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1、 PLC 技术课程设计 题目 液位升降控制系统设计 学 院 光明顶学院 班 级 明教 5班 学 号 2011级学长 学生姓名 张无忌 指导教师 张三丰 一、课程设计内容及要求： 1，课程设计内容： 某进出水系统由进水阀门、储水罐及出水阀门组成，储水罐储水高度为50cm。水位升降 分为手动控制和自动控制，通过选择开关进行选择。 1 手动控制 通过上升按钮、下降按钮和停止按钮控制水位高度（1）上升过程：按下上升按钮，进水 阀开，水位以1cm/s开始上升，水位满时，进水阀门自动关闭；按下停止按钮，阀门关闭，水 位停止在当前位置。 （2）下降过程：按下下降按钮，出水阀开，水位以1cm/s开始下降，水位
2、 空时，出水阀门自动关闭；按下停止按钮，阀门关闭，水位停止在当前位置。 2 自动控制 通过启动按钮和停止按钮进行控制：（1）按下启动按钮，进水阀开，水位以1cm/s开始上 升；水位满时，进水阀门关，出水阀打开，水位以1cm/s开始下降，水位空，出水阀门关；然 后进水阀重新打开，重复以上过程。 （2）按下停止按钮，阀门全部关闭，水位停止在当前位置。 3 报警 手动和自动过程中，当液位达到高报警设定值时，进行灯闪烁报警，闪烁频率位0.5s。高 报警设定值信号由拨码开关输入，液位值用数码管输出显示。 2、课程设计要求： （1）提交课程设计报告书。注意：不得抄袭他人的报告（或给他人抄袭） ，一旦发现，
3、成 绩记为零分。 （2）课程设计报告的内容应包括以下几个部分： 设计题目、设计要求以及系统功能需求分析； 硬件选型，搭建硬件电路； 信号表，程序流程图、程序及注释 对程序调试过程中存在问题的思考（列出主要问题的出错现象、出错原因、解决方法 及效果等） ； 课程设计小结。包括课程设计过程中的学习体会与收获、对本次课程设计的认识以及 自己的建议等内容。 3、设计目的： 巩固PLC技术课程学过的知识，加强理论与实践的联系。以西门子S7-300系列PLC为例， 通过本课程设计，达到了解硬件设备，熟悉PLC系统设计流程，灵活运用基本指令和高级指令 的目的。二、设计思路分析： 1.外部硬件分析采用外部液位
4、传感器作为系统的输入来判断当前系统的液位状态。 该系统需要9个输入量，其中包括至少6个控制输入量： 手动自动切换、自动状态下的启动、手动模式下的进水和出水按键、停止按键，拨码开关 输入 3个水位传感器输入：满水位传感器、空水位传感器，水位模拟量传感器手动自动切换采用开关，当开关断开时表示当前是手动控制模式，当开关闭合时表示已 经切换到自动控制模式。启动按钮、进水和出水按键采用常开按钮， 从系统功能输出分析，需要4个输出量：进水阀开关、出水阀开关、高报警灯，当PLC给进 水阀和出水阀以及报警灯输出为高电平时，它们通电开始工作。2.软件实现分析a) 手动控制状态：进水按键控制进水阀开通，出水按键控
5、制出水阀开通，满水位传感器 、 停止按键控制进水阀关断，空水位传感器、停止按键控制出水阀关断 b) 自动控制状态：按下启动按钮，进水阀开通，水位满时，满水位传感器得电，同时关断进 水阀打开出水阀，水位空时，空水位传感器得电，同时关断出水阀打开进水阀。按下停止按钮， 阀门全部关闭 c) 警报灯的闪烁通过定时器来实现。警报灯只和水位传感输入和拨码开关输入有关，可以看 作独立的一部分。拨码开关输入高水位设定值，水位传感器检测水位，并将水位进行模拟量与 数字量的转换，再与设定值比较，若大于设定值，则报警灯闪烁。三、硬件系统的设计： 1.硬件组态设置 2.I/ O地址分配表： 信号信息： IO地址分配：
6、 功能描述： 手动自动切换 I4.0 自锁按钮，等于0时为手动模式，等于1时为自 动模式 上升按钮 I4.1 下降按钮 I4.2 停止按钮 I4.3 满水位传感器 I4.4 满水位时为1，否则为0 空水位传感器 I4.5 空水位时为1，否则为0 启动按钮 I4.6 码盘输入 IB126 水位模拟量输入 PIW 752 数码显示输出 QB125 进水阀 Q4.0 等于1时进水 出水阀 Q4.1 等于1时出水 手动控制输出 Q4.2 手动模式时，灯亮 自动控制输出 Q4.3 自动模式时，灯亮高报警闪烁 Q4.4 水位高于高水位点时，闪烁 3.外部电路接线图 . I 4. 4 I 4. 5 I 4.
7、 6 IB126 PIW752 手动自动切换 上升按钮 下降按钮 停止按钮 满水位传感器 空水位传感器 码盘输入 水位传感器 启动按钮 .0 Q 4. 1 Q 4. 2 Q 4. 3 Q 4. 4 QB125 进水阀 出水阀 手动控制 自动控制 高报警 数码 管显 示输 出 S7 3004.传感器的安放及其应用电路：四、程序流程图：五、程序调试过程中的思考：这次课程设计，我采用的是传感器检测外部变量输入，编程比较简单。拨码开关输入高 水位设定值，水位传感器检测水位是一个难点。程序调试过程中，我在想除了这个思路外，还 可以全部用定时器来完成课程设计。储水罐储水高度为50cm，整个上升过程和下降过程都需要 50S，按下停止按钮时，阀门关闭，水位停止在当前位置，将定时器的剩余时间值保存到中间 存储器中。当再次启动时，将定时器的剩余时间值再装入定时器中，当做初值。用这个思路比 较难一些，我会利用课余时间把它做出来 六、设计小结：通过本次课程设计，我更加了解了西门子PLCS7300的硬件设备，熟悉了PLC系统设计 流程，巩固了基本指令和高级指令的运用，尤其是装入与传送指令，转换指令，比较指令，算 术运算指令等数字指令，在课堂上，我没有完全掌握，通过本次课程，我可以熟练的运用他们。 感谢老师给我这次课程设计的机会。2014-5-18
