工廠電氣控制及PLC課程設計-水塔水位控制系統(tǒng).doc

題目：水塔水位控制系統(tǒng)課程名稱：工廠電氣控制及PLC課程設計院部名稱：龍蟠學院專業(yè)：電氣工程及其自動化班級：M09電氣工程及其自動化(2)班學生姓名：學號：課程設計地點：C314課程設計學時：2周指導教師：金陵科技學院教務處制成績-I-目錄摘要.IIABSTRACT.III第一章緒論.11.1相關背景知識.11.2課程設計的目的.11.3課程設計的要求.11.4課程設計的任務.2第二章水塔水位控制系統(tǒng)PLC硬件設計.42.1蓄水池的水位控制要求.42.2水塔水箱的水位控制要求.42.3選擇機型.42.4PLC輸入/輸出信號及地址分配.42.5電氣連接圖.52.5水塔水位控制系統(tǒng)的安全保護.5第三章水塔水位控制系統(tǒng)PLC軟件設計.73.1梯形圖設計.73.2基本PLC語句對應指令.83.3系統(tǒng)調試.8第四章課程設計總結.9致謝.10參考文獻.10-II-水塔水位控制系統(tǒng)摘要隨著科技的發(fā)展，無論在日常生活中，還是在工農業(yè)發(fā)展中，PLC具有廣泛的應用。PLC的一般特點：抗干擾能力強，可靠性極高、編程簡單方便、使用方便、維護方便、設計、施工、調試周期短、易于實現(xiàn)機電一體化。PLC總的發(fā)展趨勢是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小體積、低成本、通信組網(wǎng)能力強。本水塔水位控制系統(tǒng)采用PLC為控制核心，具備開啟和全部停止功能，這是一種PLC控制的自動調節(jié)控制系統(tǒng)。應用此控制系統(tǒng)能顯著提高勞動效率，減少勞動強度。關鍵詞：高集成度，通信組網(wǎng)，水塔水位，PLC-III-WatertowerswaterlevelcontrolsystemAbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,nomatterindailylife,orintheindustrialandagriculturaldevelopment,PLChaswideapplication.PLCgeneralfeatures:stronganti-interference,highreliability,simpleprogrammingandconvenientuse,convenientmaintenance,design,construction,commissioningperiodisshortandeasytorealizemechanicalandelectricalintegration.PLCgeneraltendencyis:highfunction,highspeed,highlevelofintegration,largecapacity,smallvolume,lowcost,communicationnetworkingability.ThiswatertowerwaterlevelcontrolsystemadoptsPLCtocontrolthecore,haveopenandallstopfunction,thisisakindofPLCcontrolautomaticadjustmentofthecontrolsystem.Applicationofthiscontrolsystemcansignificantlyimprovetheworkefficiencyandreducelaborintensity.Keywords：highlevelofintegration,communicationnetwork,thetowerswerewaterlevel,PLC-1-第一章緒論1.1相關背景知識傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)大多采用水塔、高位水箱或增壓設備，用水泵高出實際用水高度的揚程來“提升”水位高度，以保證有足夠的用水量。隨著科學技術的不斷發(fā)展，自動控制技術在我國的日新月異，繼電器控制系統(tǒng)已跟不上時代的發(fā)展要求，取而代之的是可編程控制器，以PLC構成的自動控制水塔系統(tǒng)已在住宅小區(qū)中廣泛應用?？删幊炭刂破魇窃诶^電器控制的基礎上逐漸發(fā)展起來的以微處理器為核心，集微電子技術、自動化技術、計算機技術、通信技術為一體，以工業(yè)自動化控制為目標的新型控制裝置，目前已在工業(yè)、農業(yè)、商業(yè)、交通運輸領域得到廣泛應用，成為各行業(yè)的通用控制核心產品。正在向更加可靠、操作簡單、通用性強、價格低廉的方向發(fā)展，使自動控制實現(xiàn)起來更容易。在一般住宅或大樓頂樓常設置水塔或水箱以提供充足的水壓供用戶使用,另備有地下水槽儲存自來水公司提供的水源并給頂樓水塔進水使用。由于當前可編程序控制器(PLC)技術已日趨成熟,因而考慮利用它來實現(xiàn)水塔/水箱供水控制。1.2課程設計的目的（1）了解常用電氣控制裝置的設計方法、步驟和設計原則。（2）學以致用，鞏固書本知識。通過訓練，使學生初步設計具有電氣控制裝置的能力，從而培養(yǎng)學生獨立工作和創(chuàng)造的能力。（3）進行一次工程技術的基本訓練。培養(yǎng)學生查閱書籍、參考資料、產品手冊、工具書的能力，上網(wǎng)查詢信息的能力，運用計算機進行工程繪圖的能力，編制技術文件的能力等，從而提高學生解決實際工程技術問題的能力。1.3課程設計的要求（1）閱讀本課程設計參考資料及有關圖樣，了解一般電氣控制裝置的設計原則、方法和步驟。（2）上網(wǎng)調研當今電氣控制領域的新技術、新產品、新動向，用于指導設計過程，使設計成果具有先進性和創(chuàng)造性。-2-（3）認真閱讀本課程設計任務書，分析所選課題的控制要求，并進行工藝流程分析，畫出工藝流程圖。（4）確定控制方案，設計電氣控制裝置的主電路。（5）應用PLC設計電氣控制裝置的控制程序?？煞譃?個步驟：選擇PLC的機型及I/O模塊的型號，進行系統(tǒng)配置并校驗主機的電源負載能力；根據(jù)工藝流程圖繪制順序功能圖；列出PLC的I/O分配表，畫出PLC的I/O接線圖；設計梯形圖并進行必要的注釋；輸入程序并進行室內調試及模擬運行。（6）設計電氣控制裝置的照明、指示及報警等輔助電路。系統(tǒng)應具有必要的安全保護措施，例如，短路保護、過載保護、失電壓保護、超程保護等。（7）選擇電氣元件的型號和規(guī)格，列出電氣元件明細表。選擇電氣元件時，應優(yōu)先選用優(yōu)質新產品。（8）繪制正式圖樣，要求用計算機繪圖軟件繪制電氣控制電路圖，用STEP7-Micro/Win32編程軟件編寫梯形圖。要求圖幅選擇合理，圖、字體排列整齊，圖樣應按電氣控制圖國家標準有關規(guī)定繪制。（9）編寫設計說明書及使用說明書。內容包括闡明設計任務及設計過程，附上設計過程中有關計算及說明，說明操作過程、使用方法及注意事項，附上所有的圖表、所用參考資料的出處及對自己設計成果的評價或改進意見等。要求文字通順、簡練，字跡端正、整潔。1.4課程設計的任務1.4.1控制要求水塔水位控制示意圖如圖所示。當供水池水位低于低水位界限時（S4為OFF時表示），閥門Y打開給水池注水（Y為ON），同時定時器開始計時；2秒鐘后，如果S4繼續(xù)保持OFF狀態(tài)，那么閥門Y的指示燈開始以0.5s的間隔閃爍，表示閥門Y沒有進水，出現(xiàn)了故障；當水池水位到達高水位界限時（S3為ON時表示），閥門Y關閉（OFF）。當S3為ON時，如果水塔水位低于低水位界限(S2為OFF)，水泵M開始從供水池中抽水；當水池水位在S4和S3之間時，水泵M繼續(xù)保持抽水狀態(tài)；當水塔水位到達高水位界限時（S1為ON），水泵M停止抽水。圖中，S1、S2、S3、S4為液面?zhèn)鞲衅鳌?3-圖1.2水塔水位控制的實驗面板圖1.4.2系統(tǒng)分析為了實現(xiàn)上述要求，首先列出PLC的I/O分配表，并畫出PLC的I/O接線圖，然后選擇PLC的機型及I/O模塊的型號，進行系統(tǒng)配置并校驗主機的電源負載能力。根據(jù)控制要求，編寫梯形圖及語句表，調試程序直到準確無誤。1.4.3硬件設計（1）列出PLC的I/O分配表，并畫出PLC的I/O接線圖；（2）選擇PLC的機型及I/O模塊的型號，進