基于PLC的小區(qū)排水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

PAGEPAGE24基于PLC的小區(qū)排水自動(dòng)控制系統(tǒng)目錄1引言 11.1研究背景 11.2研究目的和意義 11.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及實(shí)現(xiàn)目標(biāo) 12系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 22.1系統(tǒng)控制功能要求 22.2系統(tǒng)控制工藝的確定 22.3確定設(shè)計(jì)方案 33控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 43.1PLC選型及擴(kuò)展 43.1.1PLC的選型 43.1.2模擬量輸出模塊的選擇 53.2電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制 63.2.1電機(jī)的選擇 63.2.2變頻器的選擇 63.3低壓電器選型 73.3.1低壓斷路器 73.3.2繼電器 83.3.3熔斷器 83.3.4水位開關(guān) 83.4電源的設(shè)計(jì) 93.5人機(jī)接口的設(shè)計(jì) 104控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 114.1控制程序流程圖 114.2顯示操作界面設(shè)計(jì) 125控制系統(tǒng)軟件調(diào)試 145.1系統(tǒng)啟動(dòng) 145.2系統(tǒng)高水位排水 145.3系統(tǒng)變頻器上電調(diào)速 155.4系統(tǒng)電機(jī)運(yùn)行 165.5系統(tǒng)低水位停止排水 17結(jié)束語 18參考文獻(xiàn) 19附錄 20附錄A程序清單 20附錄B硬件原理圖 22總結(jié) 231引言1.1研究背景近年隨著城市化進(jìn)程的加快，城市人口急劇增多，國內(nèi)各大城市的小區(qū)均面臨著巨大的壓力，小區(qū)排水系統(tǒng)是小區(qū)給排水及防災(zāi)系統(tǒng)的主要設(shè)施之一。及時(shí)排放小區(qū)內(nèi)部的積水，對整個(gè)的排水設(shè)備、自動(dòng)扶梯、公共區(qū)照明等小區(qū)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)小區(qū)設(shè)備的運(yùn)行，充分發(fā)揮各種設(shè)備應(yīng)有的作用，保證住戶的安全和設(shè)備的正常運(yùn)行。排水系統(tǒng)包括消防用水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。消防用水利用城市現(xiàn)有設(shè)施排入城市雨水系統(tǒng)，生活污水及廁所沖洗水經(jīng)化糞池處理后排入城市污水系統(tǒng)。1.2研究目的和意義本課題主要采用穩(wěn)定性較好，編程和操作都比較簡單的PLC控制系統(tǒng)來主導(dǎo)各個(gè)站點(diǎn)的排水控制。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，小區(qū)網(wǎng)絡(luò)將會(huì)愈加復(fù)雜，繼電器控制已經(jīng)無法滿足各大城市小區(qū)的排水控制需求。排水系統(tǒng)，需要保持非常好的穩(wěn)定性，同時(shí)由于本排水系統(tǒng)所處工作環(huán)境惡劣。所以本課題的主要研究目的是利用PLC，開發(fā)一套運(yùn)行穩(wěn)定，便于監(jiān)控，自動(dòng)化程度高的系統(tǒng)以降低系統(tǒng)的維護(hù)成本，延長系統(tǒng)的使用壽命。1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)本系統(tǒng)采用西門子S7-200PLC的224CPU和擴(kuò)展模塊以及少量的中間繼電器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電--接觸器控制系統(tǒng)，以PLC梯形圖的“軟接線控制網(wǎng)絡(luò)”取代傳統(tǒng)的繼電器構(gòu)成的硬接線控制線路，對各蓄水池按設(shè)定指令進(jìn)行抽水，對各蓄水池水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。電機(jī)發(fā)生故障時(shí)及時(shí)報(bào)警并在一定時(shí)間后緊急停止系統(tǒng)。小區(qū)排水控制系統(tǒng)的軟件和硬件，有效的實(shí)現(xiàn)了小區(qū)排水系統(tǒng)的邏輯控制、安全控制、故障診斷及其應(yīng)對措施。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了泵、閥控制的自動(dòng)化和智能化，大大降低了電氣控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度，提高了自動(dòng)化程度和整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)控制功能要求為保證各水池順利排水，對系統(tǒng)進(jìn)行以下要求：（1）根據(jù)實(shí)際情況采用過載和短路兩種保護(hù)方式以保護(hù)電機(jī)不被損壞（2）設(shè)置水位顯示燈，便于監(jiān)控（3）兩臺(tái)主抽水泵實(shí)行兩班倒輪換制(即12小時(shí)輪換一次)（4）設(shè)置手動(dòng)控制方式，便于在系統(tǒng)的人工檢測維修小區(qū)自動(dòng)排水控制系統(tǒng)示意圖如圖2.1所示。圖2.1小區(qū)自動(dòng)排水控制系統(tǒng)示意圖2.2系統(tǒng)控制工藝的確定（1）本系統(tǒng)設(shè)置1個(gè)蓄水池，蓄水池中設(shè)置有水位開關(guān)。（2）當(dāng)蓄水池中水位為滿水時(shí)，滿水指示燈亮同時(shí)打開排水閥門，關(guān)閉進(jìn)水閥門。（3）當(dāng)蓄水池處于無水狀態(tài)時(shí)，處于工作時(shí)間的主泵停止工作。（4）系統(tǒng)安全：電機(jī)發(fā)生故障時(shí),系統(tǒng)不可繼續(xù)執(zhí)行抽水工作。關(guān)閉所有進(jìn)水閥門和排水閥門,系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警,報(bào)警30分鐘后自動(dòng)斷電。2.3確定設(shè)計(jì)方案早期的控制系統(tǒng)多采用繼電器——接觸器控制系統(tǒng)，但隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，控制要求的不斷提高，該類控制方法已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)污水處理系統(tǒng)的控制要求，因此已逐漸被淘汰，取而代之的是DCS、現(xiàn)場總線控制、PLC等控制方法。用PLC作為處理系統(tǒng)的控制器，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的功能要求，也可利用計(jì)算機(jī)作為其上位機(jī)，通過網(wǎng)絡(luò)連接PLC，對生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，其特點(diǎn)如下：編程方便，開發(fā)周期短，維護(hù)容易。通用性強(qiáng)，使用方便?？刂乒δ軓?qiáng)。模塊化結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展能力強(qiáng)。系統(tǒng)控制方案如圖2.2所示，各個(gè)池，抽水機(jī)組以及閥門的動(dòng)作均由主控制器控制。抽水機(jī)組按照指令將蓄水池中的廢水抽出并排至指定的排水溝中。每臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)對控制器都有故障報(bào)警的連接。為便于對系統(tǒng)的監(jiān)控，監(jiān)控器對外不僅有聲光輸出，還能夠與遠(yuǎn)程PC終端進(jìn)行連接。PLCPLC數(shù)字量輸入液位開關(guān)模擬量輸出報(bào)警變頻器電機(jī)1電機(jī)2數(shù)字量輸出人機(jī)界面圖2.2系統(tǒng)控制方案圖3控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1PLC選型及擴(kuò)展3.1.1PLC的選型本系統(tǒng)選用西門子S7-200CPU224型PLC，具有14點(diǎn)輸入/10點(diǎn)輸出，共有24點(diǎn)數(shù)字量I/O?？蛇B接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至168點(diǎn)數(shù)字量I/O或35路模擬量I/O；6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，兩路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有比例、積分、微分(PID)控制器；1個(gè)RS-485通信/編程口，具有PPI通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自由方式通信能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸，是具有較強(qiáng)控制能力的控制器，可完全滿足一些中小型復(fù)雜控制系統(tǒng)的要求。CPU224如圖3.1所示。圖3.1CPU224示意圖3.1.2模擬量輸出模塊的選擇該系統(tǒng)需要擴(kuò)展兩個(gè)模擬量輸出模塊，選用EM232。此輸出擴(kuò)展模塊主要參數(shù)為DC24V，2點(diǎn)模擬量輸出，功耗0.25W。如圖3.2所示。圖3.2EM232示意圖在擴(kuò)展的模擬量輸出模塊中，需要使用的輸出點(diǎn)共2個(gè)，即：AQW0變頻器1模擬量輸出口；AQW2變頻器2模擬量輸出口。小區(qū)自動(dòng)排水控制系統(tǒng)的PLC輸入接口如下表3.3所示表3.3小區(qū)自動(dòng)排水控制系統(tǒng)PLC輸入接口功能表序號(hào)名稱文字符號(hào)輸入口1啟動(dòng)SF1I0.02停止SF2I0.13蓄水池高水位開關(guān)信號(hào)BG1I0.24蓄水池低水位開關(guān)信號(hào)BG2I0.3小區(qū)自動(dòng)排水控制系統(tǒng)的PLC輸出接口如下表3.4所示。表3.4小區(qū)自動(dòng)排水系統(tǒng)PLC輸出接口功能表序號(hào)名稱文字符號(hào)輸出口1電機(jī)1繼電器KF1Q0.02電機(jī)2繼電器KF2Q0.13蓄水池高水位紅色指示燈PG1Q0.24蓄水池低水位綠色指示燈PG2Q0.35變頻器1接觸器QA1Q0.46變頻器2接觸器QA2Q0.57報(bào)警紅色指示燈PG3Q0.68電機(jī)1運(yùn)行指示燈PG4Q0.79電機(jī)2運(yùn)行指示燈PG5Q1.0小區(qū)自動(dòng)排水系統(tǒng)的PLC模擬量輸出接口如下表3.5所示表3.5小區(qū)自動(dòng)排水系統(tǒng)模擬量輸出地址分配表地址功能AQW0變頻器1AQW2變頻器23.2電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制3.2.1電機(jī)的選擇該小區(qū)自動(dòng)排水系統(tǒng)中所使用的動(dòng)力設(shè)備為水泵，電機(jī)。均采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)和水泵選配防水防潮型。其具體參數(shù)如下：電機(jī)1：立式離心泵LS50-10-A，揚(yáng)程10m，流量29m3/h，1kW。電機(jī)2：立式離心泵LS40-32.1，揚(yáng)程30m，流量16m3/h，3kW。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。3.2.2變頻器的選擇該系統(tǒng)選用的變頻器是西門子MM430變頻器，具有多個(gè)繼電器輸出，具有多個(gè)模擬量輸出（0~20mA），2個(gè)模擬輸入：AIN1：0~10V，0~20mA和–10至+10V；AIN2：0~10V，0~20mA，6個(gè)帶隔離的數(shù)字輸入，并可切換為NPN/PNP接線。它是一種風(fēng)機(jī)水泵負(fù)載專用變頻器，能適用于各種變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，尤其是適用于工業(yè)部門的水泵和風(fēng)機(jī)。該型變頻器，具有能源利用率高的特點(diǎn)，優(yōu)化了部分結(jié)構(gòu)與功能，便于工作人員進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)。它們具有很高的運(yùn)行可靠性和功能的多樣性。其脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率是可選的，因而降低了電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪聲。全面而完善的保護(hù)功能為變頻器和電動(dòng)機(jī)提供了良好的保護(hù)。其接線圖如圖3.6所示：圖3.6主電路接線圖3.3低壓電器選型低壓電器是一種能根據(jù)外界的信號(hào)和要求，手動(dòng)或自動(dòng)地接通、斷開電路，以實(shí)現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、保護(hù)、檢測、變換和調(diào)節(jié)的元件或設(shè)備?？刂齐娖靼雌涔ぷ麟妷旱母叩?，以交流1000V、直流1500V為界，可劃分為高壓控制電器和低壓控制電器兩大類?？偟膩碚f，低壓電器可以分為配電電器和控制電器兩大類，是成套電氣設(shè)備的基本組成元件。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、國防以及人們用電部門中，大多數(shù)采用低壓供電，因此電器元件的質(zhì)量將直接影響到低壓供電系統(tǒng)的可靠性。3.3.1低壓斷路器低壓斷路器是一種不僅可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流和過負(fù)荷電流，還可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞯拈_關(guān)電器。低壓斷路器在電路中除起控制作用外，還具有一定的保護(hù)功能，如過負(fù)荷、短路、欠壓和漏電保護(hù)等。低壓斷路器廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)各級(jí)饋出線，各種機(jī)械設(shè)備的電源控制和用電終端的控制和保護(hù)。本設(shè)計(jì)采用DZ20J-100型斷路器。其部分參數(shù)見表3.7。表3.7DZ20J-100型斷路器部分參數(shù)脫扣器額定電流架殼等級(jí)額定電流交流短路極限通斷能力電壽命機(jī)械壽命飛弧距離100A100A35KA4000次4000次150mm3.3.2繼電器繼電器是一種電控制器件，是當(dāng)輸入量的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)之間的互動(dòng)關(guān)系。通常應(yīng)用于自動(dòng)化的控制電路中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。本設(shè)計(jì)采用JT18-1型繼電器。其部分參數(shù)見表3.8。表3.8JT18-1型繼電器部分參數(shù)額定電壓消耗功率機(jī)械壽命電壽命220V19W300萬次50萬次3.3.3熔斷器熔斷器是根據(jù)電流超過規(guī)定值一段時(shí)間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開；運(yùn)用這種原理制成的一種電流保護(hù)器。熔斷器廣泛應(yīng)用于高低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以及用電設(shè)備中，作為短路和過電流的保護(hù)器，是應(yīng)用最普遍的保護(hù)器件之一。本設(shè)計(jì)采用的熔斷器型號(hào)為RL1B。其部分參數(shù)見表3.9。表3.9熔斷器部分參數(shù)額定電壓熔斷器額定電流額定分段電流功率因數(shù)380V100A50KA水位開關(guān)采用SKYWEAL的LSYZ-6型側(cè)裝浮球開關(guān)，每個(gè)蓄水池在滿水位和無水水位分別安裝一個(gè)，可分別發(fā)出脈沖。LYZ系列側(cè)裝型小尺寸單點(diǎn)液位開關(guān)。這種低價(jià)位的開關(guān)適合于在小容器的應(yīng)用中大量使用。工程塑料的構(gòu)造提供了與水、油和化學(xué)物質(zhì)的廣泛兼容性。開關(guān)額定值：SPST，20VA，引線規(guī)格：No.22AWG，安裝方式：水平，工作電壓：DC24V。按照安裝位置的不同，這些開關(guān)上的浮子隨液位的上升或下降而移動(dòng)。將開關(guān)旋轉(zhuǎn)180°，開關(guān)的動(dòng)作可以是N.O.(常開)或N.C.(常閉)。開關(guān)安裝表面的箭頭向上時(shí)表示N.O.(常開)其他元件，見表3.10的元件明細(xì)表。表3.10元件明細(xì)表文字符號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量MA1～MA2電動(dòng)機(jī)Y系列2TA1～TA2變頻器MM4302FA1～FA6熔斷器RL1B6QA1～QA3斷路器DZ20J-1003TA1～TA2變壓器BK-1002SF1～SF2按鈕LAY372QA4～QA5接觸器DJX-92PG1～PG5指示燈AD16-225KF1～KF2繼電器HH52P2BG1～BG2限位開關(guān)XCE1022TP觸摸屏TP177B1PS電源模塊HMAC-JDC28Z15Y2PLC可編程序控制器S7-20013.4電源的設(shè)計(jì)直流電源模塊采用HMAC-JDC28Z15Y型直流電源模塊，由于控制電路的指示燈等元件工作電壓為直流24V，需將220V電源電壓經(jīng)過變比為8：1的降壓變壓器進(jìn)行電壓變換得到交流為27.5V的交流電，再經(jīng)過整流電路、濾波電路得到24V的直流電壓?？删幊绦蚩刂破饕话闶褂檬须姡?20V，50Hz）。電網(wǎng)的沖擊、頻率的波動(dòng)將直接影響到可編程序控制器系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制的精度和可靠性，有時(shí)電網(wǎng)的沖擊，可給系統(tǒng)帶來毀滅性的破壞。為了提高系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性能，在對可編程序控制器的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用隔離變壓器，這樣可以隔離掉供電電源中的各種干擾信號(hào)，從而提高了系統(tǒng)的抗干擾性能。對于S7-200PLC的供電電源，采用一個(gè)獨(dú)立的開關(guān)，它能夠同時(shí)切斷CPU、輸入電路和輸出電路的所有供電，并用斷路器過電流保護(hù)裝置來限制供電線路中的電流。其工作電源的接線圖如圖3.11所示。圖3.11工作電源的接線3.5人機(jī)接口的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)采用TP177B，該產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存貯單元等，其中處理器的性能決定了HMI產(chǎn)品的性能高低，是HMI的核心單元。HMI軟件一般分為兩部分，即運(yùn)行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于PC機(jī)Windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件。使用者都必須先使用HMI的畫面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過PC機(jī)和HMI產(chǎn)品的串行通訊口，把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運(yùn)行。TP177B具有透明，絕對坐標(biāo)，檢測觸摸并定位的特性。觸摸屏的結(jié)構(gòu)圖如圖3.12所示。圖3.12觸摸屏的結(jié)構(gòu)圖4控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1控制程序流程圖采用西門子公司為S7—200系列PLC開發(fā)的STEP7—Micro/WIN32作為編程軟件，上面介紹了小區(qū)自動(dòng)排水控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理和電氣控制部分的結(jié)構(gòu)，硬件結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)基本完成后，就要開始軟件部分的設(shè)計(jì)，根據(jù)控制系統(tǒng)的控制要求和硬件部分的設(shè)計(jì)情況及PLC控制系統(tǒng)I/O的分配情況，進(jìn)行軟件編程設(shè)計(jì)。在軟件的設(shè)計(jì)中，首先按照需要實(shí)現(xiàn)的功能要求做出流程框圖，其次按照不同功能編寫不同功能模塊，這樣寫出的程序條例清晰，既方便編寫，也便于調(diào)試。根據(jù)控制要求，建立小區(qū)自動(dòng)排水系統(tǒng)控制流程圖，表達(dá)出各控制對象的動(dòng)作順序，相互間的制約關(guān)系。如圖4.1所示：圖4.1軟件總流程圖4.2顯示操作界面設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的操作界面采用WinCCflexible2008設(shè)計(jì)組態(tài)畫面，并通過TP177B觸摸屏來控制。起始畫面如圖4.2所示，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后，該小區(qū)自動(dòng)排水控制系統(tǒng)開始工作，此時(shí)將進(jìn)入下一個(gè)畫面，當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，該小區(qū)自動(dòng)排水控制系統(tǒng)停止工作。如圖4.2所示：圖4.2觸摸屏起始畫面當(dāng)系統(tǒng)開始工作后，如果蓄水池中的水位高于正常水位時(shí)，電機(jī)1或電機(jī)2將會(huì)啟動(dòng)，系統(tǒng)開始排水。我們可以通過畫面中的按鈕來控制電動(dòng)機(jī)1和電動(dòng)機(jī)2。如果需要系統(tǒng)停止運(yùn)行，我們可以直接按下停止按鈕。如圖4.3所示。圖4.3電動(dòng)機(jī)控制界面當(dāng)蓄水池中的水位較低時(shí)，關(guān)閉蓄水池的閥門，并且同時(shí)啟動(dòng)報(bào)警計(jì)時(shí)器，報(bào)警指示燈亮。按下系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕可取消報(bào)警，若不采取任何措施，在計(jì)時(shí)3分鐘后系統(tǒng)強(qiáng)制斷電以防機(jī)組燒壞。報(bào)警畫面如圖4.4所示：圖4.4系統(tǒng)報(bào)警界面5控制系統(tǒng)軟件調(diào)試本次仿真調(diào)試采用S7-200仿真軟件，該仿真軟件可以仿真大量的指令。支持常用的位觸點(diǎn)指令、定時(shí)器指令、計(jì)數(shù)器指令、比較指令、邏輯運(yùn)算指令和大部分的數(shù)學(xué)運(yùn)算指令等。在不能完成實(shí)際接線調(diào)試的情況下，可以通過該軟件進(jìn)行仿真調(diào)試。5.1系統(tǒng)啟動(dòng)蓄水池中的水位達(dá)到高水位時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)。如圖5.1所示：圖5.1蓄水池中水位為高水位時(shí)仿真圖5.2系統(tǒng)高水位排水當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕I0.0后，蓄水池高水位信號(hào)指示燈亮，電機(jī)1運(yùn)行，運(yùn)行指示燈亮。系統(tǒng)開始排水，如圖5.2所示：圖5.2蓄水池為高水位時(shí)排水仿真圖5.3系統(tǒng)變頻器上電調(diào)速當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕I0.0后，變頻器1上電并對電機(jī)1調(diào)速。如圖5.3所示：圖5.3變頻器1上電調(diào)速仿真圖當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕I0.0后，變頻器2上電并對電機(jī)2調(diào)速。如圖5.4所示：圖5.4變頻器2上電調(diào)速仿真圖5.4系統(tǒng)電機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)控制功能要求兩臺(tái)主抽水泵實(shí)行兩班倒輪換制，所以仿真時(shí)設(shè)置電機(jī)1延時(shí)10s后，電機(jī)2運(yùn)行，如圖5.5所示：圖5.5排水系統(tǒng)電機(jī)運(yùn)行仿真圖5.5系統(tǒng)低水位停止排水蓄水池達(dá)到低水位時(shí)，系統(tǒng)停止工作并報(bào)警。仿真結(jié)果如圖5.6所示：圖5.6排水系統(tǒng)低水位運(yùn)行仿真圖結(jié)束語小區(qū)自動(dòng)排水控制系統(tǒng)是一個(gè)比較復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，它包括與之相關(guān)的生產(chǎn)工藝流程、相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備、控制流程的模型建立、對PLC系統(tǒng)軟件應(yīng)用研究等。本文詳細(xì)闡述了小區(qū)自動(dòng)排水處理工藝流程、控制系統(tǒng)總體方案以及具體的軟件實(shí)現(xiàn)。通過兩周的實(shí)習(xí)和軟件仿真，基本上完成了對PLC自動(dòng)排水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。熟悉了PLC的工作原理，完成了整個(gè)系統(tǒng)的模擬調(diào)試，通過對系統(tǒng)的不斷修改和調(diào)試，基本上達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)過程中主要從硬件和軟件兩個(gè)方面的問題進(jìn)行，小區(qū)自動(dòng)排水控制系統(tǒng)中，主要的硬件問題包括硬件選型和PLC的外圍電路設(shè)計(jì)。在PLC的外圍硬件連線方面，主要是增加一些保護(hù)設(shè)備。軟件方面主要問題在于程序編寫完畢后，需要首先在電腦上對程序進(jìn)行軟件仿真，主要檢查是否存在各種錯(cuò)誤，可利用西門子公司配套的仿真軟件。然后通過模擬硬件的方式檢查程序，主要檢查程序是否存在邏輯上的錯(cuò)誤。調(diào)試時(shí)，可根據(jù)功能模塊分類分別調(diào)試，最后進(jìn)行總體調(diào)試。在該控制程序中，需要根據(jù)外界輸入的狀態(tài)來控制電動(dòng)機(jī)和水泵啟停，因此需要按照水位限位開關(guān)反饋來的信息進(jìn)行判斷處理，然后再進(jìn)行輸出控制。通過設(shè)計(jì)和調(diào)試，基本實(shí)現(xiàn)了這些功能。參考文獻(xiàn)[1]王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)，北京：北京航空航天出版社,2012,1.[2]廖常初.PLC編程及應(yīng)用,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008,1.[3]廖常初.PLC應(yīng)用技術(shù)問答,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006,1.[4]西門子（中國）有限公司.深入淺出西門子S7-200PLC，北京：北京航空航天出版社,2007,7.[5]西門子（中國）有限公司.SIMATICS7-200可編程序控制器系統(tǒng)手冊,2010.[6]SIEMENS公司編.MICROMASTER440用戶手冊,2010.[7]程玉華.西門子S7-200工程應(yīng)用實(shí)例分析[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008,1.[8]龐科旺、劉維亭.PLC變頻器與電氣控制，中國電力出版社，2011,12.[9]羅宇航.流行PLC實(shí)用程序及設(shè)計(jì)，西安電子科技大學(xué)出版社，2006,10.[10]李方園.零起點(diǎn)學(xué)西門子S7-200PLC，機(jī)械工業(yè)出版社，2001,7.28.附錄附錄A程序清單附錄B硬件原理圖總結(jié)為期兩周的PLC控制工程實(shí)踐很快結(jié)束了，通過本次設(shè)計(jì)進(jìn)一步了解了PLC的重要性及它的靈活性。從開始的查閱資料到編程再到最后的仿真調(diào)試，熟悉掌握每個(gè)控制過程及它的編程和操作過程，通過實(shí)踐與理論相結(jié)合，這樣對這門課的學(xué)習(xí)才能事半功倍。在此實(shí)習(xí)中充分了解PLC操作程序，學(xué)會(huì)了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運(yùn)用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實(shí)踐設(shè)計(jì)以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來的程序與到PLC中的時(shí)候，問題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。這次實(shí)習(xí)讓我了解了PLC梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我更加了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。本次實(shí)習(xí)脫離不了集體的力量，遇到問題和同學(xué)互相討論交流。多和同學(xué)討論。我們在做實(shí)習(xí)項(xiàng)目的過程中要不停的討論問題，這樣，我們組員可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會(huì)使在做的過程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計(jì)和在一起。討論不僅是一些思想的問題，還可以深入的討論一些技術(shù)上的問題，這樣可以使自己的處理問題要快一些，少走彎路。多改變自己設(shè)計(jì)的方法，在設(shè)計(jì)的過程中最好要不停的改善自己解決問題的方法，這樣可以方便自己解決問題。通過這次實(shí)習(xí)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。實(shí)習(xí)過程中，也對團(tuán)隊(duì)精神的進(jìn)行了考察，讓我們在合作起來更加默契，在成功后一起體會(huì)喜悅的心情。果然是團(tuán)結(jié)就是力量，只有互相之間默契融洽的配合才能換來最終完美的結(jié)果。小組分工：趙錦丹系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電路圖繪制宋廣圓系統(tǒng)分析、報(bào)告撰寫董國超系統(tǒng)調(diào)試、編寫程序基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究