《机电专业课程设计说明书物业供水系统水泵控制程序设计与调试》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机电专业课程设计说明书物业供水系统水泵控制程序设计与调试（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目录之中。机电工程学院课程设计说明书设计题目: 物业供水系统水泵控制程序设计与调试 学生姓名： 学 号： 20094805 专业班级： 机制F0 指导教师： 2012年 12月13日中文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
2、水泵的启动停止按钮独立的工作。该系统还设有过载等保护。关键词：PLC；物业供水；水压目录第1章 引言11.1课题背景和意义11.2可编程控制器（PLC）介绍1第2章 控制系统设计32.1系统整体设计要求32.2系统设计思想32.3系统硬件设计42.3.1 PLC输入输出口分配42.3.2 供水系统主电路设计52.4软件设计72.4.1设计要求72.4.2流程图72.4.3梯形图82.4.4指令表122.4.5结论15第3章 设计总结16谢辞17参考文献18第1章 引言1.1课题背景和意义我们都知道，水是人类生活、生产中不可缺少的重要物质，在建设节约型时代特征的前提下，我们这个水资源和电能短缺的
3、国家，长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，自动化程度低，而随着我国社会经济的发展，人们生活水平的不断提高，以及住房制度改革的不断深入，城市中各类小区建设发展十分迅速，同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。小区供水系统的建设是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活，也直接体现了小区物业管理水平的高低。本系统就是在这种背景下设计的。1.2可编程控制器（PLC）介绍可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制
4、器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。它在设计上有以下优点：1、可靠性高、抗干扰能力强；2、接口模块功能强，品种多；3、硬件配置齐全，用户使用方面，适应性强；4、编程方法简单、直观；5、系统的设计、安装、调试工作量小；6、经济方面、维修工作量小；7、体积小、耗能低、重量轻；PLC发展的新动向：1：产品规模向大、小两
5、个方向发展 大：I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。 小：由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。 2：PLC在闭环过程控制中应用日益广泛。 3：不断加强通讯功能。 4：新器件和模块不断推出 高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外，还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块。 5：编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化 有各种简单或复杂的编程器及编程软件，采用梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有高档的PLC指令系统。 6：发展容错技术 采用热备用
6、或并行工作、多数表决的工作方式。 7：追求软硬件的标准化。第2章 控制系统设计2.1系统整体设计要求本设计是基于PLC的物业供水系统，具有以下特点：1.供水系统有水泵4台，供水管道安装压力检测开关K1，K2和K3。K1接通，表示水压偏低；K2接通，表示水压正常；K3接通，表示水压偏高。2.系统分手动工作和自动工作两种状态，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，要求先工作的水泵先切断；当用水量多时，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，表示供水正常，可维持水泵运行数量。工作时，要求水泵数量最
7、少为1台，最多不得超出4台；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，可随时对单台水泵进行断电控制（若输入点不够，可用I/O扩展模块）。3.并设有“自动/手动”切换开关（ON手动，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）。各水泵工作时，均应有工作状态显示。2.2系统设计思想本程序是物业供水系统水泵控制程序设计与调试，主电路有四个电机，分别设有过载保护，开关。控制电路采用PLC，根据题目需要采用24入口/16输出的S7-200CPU226，手动控制阶段易于设计，分别增设长开长闭开关，保证手动控制每台电路的通断。本程序的设计难点
8、在于增减水泵时判断谁先谁后，先打开的水泵先关闭，即先进先出的原则。最先想到的是出栈入栈指令，但查找资料未发现其具体符号标记，为便于画程序梯形图，绞尽脑汁想另一种方法。于是，我想到运用两个左以为指令控制开断电机的顺序，保证电机的先进先出。然后用一个置位指令打开剩余电机，用复位指令保证关闭的电机。具体实现步骤见下文。2.3系统硬件设计2.3.1 PLC输入输出口分配本设计的控制部分由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输入，自动运行时，需要有自动运行/停止开关输入，水压判断开关以及保护输入等，还有四个水泵输出。PLC的I/O点分配表2-1控制信号信号
9、名称元件名称元件符号地址编码输入信号自动/手动切换转换开关QAI0.0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SB7I0.7手动停止泵4常闭按钮SB8I1.0自动启动/停止常开按钮SB9I1.1低压开关K1压力感应开关K1I1.2水压正常反馈K2压力感应开关K2I1.3高压开关K3压力感应开关K3I1.4泵1的过载保护常闭按钮SB10I1.5泵2的过载保护常闭按钮SB11I1.6泵3的过载保护常闭按钮SB12I1
10、.7泵4的过载保护常闭按钮SB13I2.0输出信号供水水泵1接触器KM1Q0.0供水水泵2接触器KM2Q0.1供水水泵3接触器KM3Q0.2供水水泵4接触器KM4Q0.3泵1指示灯信号指示灯HL1Q0.4泵2指示灯信号指示灯HL2Q0.5泵3指示灯信号指示灯HL3Q0.6泵4指示灯信号指示灯HL4Q0.7图2-1 PLC的I/O接线图2.3.2 供水系统主电路设计由设计内容和要求可知，本设计需要用到四台水泵，水泵的型号都为：J02-41-4，4.0kw，1440转/分，380v，8.4A。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，主电路并设有短路过载保护。硬件设计
11、主电路图如图2-2所示：图2-2 硬件设计主电路图2.3.3 电气位置安装图图2-3电气安装位置图电气元件一览表如2-2表所示：表2-2 电气元件一览表元件数量（个数）型号PLC1S7-200CPU226三相异步电动机4J02-41-4，4.0KW熔断器5RL6-60接触器43TB43热继电器4DH48S转换开关1M301583压力感应开关3按钮13LA4-3A2.4软件设计2.4.1设计要求物业供水系统有水泵4台，供水管道安装压力检测开关K1，K2和K3。K1接通，表示水压偏低；K2接通表示水压正常；K3接通，表示水压偏高。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
12、台水泵工作，要求先工作的水泵先切断；当用水量多时，压力降低，K1接通，此时可延时30S后增设1台水泵工作，要求先工作的水泵先切断；当用水量多时，压力降低，K1接通，此时可以延时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，表示供水正常，可维持水泵运行的数量。工作时，要求水泵数量最少为1台，最多不超过4台。各水泵工作时，均应有工作状态显示。手动工作时，要求4台水泵可分别独立操作（分设启动和停止开关），并分别具有过载保护，可随时对单水泵进行断电控制。设置“自动/手动”切换开关（ON-手动，OFF-自动），另外自动运行控制开关（ON-自动运行，OFF-自动运行停止）。2.4
13、.2流程图根据设计要求绘制流程图如图3-1所示：图3-1 流程图2.4.3梯形图根据流程图编写梯形图如下所示：2.4.4指令表Network 1 LDN I0.0AN I1.1= M3.0Network 2 / 手动模式启动LD I0.0= M3.1Network 3 / 自动模式，把00010001传送给MB0，把00010001传送给MB1LD SM0.1A M3.0MOVB 17, MB0MOVB 17, MB1Network 4 / 水压低T37开始计时LDN T37A M3.0AN I1.3A I1.2AN C30TON T37, 300Network 5 / T37时间到，MB0左移位LDN T37EDRLB MB0, 1Network 6 / 通过中间继电器控制各水泵依次打开LD M3.0LPSA M0.0S M2.0, 1LRDA M0.1S M2.1, 1LRDA M0.2S M2.2, 1LPPA M0.3S M2.3, 1Network 7 / T38时间到MB1左移位LDN T38
