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1、内容摘要随着我国社会经济的发展，人们生活水平的不断提高，城市中各类小区的建设发展十分迅速，同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求，小区的供水系统是其中的一个重要方面。本论文是针对供水要求设计的基于PLC的物业供水系统。本设计由PLC、四台水泵、压力传感器等组成，系统工作时分手动操作和自动操作，自动操作时首先由传感器把信号传给PLC，再由PLC根据水压的高低信号分析控制四台水泵的工作状态；手动操作时，可以通过各个水泵的启动停止按钮独立的工作。关键词：PLC控制；物业供水；水压 1目 录第1章 引 言1第2章 硬件设计22.1供水主电路设计22.2 供水系统的元件选择22.3 供水系统的I/O
2、地址分配表3第3章 软件设计53.1系统流程图53.2程序梯形图53.3程序指令表123.4 程序分析203.5程序调试21结论24设计总结25致谢26参考文献27第1章 引 言 我们都知道，水是人类生活生产中不可缺少的物质，在提倡节能环保的时代，对于我们这个水资源，电能短缺的国家，节约更显得尤为重要。随着人们生活水平的提高，城市中各小区的建设发展的十分迅速，同时也对小区的基础建设提出了更高的要求。小区的供水系统的建设正是其中的一部分，供水的可靠性、稳定性、经济型直接影响到小区居民的正常生活和工作，也直接体现出小区物业管理水平的高低。现在某物业供水系统有水泵4台，供水管道安装压力检测开关K1、
3、K2和K3，K1接通，表示水压偏低；K2接通表明水压正常；K3接通，表明水压偏高。对于供水系统有以下控制要求：（1）自动工作时，当用水量少，压力增高，K3接通，此时可延时30s后撤除1台水泵工作，要求工作的水泵先切断；压力降低，K1接通，此时可延时30s后增设1台水泵工作，要求未曾工作过的水泵增加投入运行；当K2接通，表示水压正常，可维持水泵运行数量。工作时，要求水泵至少为1台，最多不得超出4台。（2）各水泵工作时，均应有工作状态显示。（3）手动工作时，要求4台水泵可分别独立操作（分设起动和停止开关），并分别具有过载保护，可随时对单个水泵进行断电控制。（4）设置“自动手动”切换开关（ON手动，
4、OFF自动），另设自动运行控制开关（ON自动运行，OFF自动运行停止）。对于这个恒压供水系统，总体设计思路如下：选择合适的电动机，画出主电路图，定I/O地址分配表，确定PLC的CPU，根据系统的控制要求选择合适的CPU,选出CPU后按照控制要求设计出梯形图，编译成语序表。 第2章 硬件设计2.1供水主电路设计由设计内容和要求可知，本设计要用到四台水泵，在设计主电路时，水泵以电动机代替，图中的KM为接触器线圈，FR为热继电器，主电路中有短路过载保护。主电路如图所示： 图2.1主电路图2.2供水系统的元件选择本系统用到的元器件有：可编程控制器PLC，水泵，以及继电器，接触器等。PLC选用的是S7-
5、200。CPU的选择：由I/O分配表可知，本系统需要13个输入点，8个输出点。由于CPU226（24输入/16输出）价格昂贵，不能充分利用，造成浪费，所以选用CPU224（14输入/10输出）。CPU224集成了14点输入10点输出，共有24个数字量I/O。它可连接个扩展模块，最大扩展至168点数字量I/O点或35路模拟量I/O点。CPU224有13字节程序和数据存贮空间，个独立的30KH高速计数器，路独立的20KH高速脉冲输出，具有PID控制器。CPU224配有个RS-485通讯编程口，具有PPI通讯、MPI通讯和自由方式通讯能力，是具有较强控制能力的小型控制器。2.3供水系统的I/O地址分
6、配表供水系统的IO地址分配表本设计的控制部分有PLC完成。由于本系统控制分手动和自动运行，手动运行时，每台水泵分别有启动和停止开关，自动运行时需要有自动运行/停止开关。水压判断开关以及过载保护等，还有四个水泵输出。所以PLC的I/O地址分配表如表2-1所示：表2-1: I/O地址分配表 控制信号信号名称元件名称元件符号地址编码输入信号自动手动切换信号常开按钮QS1I0.0手动启动泵1常开按钮SB1I0.1手动停止泵1常闭按钮SB2I0.2手动启动泵2常开按钮SB3I0.3手动停止泵2常闭按钮SB4I0.4手动启动泵3常开按钮SB5I0.5手动停止泵3常闭按钮SB6I0.6手动启动泵4常开按钮S
7、B7I0.7手动停止泵4常闭按钮SB8I1.0自动启动停止信号常开按钮QS2I1.1低压开关K1压力开关SP1I1.2水压正常反馈信号压力开关SP2I1.3高压开关K3压力开关SP3I1.4输出信号泵1供水接触器KM1Q0.0泵2供水接触器KM2Q0.1泵3供水接触器KM3Q0.2泵4供水接触器KM4Q0.3信号灯1亮信号灯HL1Q0.4信号灯2亮信号灯HL2Q0.5信号灯3亮信号灯HL3Q0.6信号灯4亮信号灯HL4Q0.7其I/O接线图如图2-2所示：图2-2 I/O接线图第3章 软件设计3.1系统流程图由于该系统既可以手动运行又可以自动运行，所以本系统设计主要分两部分，一部分是手动模块，
8、一部分是自动模块。系统的总流程图如图3-1所示。该流程图主要介绍了本系统的设计思路，其中的具体细节没有在流程图中给出，将会在后面的程序分析中详细介绍。图3-1程序流程图3.2程序梯形图梯形图的编写使用的软件是STEP7-Micro/WINV4.0，该编程软件是专为西门子公司S7-200系列小型机而设计的编程工具软件，使用该软件可根据控制系统的要求编制控制程序并完成与PLC的实时通信，进行程序的下载与上传及在线监控。STEP7-Micro/WIN提供软件工具帮助调试和测试程序。这些特征包括：监视S7-200正在执行的用户程序状态，为S7-200指定运行程序的扫描次数，强制变量值等。由流程图和设计
9、要求可得相应的梯形图：3.3程序指令表由梯形图可以得出相应的语句表:TITLE=物业供水系统水泵控制梯形图Network 1 / 自动/手动切换开关状态为“off”时，程序自动跳转到自动控制模块（网络6）执行LDN I0.0JMP 1Network 2 / 水泵1手动启动或停止：I0.1闭合，水泵1启动；I0.2断开，水泵1停止LD I0.1O M0.0AN I0.2A I0.0= M0.0Network 3 / 水泵2手动启动或停止：I0.3闭合，水泵2启动；I0.6断开，水泵2停止LD I0.3O M0.1AN I0.4A I0.0= M0.1Network 4 / 水泵3手动启动或停止：
10、I0.5闭合，水泵3启动；I0.6断开，水泵3停止LD I0.5O M0.2AN I0.6A I0.0= M0.2Network 5 / 水泵4手动启动或停止：I0.7闭合，水泵4启动；I1.0断开，水泵4停止LD I0.7O M0.3AN I1.0A I0.0= M0.3Network 6 / 网络6-12为自动控制模块LBL 1Network 7 / 自动运行控制开关状态为on（I1.1闭合）时，M1得电LD I1.1AN I0.0= M1.1Network 8 / 无水泵工作时，水泵1自动启动LD M1.1AN M0.0AN M0.1AN M0.2AN M0.3S M0.0, 1Netw
11、ork 9 / 水压低时，I1.2闭合，定时器T37开始计时30SLD I1.2A M1.1AN I1.3AN T37TON T37, 300Network 10 / 水压低时，个水泵启动或停止程序段LD T37LPSA M0.0A M0.1A M0.2A M0.3JMP 2LRDA M0.0A M0.1AN M0.2A M0.3S M0.2, 1S M0.7, 1LRDA M0.0AN M0.1A M0.2A M0.3S M0.1, 1S M0.6, 1LRDAN M0.0A M0.1A M0.2A M0.3S M0.0, 1S M0.5, 1LRDA M0.0A M0.1A M0.2AN
12、M0.3S M0.3, 1S M0.4, 1LPPLPSA M0.0AN M0.1AN M0.2A M0.3S M0.1, 1LRDAN M0.0AN M0.1A M0.2A M0.3S M0.0, 1LRDAN M0.0A M0.1A M0.2AN M0.3S M0.3, 1LRDA M0.0A M0.1AN M0.2AN M0.3S M0.2, 1LRDAN M0.0AN M0.1AN M0.2A M0.3S M0.0, 1LRDAN M0.0AN M0.1A M0.2AN M0.3S M0.3, 1LRDAN M0.0A M0.1AN M0.2AN M0.3S M0.2, 1LPPA M0.0AN M0.1AN M0.2AN M0.3S M0.1, 1Network 11 / 水压高时，I1.4闭合，定时器T38开始计时30SLD I1.4A M1.1AN I1.3AN T38TON T38, 300Network 12 / 水压高时
