可编程控制器系统与设计课程设计Word下载.docx

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摘要针对洗车场污水泵控制的实际要求，利用PLC在开关量控制上的优越性以及利用所学的PLC可编程控制器的理论知识，设计一个简单的、可靠的控制系统。

关键词洗车场污水泵PLC可编程控制器

一、系统工作情况简述

洗车场工作的特点是具有随机性，车辆随到随洗，因而污水量的变化也无规律可循。

为适应车场污水量变化无常这一特点，在污水池设置了4台污水泵，并提出了如下控制要求：

⑴4台泵三用一备，当任意一台工作泵故障时，备用泵应能自动投人。

⑵4台泵中的任意一台泵都必须能够作为备用泵使用。

⑶3台工作泵按液面变化自动投切，具体要求如下。

当液面上升时：

当液面在-3.50m以下时，3台泵都不投人。

当液面上升到-3.00m时，投入1台。

当液面上升到-2.00m时，投人2台。

当液面上升到-1.00m时，投入3台。

当液面下降时：

当液面在-1.00m以上时，3台同时投人。

当液面下降到-2.00m时，切除1台。

当液面下降到-3.00m时，切除2台。

当液面下降到-3.50m时，切除3台。

由于工艺要求较为复杂，因此采用可编程序控制器（以下简称PLC）进行控制，因为西门子实验室中调试，所以选择用CPU224的型号，CPU224是具有较强控制功能的控制器。

污水泵电气接线见图1。

图1污水泵电气接线图

KH-热继电器HR-红灯停止时亮HG-绿灯启动时亮

转换开关1SA（旋钮在打向左边时，两圆点接通。

打向右边时，两圆点断开）。

此处仅画出一组触点，另一组作为PLC的输入。

由于工艺要求每一台泵都必须能够作为备用泵使用，具有4种工作方式。

设置2SA为备用泵选择开关，2SA仅有两个点输人PLC，PLC通过编码识别4种工作方式。

2SA的工作情况见图2。

所以根据备用泵选择不同，在不同液面下各泵的工作状态见下表。

图2转换开关的图示

开关的旋钮在中间位时（0º

）ab通。

打向左边2位时（左45º

）cd通。

打向右边4位时（右45º

）ab和cd皆通。

打向左或右的1位时（左或右90º

）ab和cd皆不通。

1SA为自动和手动方式选择开关。

当1SA选择自动时，污水泵的启、停完全决定于中间继电器K的状态，而中间继电器的状态由PLC控制。

当1SA选择手动时，PLC禁止中间继电器K动作，污水泵控制接线完全是一个常规的手动控制接线，按启动按钮SB，污水泵开始工作，按停止按钮SBS，污水泵停止工作。

SBS在自动工作方式下还兼做事故停机按钮。

Q为一检修开关，它在检修时闭合短接1SA，以便在自动方式下检修试车。

各泵的电气接线见图1。

SLI、SL2、SL3为液位传感器接点，它们的通断情况如下：

SL1液面上升到-3.00m时通，下降到-3.50m时断。

SL2液面上升到-2.00m时通，下降到-3.00m时断。

SL3液面上升到-1.00m时通，下降到-2.00m时断。

四台泵分别通过交流接触器l～4KM控制启停，每个交流接触器的辅助接点返回PLC；

用于表征泵的真实状态。

当启动命令发出后的1秒内，辅助触点未闭合意味事故。

同样当停止命令发出1秒内，辅助触点未断开，也是事故。

此时对应的l～4HY事故灯发光，表示相应的污水泵故障，同时事故音响HA发出信号，提醒操作人员注意。

操作人员在听到音响信号后可按动消除按钮SBI，消除事故声光信号，着手排除故障。

SB1同时兼做拭灯胺钮，即在运行中按动此按钮，l～4HY事故灯皆亮，表示事故灯状态良好，否则事故灯已坏。

松开SB1，灯皆灭。

PLC通过中间继电器1～4K控制各交流接触器的通断，达到启停4台泵的目的。

二、系统硬件明细表

序号

名称

符号

类型

动作与范围

三、PLC系统配置图

型号

本机模拟量、数字量I/O

掉电保持时间/h

高速计数器

高速脉冲输出

实时时钟

CPU224

14入/10出

（I0.O-I0.7/I1.0-I1.2/Q0.0-Q0.7/Q1.0）

100

6路、单相6路30KHZ、双相4路20KHZ

两路

20KHZ

有

可选

卡件

外形尺寸/mm

DC24V电源CPU的输入电流/最大负载

AC电源CPU的输入电流/最大负载

扩展模块数量

最大可扩展数字量点数

存储器卡与电池卡

12.5*80*62

110mA/700mA

30mA/100mA

7

168

PLC系统配置图

设计

校对

尚明明王新明

四、系统配电图

五、系统I/O分配表

设备器件名称

I/O地址

符号名

数据类型

PLC输入端口

I0.0

I

BOOL

I0.1

I0.2

I0.3

I0.4

I0.5

I0.6

I0.7

I1.0

I1.1

I1.2

PLC输出端口

Q0.0

Q

Q0.1

Q0.2

Q0.3

Q0.4

Q0.5

Q0.6

Q0.7

Q1.0

定时器

T37

INT

T38

T39

T40

T41

六、PLC端子接线图

PLC端子接线及版面

220VAC外负载电源

泵1控制信号

泵2控制信号

泵3控制信号

泵4控制信号

泵1故障信号

泵2故障信号

泵3故障信号

泵4故障信号

报警音响

220VAC供电电源

1L

●

2L

N

L1

（CPU224AC/DC/Relay端子）

1M

2M

M

L+

24VDC外接电源

传感器SL1

传感器SL2

传感器SL3

泵1状态信号

泵2状态信号

泵3状态信号

泵4状态信号

方式选择

故障检测

直流地

24VDC输出电源

PLC端子接线图

（一）

设计

校核

七、程序结构及说明

八、系统顺序流程图

系统顺序流程图见附录一

九、程序清册

TITLE=程序注解

Network1

//方式一，选择4号泵为备用泵，I0.0为手动自动选择开关

LDNI1.0

ANI1.1

AI0.0

=M0.0

Network2

//方式二，选择1号泵为备用泵，I0.0为手动自动选择开关

AI1.1

=M0.1

Network3

//方式三，选择2号泵为备用泵，I0.0为手动自动选择开关

LDI1.0

=M0.2

Network4

//方式四，选择3号泵为备用泵，I0.0为手动自动选择开关

=M0.3

Network5

//1号泵的工作条件，依次为方式一、方式二、方式三、方式四下的条

//件；

Q0.4非为1号泵正常；

M0.4表示有泵出现问题

LDM0.0

AI0.1

LDM0.1

AM0.4

OLD

LDM0.2

AI0.3

LDM0.3

AI0.2

ANQ0.4

=Q0.0

Network6

//2号泵的工作条件，依次为方式一、方式二、方式三、方式四下的条

Q0.5非为2号泵正常；

ANQ0.5

=Q0.1

Network7

//3号泵的工作条件，依次为方式一、方式二、方式三、方式四下的条

Q0.6非为3号泵正常；

ANQ0.6

=Q0.2

Network8

//4号泵的工作条件，依次为方式一、方式二、方式三、方式四下的条

Q0.7非为4号泵正常；

ANQ0.7

=Q0.3

Netw