plc課程設(shè)計(jì)報(bào)告--水塔水位控制系統(tǒng)

1、<p>　　可編程控制器技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題目：水塔水位控制系統(tǒng)</p><p><b>　　院（系）：電氣學(xué)院</b></p><p>　　專(zhuān)業(yè)：電器工程及其自動(dòng)化（電力系統(tǒng)）</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　

2、一、課程設(shè)計(jì)目的與要求3</p><p>　　1.1 課程設(shè)計(jì)目的3</p><p>　　1.2 課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境3</p><p>　　1.3 課程設(shè)計(jì)的預(yù)備知識(shí)3</p><p>　　1.4 課程設(shè)計(jì)要求3</p><p>　　1.5課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求4</p><p><

3、;b>　　二、PLC簡(jiǎn)介5</b></p><p><b>　　三、課設(shè)任務(wù)7</b></p><p>　　3.1 系統(tǒng)分析與I/O分配7</p><p>　　3.1.1 水塔水位的工作流程：7</p><p>　　3.1.2水塔水位控制要求：8</p><p>　　3

4、.1.3 I/O接口分配9</p><p>　　3.1.4 輸入輸出接線(xiàn)圖10</p><p>　　3.2順序功能圖：10</p><p>　　3.3 軟件程序設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.3.1 水塔水位控制系統(tǒng)的PLC控制流程圖11</p><p>　　3.3.2 梯形圖12</p>

5、<p><b>　　參考文獻(xiàn)25</b></p><p>　　一、課程設(shè)計(jì)目的與要求</p><p>　　1.1 課程設(shè)計(jì)目的</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)的目的是在PLC課程學(xué)習(xí)之后，進(jìn)行一次全面的綜合訓(xùn)練，其目的在于加深對(duì)PLC控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)的基本方法的掌握。</p><p>　　1.2 課程設(shè)計(jì)

6、的實(shí)驗(yàn)環(huán)境</p><p>　　硬件要求能運(yùn)行Windows XP操作系統(tǒng)的微機(jī)系統(tǒng)。西門(mén)子可編程控制器和仿真軟件、電子元件一套、工具一套。</p><p>　　1.3 課程設(shè)計(jì)的預(yù)備知識(shí)</p><p>　　熟悉常用電子元件的使用；電路電子技術(shù)中的相關(guān)內(nèi)容；電氣控制；傳感器與數(shù)據(jù)采集；可編程控制原理與應(yīng)用。</p><p>　　1.4 課程

7、設(shè)計(jì)要求</p><p>　　具體任務(wù)：1、（1）進(jìn)水控制。當(dāng)水池水位低于低水位界時(shí)，SL4為ON，水閥Y打開(kāi)進(jìn)水；當(dāng)水位高于水池高水位界時(shí)SL3為ON；水閥Y關(guān)閉。（2）報(bào)警顯示。如果水閥打開(kāi)4s后，SL3不為ON，表示沒(méi)有進(jìn)水，出現(xiàn)故障，此時(shí)系統(tǒng)關(guān)閉水閥，指示燈按0.5秒亮滅周期閃爍。（3）抽水控制。當(dāng)SL4為OFF并且水塔水位低于水位界時(shí)，SL2為ON，水汞M啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，開(kāi)始抽水；當(dāng)水塔水位高于高水位界是，S

8、L1為ON，水汞M停止運(yùn)行，抽水完畢。</p><p>　　1.5課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)使用的PLC和外圍器件選擇與介紹。</p><p>　　（2）分析控制要求，回執(zhí)電路圖。</p><p>　?。?）確定輸入輸出設(shè)備及接點(diǎn)分配。</p><p>　?。?）畫(huà)出程序流程圖和梯形圖。<

9、/p><p><b>　?。?）指令表清單。</b></p><p><b>　　二、PLC簡(jiǎn)介</b></p><p><b>　　PLC的基本結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　中央處理單元（CPU）</p><p>　　PLC的中央處理器與一般的計(jì)算機(jī)系

10、統(tǒng)一樣，是PLC的控制中樞，其性能就決定了PLC的性能。</p><p>　　存儲(chǔ)器（RM/ROM)</p><p>　　存儲(chǔ)器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，主要用來(lái)存放系統(tǒng)程序，用戶(hù)程序和工作數(shù)據(jù)等。PLC中使用的存儲(chǔ)器由ROM、EPROM組成。</p><p><b>　　I/O接口</b></p><p>　　輸入接

11、口一般有數(shù)據(jù)輸入寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求邏輯電路構(gòu)成，負(fù)責(zé)微處理器級(jí)外部設(shè)備交換信息。駛?cè)虢涌谝话悴捎霉怆婑铍娐穼LC于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備隔離起來(lái)，以提高CPU的抗干擾能力。輸入接口電路通常有兩類(lèi)：直流輸入，交流輸入。</p><p>　　輸出接口模塊式PLC與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的連接部件，用來(lái)將輸出信號(hào)給控制對(duì)象。</p><p><b>　　I/O擴(kuò)展接口</b></p

12、><p>　　小型的PLC輸入輸出接口都是與中央處理單元CPU制造在一起的。為了滿(mǎn)足被控設(shè)備輸入輸出點(diǎn)數(shù)較多的要求，常需要擴(kuò)展數(shù)字量輸入輸出模塊；為了滿(mǎn)足模擬量控制的需要，常需要擴(kuò)展模擬量輸入輸出模塊，如A/D轉(zhuǎn)換模塊等。I/O模塊擴(kuò)展接口就是為了連接各種擴(kuò)展模塊設(shè)計(jì)的。</p><p><b>　　通訊接口</b></p><p>　　通訊接口用

13、于PLC等智能設(shè)備之間的連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。</p><p><b>　　編程器</b></p><p>　　編程器主要有兩種。一種是PLC專(zhuān)用編程器，另一種是基于個(gè)人計(jì)算技術(shù)系統(tǒng)的PLC編程器。</p><p><b>　　三、課設(shè)任務(wù)</b></p><p>　　3.1 系統(tǒng)分析與I/O分配&l

14、t;/p><p>　　3.1.1 水塔水位的工作流程：</p><p>　　當(dāng)水池液面低于下限水位(S4為ON表示)，電磁閥Y打開(kāi)注水．s4為OFF，表示水位高于下限水位，則電磁閥關(guān)閉。若4秒內(nèi)開(kāi)關(guān)S4仍未由閉合轉(zhuǎn)為分?jǐn)酄顟B(tài)，表明電磁閥Y未打開(kāi)，出現(xiàn)故障。則指示燈Y1閃爍報(bào)警。當(dāng)水池液面高于上限水位(S3為ON表示)。電磁閥Y關(guān)閉。當(dāng)水塔水位低于下限水位(s2為ON表示)，水泵M工作．向水塔供

15、水，S2為OFF。表示水位高于下限水位。當(dāng)水塔液面高于上限水位(S1為ON表示)，水泵M停止。模型如圖1所示</p><p>　　3.1.2水塔水位控制要求：</p><p>　　3.1.3 I/O接口分配</p><p>　　3.1.4 輸入輸出接線(xiàn)圖</p><p><b>　　3.2順序功能圖：</b></p

16、><p>　　3.3 軟件程序設(shè)計(jì)</p><p>　　3.3.1 水塔水位控制系統(tǒng)的PLC控制流程圖</p><p><b>　　3.3.2 梯形圖</b></p><p><b>　　OB1：定時(shí)流程</b></p><p><b>　　Network1:</

17、b></p><p>　　啟保停電路控制整個(gè)電路開(kāi)始和停止。</p><p><b>　　Network2：</b></p><p>　　水池下限開(kāi)關(guān)S4閉合使水閥Y開(kāi)啟，并定時(shí)T10為10S自動(dòng)斷開(kāi)，并受水池上限開(kāi)關(guān)的控制，T12為下一個(gè)掃描周期循環(huán)的開(kāi)啟。</p><p>　　Network3：水閥Y開(kāi)啟4S后

18、T0啟動(dòng)。</p><p>　　Network4：水池下限位。</p><p>　　Network5：T0來(lái)控制故障報(bào)警燈1，并受水池下限位控制。</p><p>　　Network6：由水池下限位、水塔上限位及定時(shí)器T11控制水泵M1的開(kāi)啟。</p><p>　　Network7：水池上限位。</p><p>　　N

19、etwork8：電動(dòng)機(jī)開(kāi)啟5S后T1啟動(dòng)。</p><p>　　Network9：判斷是否已到水塔下限位。</p><p>　　Network10：又定時(shí)器T1、水塔上限位控制故障報(bào)警燈2的點(diǎn)亮。</p><p>　　Network11：水塔上限位。</p><p>　　Network12：到達(dá)水塔上限位等待10S后循環(huán)。</p>

20、<p>　　Network13：判斷是否開(kāi)啟水閥Y，并定時(shí)器T10定時(shí)10S。</p><p>　　Network 14：M10.3為頻率為2Hz的震蕩脈沖，使故障報(bào)警燈2閃爍。</p><p>　　Network15：判斷是否開(kāi)啟水泵M1，并定時(shí)器T11定時(shí)20S。</p><p>　　Network16：M10.5為頻率為1Hz的震蕩脈沖，使故障報(bào)

21、警燈2閃爍。</p><p>　　Network17：結(jié)構(gòu)化編程，控制I1.0及I1.1使FC1工作。</p><p>　　Network18：結(jié)構(gòu)化編程，控制I1.0及I1.1使FC2工作。</p><p>　　FC1：實(shí)際水位控制流程：</p><p><b>　　Network1:</b></p>&

22、lt;p><b>　　Network2:</b></p><p><b>　　Network3:</b></p><p><b>　　Network4:</b></p><p><b>　　Network5:</b></p><p><b>

23、;　　Network6:</b></p><p><b>　　Network7:</b></p><p><b>　　Network8:</b></p><p><b>　　Network9:</b></p><p>　　Network10:</p>

24、<p>　　Network11:</p><p>　　Network12:</p><p>　　Network13:</p><p>　　Network14:</p><p>　　Network15:</p><p>　　FC2：手動(dòng)操作流程：</p><p><b>　　N

25、etwork1:</b></p><p><b>　　Network2:</b></p><p><b>　　Network3:</b></p><p><b>　　Network4:</b></p><p><b>　　Network5:</b&g

26、t;</p><p><b>　　Network6:</b></p><p><b>　　Network7:</b></p><p><b>　　Network8:</b></p><p><b>　　Network9:</b></p>&l

27、t;p>　　Network10:</p><p>　　Network11:</p><p>　　Network12:</p><p>　　Network13:</p><p>　　Network14:</p><p>　　Network15:</p><p>　　Network16:<

28、;/p><p><b>　　四、實(shí)驗(yàn)小節(jié) </b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]柳春生. 西門(mén)子PLC應(yīng)用與設(shè)計(jì)教程. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011</p><p>　　[2]柴瑞娟.，等. 西門(mén)子PLC編程技術(shù)及工程應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007&