供水系统PLC控制论文.doc

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1、 车辆与动力工程学院课程设计说明书 摘 要科技的发展，给人们的生活带来了巨大的变化，PLC的发展使社会中的许多事物实现了自动化、智能化。用PLC控制的的供水系统可实现自动化供水，同时可以实现手动控制，同时可以实现保护。现在三台机组，水位开关S1接通，表示水位偏低；S2接通表明水位高。对于供水系统有以下控制要求：（1） 可实现手动控制，并可实现手动自动的切换。（2） 三台电机采用星型-三角形启动，星型三角形切换时间为5秒，三台电机启动时间应错开20秒。（3） 三台电动机采用两用一备的运行方式，每台电机都应有备用开关。（4） 当某一台电机出现故障时，备用电机应能够立即投入运行。（5） 应有信号指示

2、灯和故障指示声光信号；机组连锁保护；过载保护等措施。对于这个水系统，总体设计思路如下：选择合适的电动机，画出主电路图，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。关键词： 供水系统、电机、PLC。目 录第一章 绪论.3第二章 硬件设计.4 2.1供水主电路设计.4 2.2 供水系统的原理图.5 2.3 供水系统的I/O地址分配表.8 2.4 供水系统的元件选择.9第三章 软件设计.,.10 3.1 程序梯形图.,.,.10 3.2程序指令表.,.13第四章 设计总结.,.16致谢.,.17参考文献.

3、,.,.18第一章 绪论经过一个学期PLC课程的学习，我们学习了控制电路的有关知识，又对PLC进行了初步的学习，我们掌握了一定的PLC知识，但是我们的知识仅仅是停留到书本的阶段，因此我们需要通过课程设计来完善自己对知识的掌握，通过课程设计，我们能够掌握处理问题和解决问题的能力，锻炼自己的动手能力，独立解决问题的能力。通过PLC的设计，我们深化了对PLC的理解，初步掌握了PLC的原理及其应用，并能够把其应用到实践之中。为以后自己的工作奠定了一定的基础。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3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

4、热继电器，主电路中有短路过载保护，主电路如图所示： 当电机1电路通电后，首先KM1和KM3闭合，实现星型启动，当延时继电器通电5秒后，KM3断开，KM2闭合，实现三角形运行。电机2、电机3同理。图2.1 图2.22.2、供水系统的原理图图2.2供水系统原理说明（1） 、当水位过低，下水位开关S1闭合，中间继电器KA1得电，从而下面进行手动控制，活着自动控制。当水位上升到一定程度，上水位常闭开关S2断开，中继KA1失电，下面的电路失电，电机停止工作，手动操作也不在起作用。（2） 切换旋钮开关进去手动操作，中间继电器M0.1得电，可以通过手动操作可控制每个电机的启动和停止，（3） 电机1、2、3电

5、路并行布置，手动和自动控制电路可分别对每个电机进行控制。当某一台电机发生故障时，能够切断这台电机的电路。（4） 手动控制电路，当系统处于需要供水状态，且是手动操作状态时，可以通过打开S4、S5、S6来分别打开电机1、2、3。可以通过打开S7、S8、S9来关闭电机1、2、3。（5） 当电机处于自动控制状态，当系统需要供水时，工作的两个电机能够顺序启动，当水位达到要求时，电机立即停止工作。（6） 故障处理是在工作的两台电机，其中某一台发生故障时，备用的那一台能够立即投入运行。2.3 供水系统的I/O地址分配表供水系统的IO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

6、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。所以PLC的I/O地址分配表如下表所示。 控制信号信号名称元件名称元件符号地址编码输入信号下水位开关S1I0.0上水位开关S2I0.1自动手动切换信号常开按钮S3I0.2手动启动泵1常开按钮S4I0.3手动启动泵2常开按钮S5I0.4手动启动泵3常开按钮S6I0.5手动停止泵1常闭按钮S7I0.6手动停止泵2常闭按钮S8I0.7手动停止泵3常闭按钮S9I1.0电机1备用常闭按钮S10I1.1电机2备用常闭按钮S11I1.2电机3备用常闭按钮S12I1.3电机1转速保护常开按钮KS1I1.4电机

7、1转速保护常开按钮KS2I1.5电机1转速保护常开按钮KS3I1.6输出信号接触器KM1Q0.0接触器KM2Q0.1接触器KM3Q0.2接触器KM4Q0.3接触器KM5Q0.4接触器KM6Q0.5接触器KM7Q0.6接触器KM8Q0.7接触器KM9Q1.0喇叭 KM10Q1.124 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，电机，以及继电器，接触器等。PLC选用的是S7-200.2.5.1 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15个输入点，9个输出点。由于CPU226（24输入/16输出），型号选用6ES7216-2BD23-0XB0。图2.

8、4.1PLC 226PlC的接线图如下图所示第三章 软件设计3.1 程序梯形图3.2程序指令表第四章 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

9、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贺智涛老师，贺老师学识渊博，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，贺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，对贺老师的精心指点和谆谆教诲表示崇高的敬意和

10、衷心的感谢。在笔我学习、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。参考文献徐文尚，陈霞，武超。电气控制与PLC，机械工业出版社 2011黄永红。电气控制与PLC应用技术，北京：机械工业出版社，2011王建华，电气工程师手册，北京：机械工业出版社，2006吴晓君，电气控制课程设计指导，北京：中国建材工业出啊版社，2007张扬，蔡春伟，孙明健。S7-200 PLC原理与应用系统设计，机械工业出版社， 2007设备清单设备名称型号参数数量电机Y200L2-237KW/380V/69.8A3旋钮开关DC24V1按钮开关DC24V9灯DC24V7喇叭DC24V118