表。第二章硬件设计2.1供水主电路设计由设计内容和要求可知，本设计要用到四台水泵，在设计主电路时，水泵以 电动机代替，图中的KM为接触器线圈，FR为热继电器，主电路中有短路过载保 护，主电路如图所示：2.2供水系统的I/O地址分配表供水系统的I / O地址分配表本设计的控制部分有PLC完成。由于本系统控 制分手动和自动运行，手动运行时，每台水泵分别有启动和停止开关，自动运行 时需要有自动运行/停止开关。水压判断开关以及过载保护等，还有四个水泵输 出。所以
4、PLC的I/O地址分配表如表2-1所示。表2-1 I/O地址分配表控制信号信号名称元件名称元件符号地址编码自动/手动切换信号常开按钮SB1I0.0手动启动泵1常开按钮SB2I0.1手动停止泵1常闭按钮SB3I0.2手动启动泵2常开按钮SB4I0.3手动停止泵2常闭按钮SB5I0.4手动启动泵3常开按钮SB6I0.5手动停止泵3常闭按钮SB7I0.6手动启动泵4常开按钮SB8I0.7输入信号手动停止泵4常闭按钮SB9I1.0自动启动/停止信号常开按钮SB10I1.1低压开关K1常开按钮SB11I1.2水压正常反馈信号常开按钮SB12I1.3高压开关K3常开按钮SB13I1.4泵1的过载保护接触器
5、FU2I1.5泵2的过载保护接触器FU3I1.6泵3的过载保护接触器FU4I1.7泵4的过载保护接触器FU5I2.0泵1供水接触器KM1Q0.0泵2供水接触器KM2Q0.1泵3供水接触器KM3Q0.2泵4供水接触器KM4Q0.3牛刖出信号信号灯1亮接触器HL1Q0.4信号灯2亮接触器HL2Q0.5信号灯3亮接触器HL3Q0.6信号灯4亮接触器HL4Q0.72. 3供水系统的元件选择本系统用到的元器件有：可编程控制器PLC，水泵，以及继电器，接触器 等。PLC选用的是S7-200.2.3. 1供水系统的I/O接线图CPU的选择：由I/O分配表可知，本系统需要17个输入点，8个输出点。 由于CPU
6、226 （24输入/16输出）价格昂贵，不能充分利用，造成浪费，所以选 用CPU224 （14输入/10输出）串联一个扩展模块EM221。其I/O接线图如图2-2 所示图2-2 I/O接线图第三章软件设计3.1系统流程图由于该系统既可以手动运行又可以自动运行，所以本系统设计主要分两部 分，一部分是手动模块，一部分是自动模块。系统的总流程图如图3-1所示。Y进入手动图3-1程序流程图该流程图主要介绍了本系统的设计思路，其中的具体细节没有在流程图中给出， 将会在后面的程序分析中详细介绍。3.2程序分析本系统主要分为手动运行和自动运行两部分，在编程过程中将本系统主要 分为三大模块：手动运行模块、自动
7、运行模块、输出模块。在系统一上电情况下首先通过判断自动手动/开关I0.0,判断是进入手动模块还是自动模块，I0.0 为ON表示手动，OFF表示自动。然后进入相应的模块执行程序。手动模块，当进入手动手动模块后，I0.1是泵1的手动启动开关，I0.2是 泵1的手动停止开关，I0.3是泵2的手动启动开关，I0.4是泵2的手动停止开 关，I0.5是泵3的手动启动开关，I0.6是泵3的手动停止开关，I0.7是泵4的 手动启动开关，I1.0是泵4的手动启动开关。可以通过上述开关相对独立的对 单台水泵进行通断电控制。自动模块，当进入自动模块后，在自动进行模块还有自动运行停止开关I1.1 （ON表示运行，OF
8、F表示停止），在I1.1为ON的情况下，系统首先判断四台水 泵的运行状态，如四台水泵都没有工作将自动把第一台水泵打开，其中M2.0、 M2.1、M2.2、M2.3分别是四台水泵自动运行的标志，然后通过压力传感器判断 水压的高低，在系统中I1.2表示水压低，I1.3表示水压正常，I1.4表示水压高。 水压高/低的时候延时30秒减少/增加一台水泵工作，增加的顺序是没工作过的 优先增加，程序为了满足这个要求，采用的是四台水泵按 M2.0-M2.1-M2.2-M2.3-M2.0的顺序依次循环启动或停止。这样就能满足没工作 过的优先增加和工作过的优先停止的要求。其次在选择增加四台水泵的控制 PLC，扫描
9、程序遵照从上到下从左到右的原则，为了避免上面程序对下面的影响， 在设计过程中对于水压低需要增加水泵时先写出四台水泵同时工作的情况，然后 逐次减一到只有一台工作，对于水压高需要减泵时先从一台水泵工作，然后逐次 加一到四台全工作这样就能满足上述要求。每当自动模块执行完之后程序跳到输 出模块执行。输出模块，在输出模块中，M0.0、M2.0分别是泵1的手动和自动运行标志， I1.5是泵1的过载保护；M0.1、M2.1分别是泵2的手动和自动运行标志，I1.6 是泵2的过载保护；M0.2、M2.2分别是泵3的手动和自动运行标志，I1.7是泵 3的过载保护；M0.3、M2.3分别是泵4的手动和自动运行标志，
10、I2. 0是泵4的 过载保护；3.3程序梯形图1,f c i1M2.6t*件、JMP3.4程序指令表ms i Nelwofk TitleN etwork CommentLD JMF10. 0LDNJ MP10. 0L网路310.3IdO. 1 10.4 MO. 1n-1 2 32 2 2 2MMMM 20123342 2 2 2 2 2M MM M MM3 0 12 2 52 2 2 2 2 2MM MMM M12 3 0 0 72 2 2 2 2 2 MM MMM M2301162 2 2 2 2 2M MM M MMD D D p s NR N R NR N p R- A A A A s
11、E L AAA A E 5 L A A A A s s L A A A 1H s s L L1_u 1 2 3 22 2 2 2 2MM MMMM2-.1阻京M2 M2 .M2 ： 3. 12 3 o 1 -U2 2 2 2 2M MMM M3 0 12 12 2 2 2 2M MM MM1 _u 1 2 3 1 2 2 2 2 2 MMM MM112 3 0 22 2 2 2 2MM MMMH2M2 /3D D D D D D nh r nnr nnr mH r hhnr mnh r n A A A A L A A A A s L A A A A s L A A A A s L A A A
12、A s L A A A AsL A A2 3 022FDMR2M 22 2 2 MMM2 2 2 MMM2 M?0 122 2 2MMM2 2 2MMM? 2MM2 2MM2 2MM2 2MM2 2MM.1.1.6.1.1-U 1QQDltiHL _u A -=O 2 1 n-1MM I QQLD。9as网LDHO.o心 3结论设计总结经过二周的努力本次设计圆满的完成了。然而在第一次看到这个设计题目 及要求时，说实话自己有点害怕和担心，担心自己不能够完成本次设计，害怕遇 到问题时不知道该怎么解决。当然在设计中的确遇到很多困难，这些问题及其解 决办法在前面已经介绍。在这些问题的解决过程中是我什么
13、体会到仔细一个人能 力的有限，也让我感受到了团结互助的作用。我要特别感谢本次设计中帮助过我 的老师和同学，可以说要是没有大家的帮助我可能还要迷茫很久，可能到现在也 不可能完成设计。在这二周的设计中，也是我的自信心有了很大的提高，使我明白在面对困难时我 要轻言放弃，要相信自己，并努力的发现困难解决困难。同时也是我明白在面对 一件事情时不要被他的表象所迷惑，不要第一眼看去认为他难他就难，有时只要 我们认真的按部就班的来做，所有的问题都能解决，到后来我们也会发现他也并 不像我们想象的那么难。致谢首先衷心感谢我的设计指导老师王宗才老师，王老师学识渊博，治学严谨， 勤奋敬业，使我在耳濡目染中受益匪浅，这些日以来，王老师对我们倾注了大量 的心血，不断给我方向性的指导和建议，同时也不断鼓励我独立思考，提出自己 的见解，锻炼我独立的研究能力，这一切都将对我以后的学习和生活产生重要的 积极影响。特此在本设计完成之际，对王老师的精心指点和谆谆教诲表示崇高的 敬意和衷心的感谢。在笔者学习、生活中班里的同学们给予了我诸多指导和帮助，在此表示衷心 的感谢。最后，还要感谢其它关心、帮助过我的朋友们。参考文献
