西門(mén)子PLC地鐵排水控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)優(yōu)秀95分

1、第一章 緒論1.1 研究背景隨著社會(huì)的越來(lái)越進(jìn)步,人們對(duì)出行的需求也越來(lái)越高,目前城市的汽車(chē)數(shù)量增幅較大,直接導(dǎo)致了路面交通形成擁堵,為了解決路面交通擁堵,城市軌道交通成為一種有效疏導(dǎo)地面人流和緩解交通堵塞的重要手段。地鐵車(chē)站的設(shè)計(jì)是地鐵總設(shè)計(jì)中最重要的設(shè)計(jì)，通過(guò)車(chē)站的設(shè)計(jì)能保證乘客方便的坐上地鐵，地鐵車(chē)站的排水設(shè)計(jì)是車(chē)站給排水及防災(zāi)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一, 及時(shí)排放車(chē)站內(nèi)部的積水, 對(duì)車(chē)輛的正常運(yùn)行及各類電器設(shè)備的保護(hù)有著重要意義。地鐵車(chē)站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)分為中央級(jí),車(chē)站級(jí)和就地級(jí)三級(jí)對(duì)車(chē)站設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,在中央級(jí)和車(chē)站級(jí)進(jìn)行系統(tǒng)管理。車(chē)站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)全線各個(gè)車(chē)站的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備、給排水設(shè)備、自動(dòng)

2、扶梯、電梯、車(chē)站公共區(qū)照明、廣告照明、車(chē)站事故照明電源、屏蔽門(mén)、人防密閉隔斷門(mén)等車(chē)站設(shè)備進(jìn)行全面且有效的自動(dòng)化監(jiān)控及管理,確保設(shè)備處于高效,節(jié)能,可靠的最佳運(yùn)行狀態(tài),創(chuàng)造一個(gè)舒適的地下環(huán)境；并能在火災(zāi)等災(zāi)害或阻塞事故狀態(tài)下,更好地協(xié)調(diào)車(chē)站設(shè)備的運(yùn)行,充分發(fā)揮各種設(shè)備應(yīng)有的作用,保證乘客的安全和設(shè)備的正常運(yùn)行。1.2 研究意義快速軌道交通系統(tǒng)在大都市圈中具有不可替代的作用，對(duì)城市的交通結(jié)構(gòu)、城市形態(tài)的調(diào)整均有著巨大的影響。在大都市圈中，需要考慮城市外圍地區(qū)與城市中心部之間的緊密交通聯(lián)系，而城際軌道交通系統(tǒng)恰恰正是促進(jìn)這種交通結(jié)構(gòu)合理化的重要手段。為此，不僅需要重視城市中心部的地鐵建設(shè)，而且必須給

3、于城際軌道交通以足夠的關(guān)注。為實(shí)現(xiàn)城市公共交通系統(tǒng)較大的分擔(dān)率，必須加強(qiáng)軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)，加強(qiáng)地區(qū)之間的協(xié)調(diào)、規(guī)劃。軌道交通的發(fā)展應(yīng)該納入都市圈的發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，目前將軌道交通作為獨(dú)立的系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃的方法值得商榷，應(yīng)當(dāng)從體制和機(jī)構(gòu)上進(jìn)行協(xié)調(diào)。都市發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃中的交通專項(xiàng)規(guī)劃，應(yīng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策以及其他交通方式相協(xié)調(diào)，確定軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展政策及整體網(wǎng)絡(luò)布局，最大限度發(fā)揮其在地區(qū)發(fā)展中的作用，合理誘導(dǎo)都市圈的發(fā)展，促進(jìn)地區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。1.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀在我國(guó)，目前已經(jīng)有33個(gè)城市已經(jīng)規(guī)劃軌道交通建設(shè)，其中28個(gè)城市已獲批，且目前北京、天津、上海、廣州、南京、沈陽(yáng)

4、、成都、武漢、西安、重慶、深圳、蘇州等11個(gè)城市均已開(kāi)通地鐵。地鐵的建設(shè)目前已經(jīng)發(fā)展為一個(gè)城市交通現(xiàn)代化的重要標(biāo)識(shí)之一。1.4 地鐵排水設(shè)計(jì)方法而地鐵車(chē)站中最重要的設(shè)計(jì)之一就是地鐵排水的設(shè)計(jì)。及時(shí)對(duì)車(chē)站的積水進(jìn)行排放對(duì)對(duì)車(chē)輛的正常運(yùn)行及各類電器設(shè)備的保護(hù)有著重要意義。對(duì)于地鐵排水的控制方法有很多：(1) 可編程控制系統(tǒng)(2) 繼電器控制系統(tǒng)(3) 集散控制系統(tǒng)(4) 工業(yè)微機(jī)控制系統(tǒng)(5) 單片機(jī)控制由于目前對(duì)于地鐵的控制要求越來(lái)越高，在未來(lái)的發(fā)展中，我們還需要進(jìn)行添加新的控制功能，這就需要我們所設(shè)計(jì)的控制方法能夠進(jìn)行擴(kuò)展，而可編程控制系統(tǒng)比其他系統(tǒng)的穩(wěn)定性好，并且還可以擴(kuò)展模塊，所以在本課題

5、的設(shè)計(jì)中我選擇選用可編程控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行控制地鐵的排水功能。第二章 排水系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1 地鐵水的來(lái)源及排放方式城市地鐵水的來(lái)源及排放方式見(jiàn)下表：來(lái)源排放方式雨水城市雨水管網(wǎng)系統(tǒng)集中空調(diào)冷凝水城市雨水管網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)滲漏廢水城市雨水管網(wǎng)系統(tǒng)生活污水城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)消防廢水城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)人員衛(wèi)生間的污水城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)2.2 排水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能對(duì)于上述產(chǎn)生的幾種水，我們需要對(duì)其進(jìn)行不用處理排放，保證地鐵周?chē)h(huán)境的干凈。為了排除這些不同種類的水，我們所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)應(yīng)該具備以下的功能： 各種不同的水通過(guò)不同的管道排放到不同的處理池，不可將幾種水一起排放，造成水的浪費(fèi)； 在處理不同水的處理池應(yīng)設(shè)置3個(gè)

6、傳感器檢測(cè)水位線和1個(gè)報(bào)警器，具備能夠檢測(cè)最低水位和最高水位，一旦超過(guò)最高水位給予報(bào)警提示； 設(shè)置一個(gè)備用的水池，以防止由于污水過(guò)多導(dǎo)致前面幾個(gè)污水處理池超過(guò)警戒線而溢出； 設(shè)置3臺(tái)抽水泵實(shí)施8小時(shí)倒班工作制度，同時(shí)設(shè)置過(guò)載和短路保護(hù)，防止在沒(méi)有人看管的情況下能夠自動(dòng)停止帶故障運(yùn)行，避免抽水泵出現(xiàn)故障或者長(zhǎng)時(shí)間工作導(dǎo)致其損壞； 設(shè)置手動(dòng)停止操作，防止出緊急現(xiàn)故障時(shí)能夠手動(dòng)停止進(jìn)行檢修。2.3 系統(tǒng)控制功能設(shè)計(jì)由于排水管道一般處于地面下，且低于市政所鋪設(shè)的污水處理管道，不能夠自動(dòng)地排除污水，所以需要將處理過(guò)后的污水通過(guò)電動(dòng)機(jī)抽取污水至市政排污管道，我們應(yīng)該選取適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行排污。2.3.1 處理

7、池的選擇和分配對(duì)于地鐵車(chē)站，起污水主要來(lái)源于雨水，生活污水，消防用水和結(jié)構(gòu)滲水四個(gè)方面。我們應(yīng)該對(duì)不同的污水進(jìn)行不同的處理，所以在地鐵車(chē)站下面我們選擇了三個(gè)污水處理池及一個(gè)備用池來(lái)收集和處理污水。具體分配如下： 1號(hào)水池用于處理生活污水； 2號(hào)水池用于處理結(jié)構(gòu)滲水和消防用水； 3號(hào)水池用于處理雨水； 4號(hào)水池作為備用水池，可以處理任何污水。對(duì)于這些污水池，我們?cè)谖鬯幚沓刂性O(shè)置3個(gè)傳感器，分別用來(lái)監(jiān)控高水位、排水位和低水位，當(dāng)水位達(dá)到高水位，提示報(bào)警。2.3.2 處理池的工作方式對(duì)于地鐵的污水處理池，我們?cè)诿總€(gè)污水處理池設(shè)置有進(jìn)出水閥門(mén)，對(duì)于不同編號(hào)的水池有著不同的處理方式。其具體有以下幾種工

8、作方式： 單一集水池自動(dòng)排水控制：當(dāng)有一集水池到達(dá)排水位時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)其排水電磁閥并啟動(dòng)臺(tái)排水泵進(jìn)行排水；當(dāng)該集水池沒(méi)水時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉其排水電磁閥并停止排水泵； 先到排水位先抽排水控制：按照集水池先到達(dá)排水位的時(shí)間先后順序進(jìn)行排水。即哪個(gè)集水池先到達(dá)排水位，就先對(duì)該集水池進(jìn)行排水； 集水池不同滿水情況下的先到排水位先抽的自動(dòng)排水控制：若號(hào)排水泵在對(duì)某一集水池進(jìn)行排水的過(guò)程中，其它3個(gè)集水池中有1個(gè)集水池到達(dá)排水位等待排水，則按排水位的時(shí)間先后順序自動(dòng)再打開(kāi)一集水池的排水電磁閥并啟動(dòng)號(hào)排水泵進(jìn)行排水，且當(dāng)只剩一個(gè)集水池排水時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉號(hào)排水泵。此功能根據(jù)集水池不同到達(dá)排水位的情況來(lái)決定啟動(dòng)排水泵的臺(tái)

9、數(shù)，并按先到達(dá)排水位先抽原則進(jìn)行自動(dòng)排水控制，同時(shí)充分考慮到可能的消防或洪澇災(zāi)害時(shí)大量排水的需要。2.3.3 車(chē)站的控制方式對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)，我們需要在任何地方都能看到并能夠處理，對(duì)于本系統(tǒng)，我們提供了三種控制方式：水位自動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制、車(chē)站控制室遠(yuǎn)程控制2.3.4 處理池故障處理方式當(dāng)處理池出現(xiàn)故障時(shí)，我們應(yīng)該對(duì)其給予檢修，在檢修時(shí)我們應(yīng)該關(guān)閉系統(tǒng)然后再進(jìn)行檢修，對(duì)于檢修故障我們?cè)O(shè)置了以下2種方式： 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，設(shè)置停止按鈕使系統(tǒng)停止下來(lái)，當(dāng)停止按鈕觸發(fā)最后一次排水信號(hào)，所有進(jìn)水閥門(mén)關(guān)閉，排水閥門(mén)打開(kāi),1號(hào)電機(jī)和備用電機(jī)啟動(dòng)抽水5分鐘后系統(tǒng)自動(dòng)停止工作。 當(dāng)電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，此時(shí)沒(méi)

10、有人在工作崗位上時(shí)，系統(tǒng)不可繼續(xù)執(zhí)行抽水工作。關(guān)閉所有進(jìn)水閥門(mén)和排水閥門(mén)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，報(bào)警30分鐘后自動(dòng)斷電。2.3.5 排水管道的選擇本地鐵排水系統(tǒng)污水有四個(gè)不同的來(lái)源，其中消防用水和結(jié)構(gòu)滲水可以一起處理，考慮到對(duì)不同程度的污水處理方式的不同，對(duì)水資源的再生利用。對(duì)于管道鋪設(shè)應(yīng)該分三類不同的管道，分別對(duì)應(yīng)三個(gè)不同的污水處理池。其中主排水管道要大于各個(gè)污水處理池排除管道，以保證污水能夠從地鐵站迅速排除，當(dāng)某一種污水來(lái)不及處理時(shí)，應(yīng)該將其先排放到第四號(hào)污水處理池等待處理。第三章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)5.1 輸入輸出接口的確定本次地鐵排水控制系統(tǒng)是通過(guò)PLC編程來(lái)進(jìn)行控制的，通過(guò)PLC的輸入輸出控制，

11、實(shí)現(xiàn)每個(gè)排水池的自動(dòng)排水操作。通過(guò)對(duì)地鐵水來(lái)源的分析，我們采用了4個(gè)處理池和3臺(tái)電動(dòng)機(jī)來(lái)進(jìn)行處理污水，每個(gè)處理池設(shè)置傳感器進(jìn)行高水位、排水位和低水位檢測(cè)，當(dāng)水位處于低水位時(shí)，低水位指示燈亮，排水閥門(mén)關(guān)閉，同時(shí)電動(dòng)機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)水位處于排水位時(shí)，排水閥門(mén)打開(kāi)，低水位指示燈熄滅，1號(hào)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)排水；若此時(shí)還有2號(hào)水池到達(dá)排水位，則打開(kāi)該水池的排水閥門(mén)，同時(shí)啟用2號(hào)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行排水；若此時(shí)還有3號(hào)水池也到達(dá)排水位，則啟用第三臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行排水；若此時(shí)有水池到達(dá)滿水位，則將其多余的水排入4號(hào)備用水池。其具體分配件表3-1。表3-1 I/O分配表輸入點(diǎn)功能輸出點(diǎn)功能I0.0池1低水位檢測(cè)Q0.0池1進(jìn)水

12、閥門(mén)I0.1池1排水位檢測(cè)Q0.1池1排水閥門(mén)I0.2池1高水位檢測(cè)Q0.2池2進(jìn)水閥門(mén)I0.3池2低水位檢測(cè)Q0.3池2排水閥門(mén)I0.4池2排水位檢測(cè)Q0.4池3進(jìn)水閥門(mén)I0.5池2高水位檢測(cè)Q0.5池3排水閥門(mén)I0.6池3低水位檢測(cè)Q0.6池4進(jìn)水閥門(mén)I0.7池3排水位檢測(cè)Q0.7池4排水閥門(mén)I1.0池3高水位檢測(cè)Q1.0池1低水位指示I1.1池4低水位檢測(cè)Q1.1池1排水位指示I1.2池4排水位檢測(cè)Q2.0池1高水位指示I1.3池4高水位檢測(cè)Q2.1池2低水位指示I1.4一號(hào)電機(jī)故障檢測(cè)Q2.2池2排水位指示I1.5二號(hào)電機(jī)故障檢測(cè)Q2.3池2高水位指示I2.0三號(hào)電機(jī)故障檢測(cè)Q2.4池

13、3低水位指示I2.1啟動(dòng)Q2.5池3排水位指示I2.2停止Q2.6池3高水位指示Q2.7池4低水位指示Q3.0池4排水位指示Q3.1池4高水位指示Q3.2一號(hào)電機(jī)運(yùn)行指示Q3.3二號(hào)電機(jī)運(yùn)行指示Q3.4三號(hào)電機(jī)運(yùn)行指示Q3.5一號(hào)電機(jī)工作時(shí)間指示燈Q3.6二號(hào)電機(jī)工作時(shí)間指示燈Q3.7三號(hào)電機(jī)工作時(shí)間指示燈Q4.0一號(hào)電機(jī)故障報(bào)警指示Q4.1二號(hào)電機(jī)故障報(bào)警指示Q4.2三號(hào)電機(jī)故障報(bào)警指示由表3-1可以看出，本次共需要12個(gè)輸入接口，22個(gè)輸出接口，故采用西門(mén)子S7-200 CPU224型PLC， 5.2 傳感器的選擇LC-SW1型水位傳感器容器內(nèi)的水位傳感器，將感受到的水位信號(hào)傳送到控制器，

14、控制器內(nèi)的計(jì)算機(jī)將實(shí)測(cè)的水位信號(hào)與設(shè)定信號(hào)進(jìn)行比較，得出偏差，然后根據(jù)偏差的性質(zhì)，向給水電動(dòng)閥發(fā)出"開(kāi)""關(guān)"的指令，保證容器達(dá)到設(shè)定水位。進(jìn)水程序完成后，溫控部份的計(jì)算機(jī)向供給熱媒的電動(dòng)閥發(fā)出"開(kāi)"的指令，于是系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)容器內(nèi)的水進(jìn)行加熱。到設(shè)定溫度時(shí)。控制器才發(fā)出關(guān)閥的命令、切斷熱源，系統(tǒng)進(jìn)入保溫狀態(tài)。程序編制過(guò)程中，確保系統(tǒng)在沒(méi)有達(dá)到安全水位的情況下，控制熱源的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥不開(kāi)閥，從而避免了熱量的損失與事故的發(fā)生。5.3閥門(mén)的選擇ZBSF不銹鋼電磁閥為分步動(dòng)作直接先導(dǎo)式電磁閥，根據(jù)斷電時(shí)所處開(kāi)關(guān)狀態(tài)的不同，可分為常閉電磁閥和常開(kāi)電

15、磁閥。常閉電磁閥，線圈通電后銜鐵在電磁力作用下先帶動(dòng)副閥工啟，主閥在所形成的介質(zhì)壓差和電磁力的作用下而開(kāi)啟。線圈斷電，銜鐵部件復(fù)位，主副閥利用介質(zhì)壓力而緊密關(guān)關(guān)閉。常開(kāi)電磁閥，線圈通電后，銜鐵在磁力作用下下移，推動(dòng)副閥閥塞下移，直到和副閥座壓緊，副閥關(guān)閉，由于主閥閥杯上下壓差趨于相等，主閥閥杯由磁力和自重壓緊緊密封面，閥門(mén)關(guān)閉。線圈斷電，磁力為零，銜鐵和副閥閥塞由彈簧作用上升，副閥打開(kāi)，主閥閥杯內(nèi)介質(zhì)經(jīng)副閥流走，壓力下降，主閥閥杯由下下壓差作用向上升起，主閥打開(kāi)，閥門(mén)開(kāi)啟。圖3-1 閥門(mén)結(jié)構(gòu)圖5.4泵的選擇WQ系列高效節(jié)能無(wú)堵塞排污泵；其排水口徑為40mm;流量為15m3/h;揚(yáng)程30m;額定

16、功率2.2Kw;額定轉(zhuǎn)速2840r/min;工作效率為48%。該泵是引進(jìn)國(guó)外高效節(jié)能無(wú)堵塞排污泵先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本單位技術(shù)力量研制而成，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)同類產(chǎn)品水平。由于采用獨(dú)特的單通道葉輪、動(dòng)密封采用兩組特殊材料的硬質(zhì)合金機(jī)械密封裝置。電機(jī)用油室隔開(kāi)，具有無(wú)堵塞、高效率、節(jié)能顯著。 應(yīng)用范圍：該泵最大優(yōu)點(diǎn)能輸送含有固體顆粒和含有纖維材料的污水，不堵塞、不纏繞。適用于輸送工業(yè)廢水和城市生活污水，還可用作疏水泵、紙漿泵、過(guò)過(guò)濾沖洗冷凝循環(huán)泵，灌溉用泵等污水處理場(chǎng)合也可用于抽送清水。5.5電機(jī)的選擇與單相異步電動(dòng)機(jī)相比，三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能好，并可節(jié)省各種材料。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步

17、電動(dòng)機(jī)可分為籠式和繞線式兩種?；\式轉(zhuǎn)子的異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、重量輕、價(jià)格便宜，得到了廣泛的應(yīng)用，其主要缺點(diǎn)是調(diào)速困難7。電機(jī)型號(hào)Y90L-2;額定功率：2.2kw；額定轉(zhuǎn)速：2840r/min；額定電流：4.7A；效率82%；功率因數(shù)：cos=0.86；堵轉(zhuǎn)電流：7.0A；堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩：2.2；最大轉(zhuǎn)矩：2.2由于本系統(tǒng)僅控制電機(jī)的啟停與工作狀態(tài)的保持，只需讓電機(jī)保持在額定功率的運(yùn)行即可。故選用成本較低的鼠籠式三相異步電機(jī)。5.6接觸器的選擇交流接觸器的特點(diǎn)：交流接觸器廣泛用于電力傳動(dòng)系統(tǒng)中，作為頻繁或分?jǐn)鄮ж?fù)荷電路的控制電器，交流接觸器為電動(dòng)操作，所以適合于遠(yuǎn)距離操作及自動(dòng)控制系統(tǒng)。交

18、流接觸器不具有過(guò)電流保護(hù)功能，因此在線路中使用需要與帶有過(guò)電流保護(hù)功能的電器配合使用。如配合熔斷器、動(dòng)空氣斷路器、熱繼電器等。交流接觸器由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置及機(jī)構(gòu)附件組成。電磁系統(tǒng)包括電磁線圈和靜、動(dòng)鐵芯。接觸器的選型查新簡(jiǎn)明電工手冊(cè)選擇CJXIF-9型交流接觸器8主要技術(shù)參數(shù): 額定電流:9A 線圈控制電壓：220V 可控電動(dòng)機(jī)的最大功率4KW 操作頻率1000次/時(shí) 機(jī)械壽命150000次5.7過(guò)載保護(hù)裝置繼電器保護(hù)繼電器是一種基本的電氣設(shè)備，它用來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉一定數(shù)量互相獨(dú)立的電路。這種操作是利用由電壓控制的線圈繞組所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 繼電器的種類繁多，各種強(qiáng)電弱電，低壓高

19、壓的電氣控制和保護(hù)都離不開(kāi)繼電器，隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了很多新型繼電器。都是一般生產(chǎn)領(lǐng)域的繼電器變化沒(méi)有那么快，傳統(tǒng)的繼電器控制操作還是必不可少的。繼電器作為一個(gè)控制電器來(lái)講，它有兩個(gè)主要部分：一個(gè)是控制系統(tǒng)(又叫輸入回路)；另一個(gè)是被控制系統(tǒng)(又叫輸出回路)。繼電器之所以能起自動(dòng)控制作用，是因?yàn)楫?dāng)它的控制系統(tǒng)中輸入的某信號(hào)(輸入量)，如電、磁、光、熱等物理量，達(dá)到某一定值時(shí)，能使輸出回路的被控制量(輸出量)跳躍式的由零變化到一定值(或由一定位突跳到零)。我們把這種能自動(dòng)使被控制量發(fā)生跳躍變化的控制元件稱為繼電器。繼電器保護(hù)裝置的選擇型號(hào)：MiCOM P24同步、異步電動(dòng)機(jī)保護(hù)主要特點(diǎn)： 數(shù)字

20、光耦，電壓可整定 開(kāi)入、開(kāi)出和LED功能自定義 圖形化可編程邏輯 TA額定值1/5A自適應(yīng) 帶事件記錄、故障記錄及故障錄功能配置電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù);短路保護(hù)；接地故障保護(hù)；靈敏接地故障保護(hù)；熱過(guò)負(fù)荷保護(hù)；負(fù)序過(guò)流保護(hù)；逆功率保護(hù)；低電壓保護(hù)；過(guò)電壓保護(hù)；零序電壓保護(hù)；頻率保護(hù)；電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)保護(hù)；失步保護(hù)；啟動(dòng)次數(shù)限制；RTD輸入、mA量輸入輸出9。主要技術(shù)參數(shù)工作電壓： 110-250V交流電流額定值:5A交流電壓額定值：100-120V頻率額定值： 50Hz, 60Hz定值精度： 2%電流過(guò)載能力：4In連續(xù)；100In,1s電壓過(guò)載能力：2Un連續(xù)；2.6Un,10s通信規(guī)約： Mod bus

21、, Courier, IEC 103中間繼電器的選擇選擇JZ7-62中間繼電器適用于交流50Hz或60Hz，交流電壓至380V，直流電壓至220V的控制電路中，用來(lái)控制各種電磁線圈，以使信號(hào)放大或?qū)⑿盘?hào)同時(shí)傳遞給有關(guān)控制元件。繼電器符合GB14048。5-1993、IEC60947-5-1修正件No.1（1999）。正常工作條件及安裝條件 海拔不超過(guò)2000M 周?chē)諝鉁囟壬舷拗挡怀^(guò)40，下限值不低于-5。 空氣的相對(duì)濕度不大于85% 與垂直面的傾斜度不超過(guò)5° 無(wú)顯著搖動(dòng)和沖擊振動(dòng)地方 在無(wú)爆炸危險(xiǎn)的介質(zhì)中，且介質(zhì)中無(wú)足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體和塵埃（包括導(dǎo)電塵埃）結(jié)構(gòu)特征 繼

22、電器的結(jié)構(gòu)為開(kāi)啟型、空氣電磁式，動(dòng)作結(jié)構(gòu)為直動(dòng)式，產(chǎn)品軀殼用熱固體性塑料制成，整個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。 繼電器的觸頭系統(tǒng)為雙斷點(diǎn)橋式結(jié)構(gòu)，分上、下兩層排列，每層各裝四對(duì)觸點(diǎn)。 為減輕繼電器在閉合過(guò)程中的鐵芯撞擊和觸頭振動(dòng)，鐵芯采用彈性固定，有利于使用壽命的延長(zhǎng)。繼電器的接線端采用瓦型墊圈，接線方便可靠。技術(shù)參數(shù)型號(hào) JZ7-62;額定電壓交流380V; 直流220V; 消耗功率啟動(dòng)75V*A; 吸持13V*A; 操作頻率1200次/H;外形尺寸/mm 60X52X90 54X30/2-5。第四章 系統(tǒng)控制硬件設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)配電圖如圖4-1所示為系統(tǒng)主回路配電圖，各個(gè)抽水泵都有獨(dú)立電源，采用了

23、AC380V交流電源,相互不會(huì)干涉。圖4-1 系統(tǒng)配電圖4.2 系統(tǒng)主電路系統(tǒng)主電路的線路采用了三相四線制，三臺(tái)電動(dòng)機(jī)由KM1、KM2、KM3電動(dòng)機(jī)有分別控制啟動(dòng)與停止，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)配有過(guò)電流保護(hù)，防止因?yàn)殡娏鬟^(guò)大而燒壞電動(dòng)機(jī)。對(duì)于PLC部分則是由空氣開(kāi)關(guān)QF2來(lái)決定其是否啟動(dòng)，PLC采用的是24V直流電源，所以需要一個(gè)變壓器進(jìn)行變壓，對(duì)于整個(gè)主回路，我設(shè)置了一個(gè)空氣開(kāi)關(guān)QF1，只有閉合了QF1方可以啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，斷開(kāi)QF1，則整個(gè)主回路將關(guān)閉。具體電路圖將附錄二。4.3 輸入回路對(duì)于輸入回路，我采用了18個(gè)輸入回路，通過(guò)18個(gè)按鈕SB進(jìn)行控制，通過(guò)這些輸入回路按鈕SB的打開(kāi)與關(guān)閉，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)

24、的啟動(dòng)和停機(jī)，通過(guò)輸入回路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，使其對(duì)輸出回路進(jìn)行控制，達(dá)到控制不同情況下水池的排水需求。在CAD的設(shè)計(jì)圖紙上，我設(shè)計(jì)了3個(gè)輸出回路圖紙，具體圖紙見(jiàn)附錄二。4.4輸出回路對(duì)于輸出回路，我設(shè)計(jì)了28輸出，用來(lái)監(jiān)測(cè)各種不同狀態(tài)，通過(guò)輸入回路給出的信號(hào)，我們可以對(duì)水位的高低進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)四個(gè)水池的閥門(mén)進(jìn)行打開(kāi)和關(guān)閉，以此來(lái)保證水池的水位正常。在CAD的設(shè)計(jì)圖紙上，我用了4個(gè)輸出回路的圖紙來(lái)進(jìn)行繪制，圖紙?jiān)斠?jiàn)附錄二。第五章 控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)5.1 系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)對(duì)于一個(gè)好的設(shè)計(jì)，必須要有流程圖的設(shè)計(jì)，流程圖的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)清晰，邏輯性強(qiáng)，便于描述，容易理解。對(duì)于流程圖的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)，我們應(yīng)該遵循以下原則

25、： 線段之間連接需要到位，做到不漏任何一個(gè)線段； 對(duì)于有判斷的語(yǔ)句，應(yīng)該用菱形進(jìn)行表示，且還應(yīng)該有Y/N進(jìn)行標(biāo)明； 所有的線段都要做到對(duì)整齊，應(yīng)該用連接符連接，不使用線條連接，這樣可以做到?jīng)]有歪斜； 不可以有死循環(huán)。對(duì)于本系統(tǒng)，我設(shè)計(jì)繪畫(huà)了以下幾個(gè)流程圖： 系統(tǒng)總流程圖，通過(guò)系統(tǒng)的總流程圖可以初步了解本系統(tǒng)的工作過(guò)程和原理； 啟動(dòng)程序流程圖，通過(guò)啟動(dòng)自檢來(lái)確保線路沒(méi)有損壞，是保證系統(tǒng)正常先決條件； 排水控制流程圖，對(duì)于本系統(tǒng)要求就是排水，通過(guò)排水控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)各種情況下不同水位的處理，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行； 滿水控制流程圖，對(duì)于水池，總有部分時(shí)候會(huì)達(dá)到滿水，這時(shí)候我們就應(yīng)該講多余的水排入備用水

26、池，所以對(duì)于系統(tǒng)滿水時(shí)，我們應(yīng)該及時(shí)處理，避免污水發(fā)生外泄，通過(guò)滿水控制系統(tǒng)，能夠完美避免這類情況的發(fā)生； 閥門(mén)控制流程圖，為了保證污水及時(shí)得到處理，此系統(tǒng)中閥門(mén)則是最重要的，閥門(mén)的開(kāi)關(guān)是否合理，直接影響污水處理的效果，通過(guò)閥門(mén)控制流程圖，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)閥門(mén)有序的控制； 定時(shí)控制流程圖，對(duì)于任何一個(gè)系統(tǒng)，都需要一個(gè)精確的定時(shí)系統(tǒng)，才能準(zhǔn)確無(wú)誤的進(jìn)行控制各種開(kāi)關(guān)，在本系統(tǒng)中，通過(guò)定時(shí)控制流程圖，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的替換和故障時(shí)系統(tǒng)的關(guān)閉； 報(bào)警控制流程圖，對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)，報(bào)警必不可少，通過(guò)報(bào)警系統(tǒng)，能夠提示人們系統(tǒng)故障需要檢修，通過(guò)報(bào)警系統(tǒng)程序，可以實(shí)現(xiàn)沒(méi)人值班的情況下自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)，保證設(shè)備正常運(yùn)行。5.1.1系統(tǒng)的總流程圖對(duì)于系統(tǒng)的總流程圖，應(yīng)該反映整個(gè)系統(tǒng)的工作過(guò)程，對(duì)于本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從系統(tǒng)總流程圖可以看出系統(tǒng)具備以下功能： 在系統(tǒng)上電后，會(huì)立即進(jìn)行自檢，在確保各個(gè)部分沒(méi)有故障后，方可正常啟動(dòng)，一旦有部分出現(xiàn)故障，這應(yīng)該自動(dòng)啟動(dòng)故障處理程序，用指示燈進(jìn)行指示并發(fā)出報(bào)警，由在場(chǎng)的工作人員斷開(kāi)電源，進(jìn)行故障處理，處理完畢后再上電檢測(cè)，確認(rèn)各個(gè)部分沒(méi)有問(wèn)題后再啟動(dòng)系統(tǒng)； 當(dāng)沒(méi)有人存在的情況下，系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)自動(dòng)關(guān)閉程序，用一個(gè)定時(shí)器進(jìn)行定時(shí)，定時(shí)一定時(shí)間后自動(dòng)關(guān)