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1、毕业设计（论文）化肥生产废热水池水循环控制系统的设计The Design of Fertilizer Production Waste Heat Poll Waster Cycle Control System班级 机电093 学生姓名 学号 指导教师 职称 导师单位 机电工程学院 论文提交日期 徐州工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书课题名称化肥生产废热水池水循环控制系统的设计 课题性质 工程设计类 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 导师职称 一选题意义及背景 江苏晋煤恒盛化肥有限公司是苏北地区一个重要的龙头企业，年产量达30万吨，由于其在生产化肥的过程中大量的化学反应属放热反应，产生了
2、大量工业废热水，在废热水的循环利用中采用多台泵抽水到高位喷淋降温，目前在工厂中多台泵的启停工作主要还是由操作人员根据排出热水量的多少确定工作泵的数量，采取的还是手动的操作方式，对于人员紧缺的企业来说，造成人力、财力的浪费。本课题旨在设计一个PLC的自动控制系统，可以依据废热水池中水位不同自动启动不同数量的泵进行工作。二毕业设计（论文）主要内容：合理选择PLC类型，设计循环水控制系统。具体要求如下：1、画出循环水控制流程图；2、合理分配PLC的I/O接口；3、画出相应的循环水系统模拟接线图；4、写出编制的控制程序；5、对控制程序进行仿真调试。l 池内5个水位测量位置，有7台水泵进行抽水控制；l
3、水泵工作状态按水位高度决定；l 每一台泵的起动关闭过程按照指定顺序进行；l 手动自动程序随时安全切换。三计划进度：日 期毕业设计各阶段的任务2010年10月17日10月23日下达任务书，动员，学生准备2010年10月24日10月30日学生查阅资料，确定方案2010年10月31日11月20日学生设计，老师指导2010年11月21日11月24日调试，整理毕业论文2010年11月25日论文答辩四毕业设计（论文）结束应提交的材料：1毕业设计论文。2设计模拟运行软件系统。指导教师 教研室主任 年 月 日年 月 日论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本人郑重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指
4、导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。毕业生签名： 日 期： 指导教师关于学生论文真实性审核的声明本人郑重声明：已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。指导教师签名： 日 期： 摘要随着科学技术的发展，电气控制技术在各个领域，特别是
5、在自动控制领域取得了长足的发展，有了越来越多的应用。PLC以其可靠性高、灵活性强、易于扩展、通用性强、使用方便等特点，在许多化工行业也有着广泛的应用。该课题主要研究关于PLC在化肥生产废热水池水循环控制系统的设计，采用三菱FX2N系列的可编程控制器，不仅实现了根据废热水池中水位不同自动控制不同数量的泵进行工作的控制要求，同时也设计了手动控制的部分。不仅给出了PLC、液位变送器、泵及配套电动机和上位机的选型过程，而且还给出了控制系统的外部接线图、I/O分配表、程序流程图、梯形图及MCGS组态软件图，通过调试系统运行可靠。关键词:PLC；FX2N-4AD；泵；液位变送器；MCGS；水循环Abstr
6、actWith the development of science and technology, electrical control technology in various fields, especially in the field of automatic control has made great progress; there are more and more applications. PLC with its high reliability, flexibility, easy to expand, strong versatility, convenient u
7、se and other characteristics, in many chemical industry also has a wide range of applications.This paper discusses the PLC in chemical fertilizer production waste water circulation control system design, using the Mitsubishi FX2N series programmable controller, not only realized according to the dif
8、ferent water level automatic control in the heat sink with different number of pump working control requirements, but also design the manual control part. Not only the PLC, liquid level transmitter, pump and auxiliary motor and PC selection process, but also gives the control system of external conn
9、ection Tutu, I / O allocation table, program flow diagram, ladder diagram and MCGS configuration software, through debugging and reliable system operation.Key words: PLC; FX2N-4AD; pump; the liquid level transmitter; MCGS; water cycle I目 录摘要IAbstractII第一章 绪论11.1 选题背景11.2 化肥生产废热水池水循环系统研究的内容11.3 化肥生产废
10、热水池水循环系统研究的目的及意义1第二章 化肥生产废热水池水循环系统整体设计方案32.1 概述32.2 PLC的选型32.2.1 PLC的产生及发展过程32.2.2 PLC的特点32.2.3 PLC的工作原理52.2.4 PLC的组成62.2.5 PLC的分类72.2.6 PLC的选型小结72.3 液位变送器的选型82.3.1 液位变送器的概述82.3.2 几种液位变送器简介82.3.3 液位变送器选型小结92.4 泵及配套电动机的选型102.4.1 离心泵的结构与工作原理102.4.2 离心泵的性能参数及分类102.4.3 泵及配套电动机选型小结112.5 上位机（组态软件）的选型112.5
11、.1 MCGS组态的概述及选型112.5.2 MCGS嵌入版组态软件6.2版主界面简介11第三章 化肥生产废热水池水循环系统的硬件设计133.1 控制系统的外部接线图133.2 主电路图133.3 PLC的功能模块4AD143.3.1 FX2N-4AD概述143.3.2 FX2N-4AD的设置163.4 上位机(MCGS)与PLC通信19第四章 化肥生产废热水池水循环系统的软件设计224.1 控制系统I/O分配224.2 控制系统的程序流程图234.3 GX-Developer编程软件254.3.1 GX-Developer编程软件简介254.3.2 化肥生产废热水池水循环系统的控制程序254
12、.4 上位机(MCGS)的界面284.5 程序的调试与分析29第五章 总结31参考文献32附录33致谢35第一章 绪论1.1 选题背景随着自动控制技术在国民经济各个行业的广泛应用, 原有电气控制系统大量的被自动控制系统所代替。对于在工业生产中的水循环控制领域, 自动控制系统也越来越被广泛的采用。自动控制系统在被广泛应用于制造和加工行业之前, 水泵、阀门的联动控制都是通过接触器、继电器等电气元件组合而成的电气控制系统实现的。由于某些场合的泵、阀联动控制所涉及的控制状态和参数比较多, 从而导致控制电路比较复杂。而对于这种由接触器、继电器所组成的控制电路, 复杂的电路结构一方面使设计人员的设计难度加
13、大，另一方面过多的电气元件和电气连接点导致发生故障的情况大大的增加。而现代自动控制系统中采用的PLC具有体积小、重量轻、安装接线方便、安全可靠、可维护性强、便于扩展、指令丰富、编程调试便利等一系列的优势，从而减少了设计人员开发和维护人员调试的难度，并大大减少故障发生率。本文选用了三菱PLC，设计了化肥生产废热水池水循环系统的自动控制系统和手动控制系统。1.2 化肥生产废热水池水循环系统研究的内容该课题主要研究的是化肥生产废热水池水循环系统的自动控制系统。化肥生产废热水池水循环系统的实现方法其实很简单，其原理主要是通过液位变送器检测废热水池中1m、3m、5m、7m、9m五个不同的测量位置，作为输入信号；通过PLC的特殊功能模块4AD将模拟信号转换为数字信号传输到PLC的缓冲存储器D1中，缓冲寄存器D1中的数值随着液位的变化而变化，根据缓冲存储器D1中数值的不同来选择不同数量的泵进行工作，将水抽到高位喷淋下来使水降温，这个过程通过自动控制
