plc課程設(shè)計報告--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（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>　　專業(yè)：電器工程及其自動化（電力系統(tǒng)）</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　

2、一、課程設(shè)計目的與要求3</p><p>　　1.1 課程設(shè)計目的3</p><p>　　1.2 課程設(shè)計的實驗環(huán)境3</p><p>　　1.3 課程設(shè)計的預(yù)備知識3</p><p>　　1.4 課程設(shè)計要求3</p><p>　　1.5課程設(shè)計說明書要求4</p><p><

3、;b>　　二、PLC簡介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 輸入輸出接線圖10</p><p>　　3.2順序功能圖：10</p><p>　　3.3 軟件程序設(shè)計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25</b></p><p>　　一、課程設(shè)計目的與要求</p><p>　　1.1 課程設(shè)計目的</p><p>　　本次課程設(shè)計的目的是在PLC課程學(xué)習(xí)之后，進行一次全面的綜合訓(xùn)練，其目的在于加深對PLC控制系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計的基本方法的掌握。</p><p>　　1.2 課程設(shè)計

6、的實驗環(huán)境</p><p>　　硬件要求能運行Windows XP操作系統(tǒng)的微機系統(tǒng)。西門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)計的預(yù)備知識</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)計要求</p><p>　　具體任務(wù)：1、（1）進水控制。當(dāng)水池水位低于低水位界時，SL4為ON，水閥Y打開進水；當(dāng)水位高于水池高水位界時SL3為ON；水閥Y關(guān)閉。（2）報警顯示。如果水閥打開4s后，SL3不為ON，表示沒有進水，出現(xiàn)故障，此時系統(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，SL2為ON，水汞M啟動運轉(zhuǎn)，開始抽水；當(dāng)水塔水位高于高水位界是，S

8、L1為ON，水汞M停止運行，抽水完畢。</p><p>　　1.5課程設(shè)計說明書要求</p><p>　　（1）設(shè)計使用的PLC和外圍器件選擇與介紹。</p><p>　?。?）分析控制要求，回執(zhí)電路圖。</p><p>　　（3）確定輸入輸出設(shè)備及接點分配。</p><p>　?。?）畫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算機系

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>　　存儲器（RM/ROM)</p><p>　　存儲器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，主要用來存放系統(tǒng)程序，用戶程序和工作數(shù)據(jù)等。PLC中使用的存儲器由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、選通電路和中斷請求邏輯電路構(gòu)成，負(fù)責(zé)微處理器級外部設(shè)備交換信息。駛?cè)虢涌谝话悴捎霉怆婑铍娐穼LC于現(xiàn)場設(shè)備隔離起來，以提高CPU的抗干擾能力。輸入接口電路通常有兩類：直流輸入，交流輸入。</p><p>　　輸出接口模塊式PLC與現(xiàn)場設(shè)備之間的連接部件，用來將輸出信號給控制對象。</p><p><b>　　I/O擴展接口</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。為了滿足被控設(shè)備輸入輸出點數(shù)較多的要求，常需要擴展數(shù)字量輸入輸出模塊；為了滿足模擬量控制的需要，常需要擴展模擬量輸入輸出模塊，如A/D轉(zhuǎn)換模塊等。I/O模塊擴展接口就是為了連接各種擴展模塊設(shè)計的。</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專用編程器，另一種是基于個人計算技術(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，出現(xiàn)故障。則指示燈Y1閃爍報警。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 輸入輸出接線圖</p><p><b>　　3.2順序功能圖：</b></p

16、><p>　　3.3 軟件程序設(shè)計</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：定時流程</b></p><p><b>　　Network1:</

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

18、T0啟動。</p><p>　　Network4：水池下限位。</p><p>　　Network5：T0來控制故障報警燈1，并受水池下限位控制。</p><p>　　Network6：由水池下限位、水塔上限位及定時器T11控制水泵M1的開啟。</p><p>　　Network7：水池上限位。</p><p>　　N

19、etwork8：電動機開啟5S后T1啟動。</p><p>　　Network9：判斷是否已到水塔下限位。</p><p>　　Network10：又定時器T1、水塔上限位控制故障報警燈2的點亮。</p><p>　　Network11：水塔上限位。</p><p>　　Network12：到達水塔上限位等待10S后循環(huán)。</p>

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

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、實驗小節(jié) </b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]柳春生. 西門子PLC應(yīng)用與設(shè)計教程. 北京：機械工業(yè)出版社，2011</p><p>　　[2]柴瑞娟.，等. 西門子PLC編程技術(shù)及工程應(yīng)用.北京：機械工業(yè)出版社，2007&