基于logo!的樓房水泵控制畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　基于LOGO!的樓房生活供水控制系統(tǒng)兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在智能供水應(yīng)用上得到廣泛應(yīng)用。采用LOGO!控制器的樓房供水控制系統(tǒng)很好的解決了傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)觸點多、故障率高、可靠性差、維修量大的缺陷。</p><p>　　在分析樓房供水控制系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上，介紹了基于LOGO!的樓房生活水泵電氣

2、控制系統(tǒng)的設(shè)計過程，詳細闡述了系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計方案。給出了控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計程序流程圖、主電路接線圖、LOGO!功能塊圖、LOGO!外接接線圖等。利用LOGO!自帶的仿真軟件對所設(shè)計程序進行了仿真驗證，結(jié)果表明，所設(shè)計的樓房生活供水系統(tǒng)基本達到了設(shè)計要求，能滿足樓房自動供水的需要。</p><p>　　關(guān)鍵詞：LOGO!，控制系統(tǒng)，智能供水</p><p><b>　　ABS

3、TRACT</b></p><p>　　Based on the LOGO! Building living water pump system with the advantages of low cost and high efficiency is widely used in Application of intelligent water pump. The building living

4、water pump system based on LOGO! controller solves the defects of traditional electric control, such as, overmuch contacts, high rate of malfunction, poor reliability, a large quantity of maintenance . </p><p&

5、gt;　　In the analysis of working principle of the building water supply control system, introduced the design process of building living water pump electrical control system based on the LOGO!, expressed the hardware and

6、software design scheme of the system in detail. On this basis, the project put forward the program flow chart of software design, main circuit wiring diagram, function block diagram of LOGO!, external connecting diagram

7、of LOGO! of control system, etc. The design procedure is validate</p><p>　　Keywords: LOGO!, Control system, Intelligent water supply</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>

8、;　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1樓房二次供水簡介……………………………………………………………..……..1</p><p>　　1.2選題依據(jù)…………………………………………………………

9、………………..…..1</p><p>　　第2章 樓房供水系統(tǒng)方案研究3</p><p>　　2.1 樓房供水系統(tǒng)工作過程3</p><p>　　2.2 系統(tǒng)控制要求3</p><p>　　2.3 樓房供水系統(tǒng)方案確定4</p><p>　　2.3.1 研究思路4</p><p>

10、;　　2.3.2 控制方式選擇4</p><p>　　第3章 樓房供水系統(tǒng)硬件設(shè)計6</p><p>　　3.1 主電路設(shè)計6</p><p>　　3.2 控制電路設(shè)計7</p><p>　　3.2.1 LOGO!輸入輸出端子表7</p><p>　　3.2.2 控制電路接線7</p>&l

11、t;p>　　3.2.3 控制電路原理8</p><p>　　3.3 控制面板與控制箱設(shè)計9</p><p>　　3.3.1 控制面板設(shè)計9</p><p>　　3.3.2 控制箱設(shè)計9</p><p>　　3.4 設(shè)備選型10</p><p>　　3.4.1 電動機選型10</p>&l

12、t;p>　　3.4.2 LOGO!選型11</p><p>　　3.4.3 熱繼電器選型11</p><p>　　3.4.4 交流接觸器選型11</p><p>　　3.4.5 低壓斷路器選型11</p><p>　　3.4.6 低壓熔斷器選型12</p><p>　　3.4.7 液位控制器選型12&

13、lt;/p><p>　　3.4.8 電磁閥選型12</p><p>　　第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計13</p><p>　　4.1 程序設(shè)計要求13</p><p>　　4.2 程序流程圖13</p><p>　　4.3 程序設(shè)計內(nèi)容14</p><p>　　4.3.1 水泵控制部分14&l

14、t;/p><p>　　4.3.2 電磁閥控制部分15</p><p>　　4.3.3 急停部分15</p><p>　　4.3.4 總程序16</p><p>　　第5章 樓房供水系統(tǒng)仿真結(jié)果與分析17</p><p><b>　　結(jié) 論20</b></p><p&g

15、t;<b>　　參考文獻21</b></p><p><b>　　致 謝22</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展與人們生活水平的提高，人們對樓房供水提出了更高的要求，為了保障人們的供水質(zhì)量以及供水系統(tǒng)可靠性，利用自動化控制技術(shù)設(shè)計出更加

16、可靠的供水系統(tǒng)也就成為了必然趨勢。</p><p>　　1.1 樓房二次供水簡介</p><p>　　本設(shè)計的對象為樓房生活的二次供水系統(tǒng)。二次供水，是指單位或個人將城市公共供水經(jīng)過將水儲存、加壓，通過管道再供用戶或自用的形式，二次供水主要為彌補供水管線壓力不足，保證居住、生活在高層人群用水而設(shè)立的。相比原水供水，二次供水的水質(zhì)更容易被污染，二次供水的安全性和可靠性一直都受到用戶的廣泛關(guān)注

17、。因此，二次供水是目前高層樓房供水的重要選擇方式。</p><p>　　目前常用的二次供水方式有三種：通過地下水池將水送至樓頂?shù)乃?，然后供到用戶家中；將地下水池的水加壓后直接供到用戶家中；采用變頻供水設(shè)備，直接從管道加壓，將水送至用戶家中。本設(shè)計采用通過地下水池將水送至樓頂水箱的方式。</p><p><b>　　1.2 選題依據(jù)</b></p>&l

18、t;p>　　樓房供水系統(tǒng)應(yīng)用于每家每戶，與我們息息相關(guān)。為了更好更方便的對供水系統(tǒng)進行控制，所以需要對控制方式進行選擇，樓房供水主要有手動供水與自動供水兩種方式，傳統(tǒng)的手動供水方式需要通過人員對水泵進行控制，不能及時保障樓房有效供水，既浪費大量人力、又不能保障供水可靠，逐漸被自動供水所取代。自動供水控制主要有繼電接觸方式、單片機控制方式、PLC控制方式與智能模塊控制方式，通過控制樓房供水系統(tǒng)的供水電磁閥與水泵電機，實現(xiàn)無人值守自動

19、供水。每種控制方式各有其優(yōu)缺點，智能模塊控制方式即選用一種新型的自動控制器-LOGO!來實現(xiàn)自動供水的功能，LOGO!是由PLC發(fā)展而來且迅速得到發(fā)展，它自身擁有著其他自動控制器無法具備的優(yōu)勢。具有編程十分簡單，價格相對低廉，符合廣大用戶的需求。用它作為控制設(shè)備，使用的配線非常少。能夠應(yīng)用于各種氣候條件，而且隨時能夠擴展其功能，特別適用于小型控制系統(tǒng)中，尤其是樓宇自動化方面。</p><p>　　本設(shè)計所研究的樓

20、房生活供水控制系統(tǒng)，主要通過西門子LOGO!作為控制核心，再結(jié)合各種電氣元器件來實現(xiàn)樓房生活用水的自動與手動供水功能。同時能夠?qū)φ麄€控制系統(tǒng)進行過流、過壓、短路保護，從而保證整個樓房供水控制系統(tǒng)的安全可靠。</p><p>　　第2章 樓房供水系統(tǒng)方案研究</p><p>　　樓房自動供水系統(tǒng)方案的研究主要通過了解供水系統(tǒng)的原理與工作過程的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)控制要求，確定系統(tǒng)研究思路以及方

21、案，從而制定合理的控制系統(tǒng)。</p><p>　　2.1 樓房供水系統(tǒng)工作過程</p><p>　　樓房供水控制系統(tǒng)的整體工作過程如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1 樓房供水過程示意圖</p><p>　　其工作過程是：樓房供水一般采用市網(wǎng)水先注入樓房地下水池，再用水泵把水輸送到樓房樓頂蓄水專用的水箱，再由水箱輸送到用戶。其中K

22、P1，KP2分別代表地下水池水位的低限與高限檢測信號，檢測信號通過傳感器將信號傳送到控制箱LOGO!。KPL，KPH分別代表水箱的低位極限與高位極限。當水箱水位達到低位時，水泵將地下水池輸送到水箱，當水箱水位達到高位時，水泵停止輸送水。當?shù)叵滤厮辉诘退粫r，通過調(diào)節(jié)電磁閥控制Q打開供水水管，開始向地下水池注水。當?shù)叵滤厮辉诟咚粫r，通過調(diào)節(jié)電磁閥控制Q關(guān)閉供水水管，停止向地下水池注水。</p><p>　

23、　2.2 系統(tǒng)控制要求</p><p>　　根據(jù)設(shè)計任務(wù)，提出樓房供水系統(tǒng)電氣控制要求。采用一臺水泵運行工作，地下水池的水源由市網(wǎng)公用水管直接供應(yīng)?？刂埔笕缦拢?lt;/p><p>　　自動啟動：在樓房高位水箱的缺水時，水泵可以自動啟動從水池輸水到水箱，保證用戶的正常用水；在水池缺水的情況時，應(yīng)自動向水池注水。</p><p>　　自動停止：在樓房高位水箱的滿水時，水

24、泵可以自動停止供水；在水池滿水的情況時，應(yīng)自動停止向水池注水。</p><p>　　手動控制：通過按鈕，可以控制水泵運行與停止。通過按鈕可以控制電磁閥的開與關(guān)。</p><p>　　急?？刂疲寒敼┧到y(tǒng)出現(xiàn)故障時，所有設(shè)備可以停止運行，等待處理。</p><p>　　2.3 樓房供水系統(tǒng)方案確定</p><p><b>　　2.3.

25、1研究思路</b></p><p>　　設(shè)計主要運用現(xiàn)代數(shù)字電子控制技術(shù)，利用LOGO!通用邏輯控制模塊及其計算機輔助設(shè)計軟件，采用LOGO！控制器作為樓房供水系統(tǒng)控制核心來實現(xiàn)穩(wěn)定的供水功能。滿足系統(tǒng)的自動開啟、自動關(guān)斷、急停和手動的控制功能的要求。</p><p>　　設(shè)計首先要按要求制定出相應(yīng)的設(shè)計方案，完成設(shè)計方案后，再根據(jù)需要控制的對象的相應(yīng)情況和控制要求，選擇出最佳

26、符合要求的LOGO!型號作為邏輯控制模塊，再根據(jù)所選用的LOGO！設(shè)計出相應(yīng)的硬件電路以及選擇各元器件型號。硬件電路的設(shè)計包括主電路和控制電路的設(shè)計。繪出控制電路接線圖、主電路連線圖、控制面板圖等。其中控制電路設(shè)計包括LOGO！的接線和I/O端口的功能分配。硬件設(shè)計完成后，開始軟件設(shè)計。并且依據(jù)控制要求，再采用LOGO！的配套編程軟件設(shè)計出控制系統(tǒng)邏輯塊程序，并進行仿真與調(diào)試。如果在仿真過程中出現(xiàn)錯誤，將根據(jù)錯誤的種類重新對軟件編程或硬

27、件進行設(shè)計，直至仿真成功。</p><p>　　2.3.2控制方式選擇</p><p>　　目前，在樓房生活水泵的控制系統(tǒng)的應(yīng)用上，主要有3種控制方式能夠符合樓房生活水泵的控制要求，分別為傳統(tǒng)硬連線控制器控制方式、可編程邏輯控制器控制方式、</p><p>　　可編程邏輯塊控制器控制方式。繼電接觸器控制系統(tǒng)這種控制方式有著很大的缺點：系統(tǒng)接線復雜，在控制過程中，如果

28、繼電器損壞，都會影響整個系統(tǒng)的正常工作于運行，在查找和排除系統(tǒng)故障時比較困難，控制柜的安裝接線工作量大，存在靈活性差等缺點。</p><p>　　可編程邏輯控制器即基于PLC的控制器。PLC可編程控制器是發(fā)展比較早的智能控制器，它應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)線、流水線、大型自動化設(shè)備方面，但由于價格方面的因素，在小型控制方式不能體現(xiàn)其優(yōu)越性。</p><p>　　可編程邏輯塊控制器也就是基于LOGO!控

29、制器方面的自動控制。它是由PLC發(fā)展而來，面向的是低端自動化控制。采用這種控制方式來控制樓房生活水泵的自動供水具有著很大的優(yōu)勢。首先，LOGO!控制器產(chǎn)品集編程功能、顯示功能、控制為一體，我們可以隨時對樓房生活水泵控制系統(tǒng)進行編程或者修改，極其方便。其次，LOGO!編程語言簡單易學，可以很輕松的對供水系統(tǒng)進行編程，不像PLC的梯形圖編程較為復雜。再次，LOGO!擁有PLC所不具備的面板顯示功能。</p><p>

30、　　經(jīng)過比較，由于LOGO!控制系統(tǒng)有著獨特的顯示功能，編程方便，編程語言簡單易懂，性價比較高，且本身偏向于民用低端自動化應(yīng)用等優(yōu)點。所以，本設(shè)計最終選擇了以LOGO!邏輯控制模塊為控制核心的樓房生活水泵的自動控制。</p><p>　　樓房供水系統(tǒng)硬件電路設(shè)計</p><p>　　樓房自動供水系統(tǒng)硬件電路部分設(shè)計：包括主電路部分設(shè)計，控制電路部分設(shè)計，控制面板的設(shè)計，對系統(tǒng)主要元器件的選

31、型以及控制箱的設(shè)計。</p><p><b>　　3.1 主電路設(shè)計</b></p><p>　　主電路電源采用三相四線制，線電壓為380V，相電壓為220V，頻率為50HZ的交流電壓?？刂齐娐穲D如3.1所示：</p><p>　　圖3.1 主電路圖</p><p>　　M為三相異步電動機，采用三相電源進行供電，電磁閥

32、接線圖中未畫出。FR為熱繼電器觸頭，為電動機提供過電流保護。FU1為低壓熔斷器，為系統(tǒng)提供過電壓保護。KM1為交流接觸器常開觸頭，通過觸頭控制水泵的運行與停止。QS1為低壓斷路器，可斷開主電路電源，同時控制控制電路電源?？刂齐娐凡糠蛛娫从蒒中性線與一條單相線提供。</p><p>　　3.2 控制電路設(shè)計</p><p>　　控制電路核心部分為LOGO!控制器，再加上繼電器，斷路器，按鈕開

33、關(guān)，組成了系統(tǒng)控制部分?？刂撇糠种饕骷杏诳刂葡渑c控制面板上?？刂泼姘逵邪粹o與斷路器，為用戶直接操作部分，控制箱內(nèi)各個元器件集中安裝。一般我們可以將控制箱與控制面板組合在一起，控制箱為暗裝，控制面板可明裝。這樣既便于操作，又便于維修。</p><p>　　3.2.1 LOGO!輸入輸出端子表</p><p>　　在樓房供水控制電路中，其中輸入信號有8個，輸出信號有2個。具體的輸入信號

34、為：自動啟動按鈕SB1，手動啟動水泵按鈕SB2，手動打開電磁閥按鈕SB3，緊急停止按鈕SB4,KP2為水池高位限信號，KP1為水池低位限信號，KPH為水箱高位限信號，KPL為水箱低位限信號；輸出信號為：Q1輸出接KM1線圈，控制水泵工作，Q2輸出接KM2線圈，控制電磁閥的開關(guān)。其具體I/O分布如表3.1和表3.2所示。</p><p>　　表3.1 LOGO!輸入端子表</p><p>　

35、　表3.2 LOGO!輸出端子表</p><p>　　3.2.2 控制電路接線</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)要求及I/O分配，控制電路接線如圖3.2所示，LOGO!的輸入端子I1接按鈕SB1，SB1為自動方式按鈕，按下按鈕啟動自動控制方式，復位此按鈕為停止自動控制方式。輸入端子I2接按鈕SB2，SB2為啟動水泵手動方式按鈕，通過此按鈕可以對水泵進行手動控制。輸入端子I3接SB3按鈕，SB3

36、為啟動電磁閥手動方式按鈕，通過此按鈕可以對電磁閥進行手動控制。輸入端子I4接SB4按鈕，SB4按鈕為急停按鈕，通過此按鈕緊急停止設(shè)備運行。I5至I8輸入端子依次接KP2、KP1、KPH、KPL液位探測信號。KP2與KP1分別表示水池高位限與低位限信號，KPH與KPL分別表示水箱高位限與低位限信號。Q1輸出端子接KM1接觸器線圈，Q2輸出端子接KM電磁閥線圈。</p><p>　　圖3.2 控制電路接線圖<

37、/p><p>　　3.2.3 控制電路原理</p><p>　　根據(jù)控制電路接線圖，樓房自動供水控制過程如下：</p><p>　　按下SB1按鈕，開啟自動控制方式。自動方式分為水泵自動方式與電磁閥自動方式：</p><p>　　水泵自動：當水箱水位為低位時，信號有液位傳感器獲得，M1水泵將自動運行，水箱將進行注水過程。直到水箱水位達到高位限時，

38、M1停止向水箱注水，水泵處于停止運行狀態(tài)。</p><p>　　電磁閥自動：當?shù)叵滤厮粸榈臀粫r，電磁閥Q打開，水管向地下水池注水。地下水池水位達到高位時，電磁閥Q關(guān)閉，水管停止向地下水池注水。</p><p>　　手動控制分為水泵手動控制與電磁閥手動控制：</p><p>　　水泵手動：按下SB2按鈕，手動控制M1水泵開啟，水泵向水箱注水。復位SB2按鈕，M1水

39、泵停止運行，停止向水箱注水。</p><p>　　電磁閥手動：按下SB3按鈕，手動控制電磁閥Q打開，水管向地下水池注水。地下水池水位達到高位時，復位SB3按鈕，電磁閥Q關(guān)閉，水管停止向地下水池注水。</p><p>　　SB4為急停按鈕，實現(xiàn)緊急停止系統(tǒng)運行功能。當水泵或者電磁閥正在工作時，按下SB4按鈕，所有設(shè)備停止工作。</p><p>　　3.3 控制面板與控

40、制箱設(shè)計</p><p>　　本設(shè)計控制箱內(nèi)部宜與控制面板同時安裝接線，為了安全，安裝環(huán)境應(yīng)該為干燥通風處，控制箱外部宜采用絕緣箱體，箱體外部金屬部分應(yīng)接地。控制箱進線電源為220V單相，并且能夠獨立切斷控制箱電源。液位傳感器、電磁閥與水泵安裝在控制箱外部，通過接線端子棑與之聯(lián)系。三相斷路器安裝于控制箱外圍。</p><p>　　3.3.1 控制面板設(shè)計</p><p&

41、gt;　　控制面板布置圖如圖3.3所示，圖中有4個按鈕開關(guān)，一個低壓斷路器。</p><p>　　面板各按鈕功能如下：</p><p>　　QS2：單相斷路器，可通斷控制箱電源，具有保護作用。</p><p>　　SB1：自動方式按鈕，開啟水泵與電磁閥自動方式狀態(tài)。</p><p>　　SB2: 手動水泵方式按鈕，進行手動控制水泵工作。<

42、;/p><p>　　SB3：手動電磁閥方式按鈕，進行手動控制電磁閥開與關(guān)。</p><p>　　SB4：急停按鈕，系統(tǒng)發(fā)生故障時，緊急停止。</p><p>　　圖3.3 控制面板圖</p><p>　　3.3.2 控制箱設(shè)計</p><p>　　控制箱接線時應(yīng)該嚴格安裝有關(guān)規(guī)范來操作。包括線與線的連接，端子排的連接，元

43、器件與導線之間的連接，如圖3.4所示為控制箱布局圖。</p><p>　　圖3.4 控制箱布局圖</p><p>　　由圖中可知，控制箱里面元器件主要包括FU1主電路低壓熔斷器，F(xiàn)U2控制電路低壓熔斷器，1個單向斷路器，LOGO!一臺，交流接觸器1個，1個熱繼電器以及接線端子排。電磁閥與液位控制器應(yīng)安裝于控制箱外圍。設(shè)備安裝線路需要通過端子排進行連接，具體安裝接線本次設(shè)計不做要求。<

44、;/p><p><b>　　3.4 設(shè)備選型</b></p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)控制要求，首先對電動機與LOGO!進行選型，然后依據(jù)電動機的額定電壓、電流等參數(shù)對其它系統(tǒng)設(shè)備進行選型。包括低壓斷路器，低壓熔斷器，熱繼電器，電磁閥，交流接觸器以及液位控制器等。</p><p>　　3.4.1 電動機選型</p><p>　　

45、我們根據(jù)樓房生活水泵控制系統(tǒng)的控制要求來決定電動機的額定電壓、電流、功率以及型號。本設(shè)計中，由于采用380V線電壓的三相交流電源連接到電動機，因此該設(shè)計電動機的額定電壓應(yīng)選380V，因為只需要用電機進行簡單的傳送動作，功率的大小一般采用1.0KW左右即可，在這里可以選擇：電機型號為Y802-2 系列三相電機異步電動機，參數(shù)為額定電壓380V，功率為1.1KW。</p><p>　　通過參數(shù)可以計算出電機額定電流為

46、：</p><p><b>　　(3.1)</b></p><p>　　3.4.2 LOGO!選型</p><p>　　在本設(shè)計中選擇LOGO!控制器型號為LOGO!230RC。該LOGO！型號有面板顯示功能。系統(tǒng)三相四線制電源可提供220V交流電源，故選擇LOGO!額定電壓為220V交流。根據(jù)控制要求，系統(tǒng)需要8個輸入與2個輸出，而LOGO!

47、230RC型號擁有8個輸入信號，4個輸出信號、供給電壓為115-240V AC/DC，滿足設(shè)計要求。</p><p>　　3.4.3 熱繼電器選型</p><p>　　熱繼電器的額定電流按電動機的額定電流選擇，并留有上下調(diào)節(jié)的余地。根據(jù)繼電器動作時間大于2小時，熱繼電器的整定電流可為電動機的額定電流的1.0～1.05倍。因此，熱繼電器的額定電流為：</p><p>

48、　　IFR1=1.05×IN1=1.05×2.1A=2.2A (3.2) </p><p>　　因此，電動機的熱繼電器選擇JR20-10型號，整定電流范圍為 2.2-2.6A。</p><p>　　3.4.4 交流接觸器選型</p><p>　　選擇交流接觸器時主要考慮主觸頭的額定電壓與額定電流等，其主觸

49、頭的額定電流應(yīng)等于或大于負載的額定電流。即</p><p><b>　　(3.3)</b></p><p><b>　　(3.4)</b></p><p>　　、分別為接觸器主觸頭的額定電壓與額定電流?？紤]到式3.3、式3.4中的額定電壓、額定電流及電器壽命、性價比等因素，再考慮到接觸器的電流小于10A，可以選CJ20J-

50、10A。</p><p>　　3.4.5 低壓斷路器選型</p><p>　　低壓斷路器又稱自動空氣開關(guān)或自動開關(guān)，低壓斷路器既有手動開關(guān)作用，又能自動進行欠電壓、失電壓、過載和短路保護的開關(guān)電器。</p><p>　　系統(tǒng)中電路正常工作電壓為380V、電機額定電流為2.1A，所以選用DZ47-63系列高分斷小型斷路器，該型號斷路器適用于電動機的控制系統(tǒng)。主要用于交

51、流50Hz/60Hz，三、四極400V 線路的過載、短路保護，因此，選用DZ47-63/3P/C3三極該型號斷路器作為主電路斷路器。該型號斷路器殼架等級額定電流為63A，級數(shù)為3，額定電流值為3A，符合控制要求。</p><p>　　3.4.6 低壓熔斷器選型</p><p>　　主電路低壓熔斷器的選型由電動機額定電流決定。由于水泵需要頻繁啟動，因此FU1低壓熔斷器取熔體額定電流

52、為3倍電機額定電流，計算的水泵電機額定電流大小為2.1A，所以熔斷器熔體電流為6.3A。在熔斷器的規(guī)格選擇中，熔斷器的額定電壓必須大于電路工作電壓，額定電流必須等于或大于所裝熔體的額定電流，由以上要求選擇正泰RT18-8型號熔斷器。RT18-8型熔斷器適用于額定電壓為交流380V/500V，。</p><p>　　因此，可以選擇電流級別為8A的RL1-15/8型號低壓熔斷器。</p><p&g

53、t;　　3.4.7 液位控制器選型</p><p>　　電接觸液位控制器的原理是通過電極接觸導電液體，電極間從斷開狀態(tài)變?yōu)榇右后w電阻，從而產(chǎn)生控制電信號使儀表內(nèi)繼電器工作，輸出信號使液位得到調(diào)節(jié)。根據(jù)控制要求，本次設(shè)計采用UDK-201G型電接觸液位控制器，它有三根根據(jù)液位要求長度不一的電極E1、E2、E3，正常情況下液體始終在E1-E2之間周而復始調(diào)節(jié)從而可以實現(xiàn)對水箱或者水池水位信號的探測。其主要參數(shù)為：額

54、定電壓：220VAC，頻率：50HZ，控制輸出：0—20mA，介質(zhì)壓力：常壓：4Mpa</p><p>　　3.4.8 電磁閥選型</p><p>　　電磁閥有常閉與常開式2種。常閉電磁閥，常閉時，副閥口為封閉狀態(tài)，副閥、主閥口封閉。當線圈通電，產(chǎn)生電磁力將活動鐵芯吸上，副閥打開，主閥口開啟，閥呈通路狀態(tài)。當線圈斷電，磁場消失，活動鐵芯復位，繼而副閥和主閥閥又呈關(guān)閉狀態(tài)。</p>

55、;<p>　　根據(jù)控制要求，電磁閥應(yīng)選用符合本次設(shè)計控制要求的常閉式水用電磁閥，電磁閥需要滿足手動控制方式，電壓等級可選用單相220V交流，可以選用型號為SY5120-4GD-01的單線圈電磁閥。其主要參數(shù)為：交流220VAC, G=直接出線式(引線長300mm), 口徑：Rc(PT)1/8。</p><p>　　第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計</p><p>　　根據(jù)樓房自動供水系

56、統(tǒng)工作原理與與控制要求，在第3章的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)進行軟件設(shè)計。根據(jù)程序設(shè)計要求以及流程，整個軟件設(shè)計程序部分由水泵程序部分、電磁閥程序部分、急停程序部分3部分組成。急停功能為最高優(yōu)先級，確保系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)緊急停止。手動功能優(yōu)先于自動功能。</p><p>　　LOGO！常用的編程方法有：梯形圖（LAD）和功能塊圖（FBD）兩種。在本次計中，使用功能塊圖（FBD）進行編程。</p><p>&

57、lt;b>　　4.1程序設(shè)計要求</b></p><p>　　根據(jù)控制要求，程序設(shè)計包括三部分：第一部分為水泵控制部分，要求實現(xiàn)水泵的自動與手動控制部分，自動控制時通過液位傳感器信號來實現(xiàn)水泵的自動控制過程。第二部分為電磁閥控制部分，需要實現(xiàn)電磁閥的自動與手動控制部分，自動控制時通過液位傳感器來實現(xiàn)電磁閥的自動控制過程。第三部分為急停部分，能夠?qū)崿F(xiàn)對水泵與電磁閥的緊急停止功能。同時，要求急停方式

58、為最優(yōu)先級，優(yōu)先于自動與手動方式，手動方式為次優(yōu)先級，優(yōu)先于自動方式。</p><p><b>　　4.2 程序流程圖</b></p><p>　　根據(jù)樓房供水系統(tǒng)控制要求，設(shè)計出程序流程圖。如圖4.1為程序流程圖，系統(tǒng)開始運行時，先判斷是否需要緊急停止，需要則程序結(jié)束，否則再次判斷是否開啟自動方式，如果否那么結(jié)束，如果是則進入自動控制進行水池與水箱液位信號判斷，然后

59、根據(jù)水位高低判斷是否啟動水泵或者是否打開電磁閥。最后判斷是否停止自動控制方式，如果是則結(jié)束，如果否那么進入自動控制的循環(huán)。</p><p>　　圖4.1 程序流程圖</p><p>　　4.3 程序設(shè)計內(nèi)容</p><p>　　根據(jù)程序設(shè)計要求以及流程，程序設(shè)計內(nèi)容分為水泵控制程序、電磁閥控制程序、急停程序。</p><p>　　4.3.1

60、 水泵控制程序</p><p>　　水泵控制分為自動控制與手動控制，水泵控制程序功能塊如圖4.2所示。</p><p>　　自動控制水泵過程通過I1、I7、I8 3個按鈕控制，I1為開關(guān)，I7與I8為瞬動按鈕(常開)。按下I1按鈕，結(jié)合I8按鈕經(jīng)過與門B001、鎖存器B004輸出到或門B005，從而實現(xiàn)水泵自動運行的輸出與置位。同時，結(jié)合I1與I7按鈕通過與門B002、或門B015、鎖存器

61、B004輸出到或門B005，從而實現(xiàn)水泵自動運行的復位。</p><p>　　手動控制水泵過程由I2按鈕控制。通過按下與復位I2按鈕，經(jīng)過或門B005、與門B006輸出到Q1，實現(xiàn)對水泵的手動啟動與停止功能。</p><p>　　為了保證手動功能優(yōu)先于自動功能，I2經(jīng)過與門B015連接到鎖存器B004對自動控制進行復位。自動控制與手動控制水泵通過或門B005、與門B006輸出到Q1。<

62、;/p><p>　　圖4.2 水泵控制程序圖</p><p>　　4.3.2 電磁閥控制程序</p><p>　　電磁閥控制的分為自動控制與手動控制，電磁閥控制程序功能塊如圖4.3所示。</p><p>　　自動控制電磁閥過程通過I1、I5、I6 3個按鈕控制，I1為開關(guān)，I5與I6為瞬動按鈕(常開)。按下I1按鈕，結(jié)合I6按鈕經(jīng)過與門B008

63、、鎖存器B003輸出到或門B012，從而實現(xiàn)電磁閥自動打開的輸出與置位。同時，結(jié)合I1與I5按鈕通過與門B009、或門B010、鎖存器B003輸出到或門B012，從而實現(xiàn)電磁閥的復位。</p><p>　　手動控制電磁閥過程由I3按鈕控制。通過按下與復位I3按鈕，經(jīng)過或門B012、與門B013輸出到Q2，實現(xiàn)對電磁閥的手動打開與關(guān)閉功能。</p><p>　　為了保證手動功能優(yōu)先于自動功能

64、，I3經(jīng)過與門B010連接到鎖存器B003對自動控制進行復位。自動控制與手動控制電磁閥通過或門B012、與門B013輸出到Q2。</p><p>　　圖4.3 電磁閥控制程序圖</p><p>　　4.3.3 急停程序</p><p>　　急停程序功能模塊如圖4.4所示。在本項設(shè)計中急停功能為最高優(yōu)先級。實現(xiàn)過程是通過按下I4，經(jīng)過非門B007輸出到與門B006與

65、與門B013實現(xiàn)對Q1與Q2的復位，從而保證急停功能優(yōu)先于手動與自動功能。</p><p>　　圖4.4 急停程序圖</p><p><b>　　4.3.4 主程序</b></p><p>　　綜合圖4.2-4.4水泵控制、電磁閥控制、急?？刂乒δ軌K圖，可得樓房自動供水控制總功能塊圖如圖4.5所示。</p><p>　

66、　圖4.5 主程序圖第5章 樓房供水系統(tǒng)仿真結(jié)果與分析</p><p>　　LOGO！soft comfort不僅具有軟件編程功能，還具備了強大的軟件仿真功能。借助于軟件仿真功能，可以直接在PC機上對程序進行調(diào)試。下面將利用該功能對本設(shè)計中的控制程序進行仿真。圖5.1即為本程序的仿真界面圖。</p><p>　　圖5.1 仿真界面圖</p><p>　　圖中下方

67、的八個藍色和二個黑色白色燈泡小方框分別代表了整個供水控制系統(tǒng)的八個輸入（I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7、I8）和二個輸出（Q1、Q2），其中I1、I2、I3、I4分別代表自動按鈕，手動水泵按鈕，手動電磁閥按鈕與急停按鈕，由開關(guān)仿真操作。I5、I6、I7、I8 4個水位探測信號仿真由瞬動按鈕(常開)操作。Q1、Q2分別仿真水泵輸出與電磁閥輸出。通過對八個輸入的控制來觀察輸出是否符合控制的設(shè)計要求。</p><

68、p>　　下面分別進行水泵、電磁閥與總停功能的仿真。</p><p>　　1.水泵控制功能仿真</p><p>　　首先對水泵的自動控制功能進行驗證。如圖5.2所示，按下仿真按鈕，開啟仿真。按下自動控制按鈕I1開啟自動控制水泵方式，再按一下水箱低水位液位探測信號按鈕I8，水泵M1運行。再按一下水箱高水位液位探測信號按鈕I7，水泵M1停止運行。</p><p>　

69、　圖5.2 水泵自動仿真過程圖</p><p>　　然后對水泵的手動控制功能進行驗證。如圖5.3所示，按下水泵手動按鈕I2，開啟手動水泵控制方式，水泵M1開始運行。復位水泵手動按鈕I2，水泵M1停止運行。</p><p>　　圖5.3 水泵手動仿真過程圖</p><p>　　2.電磁閥控制功能驗證</p><p>　　首先對電磁閥的自動控

70、制功能進行驗證。如圖5.4所示，按下自動控制按鈕I1開啟自動控制電磁閥方式，再按一下水池低水位液位探測信號按鈕I6，電磁閥Q打開，再按一下水池高水位液位探測信號I5，電磁閥Q關(guān)閉。</p><p>　　圖5.4 電磁閥自動仿真過程圖</p><p>　　然后對電磁閥的手動控制功能進行驗證。如圖5.5所示，按電磁閥手動按鈕I3，電磁閥Q打開。復位電磁閥手動按鈕I3，電磁閥Q關(guān)閉。</

71、p><p>　　圖5.5 電磁閥手動仿真過程圖</p><p><b>　　3.急停功能</b></p><p>　　急停功能仿真需要對水泵與電磁閥進行緊急停止功能的仿真。對水泵的自動方式停止、水泵的手動方式停止、電磁閥的自動方式停止、電磁閥的手動方式停止進行仿真。假設(shè)對水泵的自動方式進行緊急停止功能的驗證。圖5.6為水泵自動過程時的急停仿真圖，

72、在水泵處于自動工作狀態(tài)時，按下急停按鈕I4，水泵M1緊急停止運行。按照這種方法，可對其他3種方式仿真對其功能驗證。</p><p>　　圖5.6 水泵自動急停仿真圖</p><p>　　通過仿真，結(jié)果表明，手動控制水泵的停止與運行的功能得以實現(xiàn)，手動控制電磁閥的開關(guān)功能得以實現(xiàn)，緊急狀態(tài)下系統(tǒng)停止運行的功能得以實現(xiàn)。程序符合控制系統(tǒng)所提出的要求。</p><p>

73、<b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　本文是基于LOGO!的樓房生活供水控制。首先介紹了樓房二次供水以及樓房供水的原理與選題依據(jù)。通過論證比較了傳統(tǒng)繼電器，PLC控制器與LOGO!控制器在樓房供水控制方式上的優(yōu)缺點，綜合考慮各種因素后選擇了LOGO!控制器對樓房供水進行控制。通過搜集整理相關(guān)LOGO!與供水系統(tǒng)控制方面有關(guān)的知識，如對LOGO!的使用，然后根據(jù)設(shè)計要求，對樓房自動

74、供水控制方案進行了研究，完成了系統(tǒng)硬件電路設(shè)計，對自動供水控制系統(tǒng)的主電路以及控制電路主電路以及用到的元器件型號進行了設(shè)計與選擇，給出了控制電路連線圖、LOGO! I/O分配表等。在此基礎(chǔ)上經(jīng)過分析控制要求，給出了程序流程圖，并利用LOGO! soft comfort軟件對水泵控制、電磁閥控制、急?？刂七M行了功能塊圖設(shè)計，順利完成了系統(tǒng)軟件部分。最后通過LOGO! soft comfort軟件提供的仿真功能，對所設(shè)計程序進行了仿真，經(jīng)過

75、仿真分析，所設(shè)計程序完全能滿足自動控制系統(tǒng)控制要求，達到了預期效果。</p><p>　　采用LOGO!作為樓房自動供水控制系統(tǒng)控制核心是一個非常不錯的選擇。由于LOGO!的各種特點，基于LOGO!的樓房自動供水控制系統(tǒng)將成為今后樓房供水應(yīng)用的主流趨勢，具有廣闊的市場前景。因此，本設(shè)計也擁有一定的實踐意義。</p><p><b>　　參考文獻</b></p&g

76、t;<p>　　[1] 楊琳.邏輯控制模在大型養(yǎng)路機械中的應(yīng)用[J]，科教導刊，2010 ，13(2).</p><p>　　[2] 熊幸明．電氣控制與PLC［M］．北京：機械工業(yè)出版社，2011：112-113.</p><p>　　[3] 黃捷.LOGO！在實際工作的應(yīng)用［J］．四川建材，2008，35(3)：262-263.</p><p&

77、gt;　　[4] LOGO!使用手冊V6,2005年11月版: 2-15.</p><p>　　[5] 何巨蘭．電機與電氣控制[M]，北京：機械出版社，2003：44-90. </p><p>　　[6] LOGO!使用手冊V6, 2005年11月版:1-1, 1-29.</p><p>　　[7] 熊幸明．電氣控制與PLC［M］．北京：機械工業(yè)出版社，2011：