样稿基于FX2N PLC 及组态王的水塔水位监控.docx
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样稿基于FX2NPLC及组态王的水塔水位监控
扬州大学能动学院
测控技术与自动化系统综合毕业实习I（PLC实习）
题目：
基于FX2NPLC及组态王的水塔水位监控
课程：
可编程控制器
专业：
测控技术与仪器
学号：
091301228
班级：
测控0902
姓名：
钟乐
指导教师：
束长宝蒋步军
完成日期：
2012年3月1日
目录
一、任务书1
二、课程实习报告含输入输出设备清单2
三、控制流程图/顺序功能图3
四、I/O地址分配表4
五、I/O接线图4
六、梯形图及程序说明5
七、其它说明或介绍（组态软件），功能实现方法8
八、照片及简单说明9
九、实习总结（含调试过程出现问题及解决方法等）15
十、参考文献16
一、任务书
1）概述
图1水塔水位控制工作示意
某单位自来水供水系统中，为解决其高层建筑物的供水问题，建有一个46m高的水塔，该水塔正常水位变化2.2m，为保证水塔的正常水位，需要用水泵为其供水。
水塔距离泵房较近。
泵房有2台22kW交流380V泵用异步电动机。
水塔水位控制工作示意如图1所示。
2）控制要求
（1）因电动机功率较大，为减小启动电流对电网的冲击影响，电动机采用星形三角形降压启动，并错开启动时间（间隔时间为5s）。
（2）通过在水塔的3个液压传感器SL1，SL2，SL3，将水位值信号送入PLC，从而通过水泵开关对水塔中水位进行自动控制。
图1中还有1液压传感器SL0作为下水箱缺水报警开关，当下水箱液位低于SL0时，意味着水泵进水口缺水，此时应自动切断电源并报警。
（3）自动运行方式：
由一台可编程控制器来控制两台水泵电动机自动运行。
当换项开关KK打到自动时，系统根据水塔液位传感器传出的信号执行事先编译好的程序。
（4）程序流程：
在水塔中无水时，M1，M2两台泵同时开启，对水塔进行注水；水位打到地液位时，控制台上低水位灯点亮；水位到达中水位时，M2泵先停止，M1泵继续运行，中水位灯点亮；水位到达高水位时，M1泵停止，高水位灯点亮。
而当下水箱水位到达报警水位时，报警器开始报警，并停止两台电动机的运行。
（5）程序每台电动机都有运行状态指示灯。
（6）液位传感器要有位置状态指示灯。
3）设计提示
（1）电动机采用星形三角形降压启动，以减小启动电流对电网的冲击影响。
4）实习要求
（1）根据实习任务的要求，进行测点统计。
（2）选择合适的FX2N系列PLC，进行PLC的I/O分配,硬件配置。
（3）画出PLCI/O接线图及主接线图等相关图纸。
（4）根据控制要求设计梯形图控制程序并加以说明。
（5）用组态王软件完成系统组态画面设计并实现基本监控功能。
（6）在PLC实验室上机模拟调试，检验设计功能。
（7）实习时间为一周半。
二、课程实习报告含输入输出设备清单
输入/输出设备和对应的PLC端子如下：
输入
输出
输入设备
对应端子
功能介绍
输出设备
对应端子
功能介绍
SQ1
X0
开
Y1
Y1
低水位灯
SQ2
X1
关
Y2
Y2
中水位灯
SQ3
X2
低水位传感器
Y3
Y3
高水位灯
SQ4
X3
中水位传感器
Y4
Y5
水泵1
SQ5
X4
高水位传感器
Y5
Y10
水泵2
QS
X5
下水箱传感器
三、控制流程图/顺序功能图
控制流程图
四、I/O地址分配表
输入信号
输出信号
启动
X0
低水位灯
Y1
停止
X1
中水位灯
Y2
低水位传感器
X2
高水位灯
Y3
中水位传感器
X3
水泵1
M1
高水位传感器
X4
水泵2
M2
警告
X5
五、I/O接线图
接线图
六、梯形图及程序说明
七、其它说明或介绍（组态软件），功能实现方法
组态王软件具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。
通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。
其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。
尤其考虑三方面问题：
画面、数据、动画。
通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。
组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。
而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。
它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能
使用组态王实现控制系统实验仿真的基本方法：
（1）图形界面的设计
（2）构造数据库
（3）建立动画连接
（4）运行和调试
八、照片及简单说明
低水位
中水位
高水位
警告
当打开电源时，传感器检测上水箱水位，当液位为低水位时，低水位传感器置1，低液位灯点亮，水泵M1，M2同时星形三角形降压启动。
当液位到达中水位时，中水位传感器置1，中液位灯点亮，水泵M2停止。
当液位到达高水位时，高水位传感器置1，高液位灯点亮，水泵M1停止。
当下水箱液位低于一定程度时，下水箱传感器置数，整个系统停止工作。
当下水箱缺水时，水泵M1，M2停止工作
当水位为低水位时，水泵M1，M2星形三角形启动
当水位到达中水位时，M2停止工作
当水位到达高水位时，M1停止工作
九、实习总结（含调试过程出现问题及解决方法等）
短短的一个半星期的课程设计结束了，在这短短的我学会并掌握了很多的PLC知识和组态王软件的应用。
我们遇到各种各样的问题，但我们还是坚持在实验室不停的验证不停调试，在一个个问题的解决中，我们不断的提高着我们理论知识的应用，实际操作技能的也得到了很好的锻炼，也锻炼了我们的自学能力。
在课程设计期间，我们小组遇到了很多的问题，甚至一些基本的知识也不会，有的翻书可以找到答案，但是不是所有的问题都能够在书上找到答案的，所以就想老师请教，自己在这个反复思考的过程中学到了很多的知识。
另外相互讨论共同研究也是很重要的，经常出现一些问题,使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。
在这次课程设计中，我们遇到过很多的棘手的问题，比如动画界面没反应；按下关闭键时，系统还在运行；动画效果与PLC实际的主从关系搞反了。
这就需要我们能够不断讨论，遇到实在解决不了的就找人帮忙，而不是随便放松对自己的要求，或者是蒙混过关。
这样就失去了这次课程设计的意义了。
课程设计就是让我们学会认识问题，发现问题，解决问题。
这样我们才能够进步，才能够有所收获，有所长进。
这次的课程设计是以小组为单位的，我们的小组有4个人，平时我们就一起讨论，并且提出问题，一起解决，没有把任务单单丢给一个人去做。
大家齐心协力一起努力把程序画出了，再接入硬件，最后通过调试，检测得到最后的结果。
十、参考文献
[1]周美兰.PLC电气控制与组态设计.科学出版社.2009
[2]苟晓卫.PLC触摸屏快速入门与实践.人民邮电出版社.2010
[3]王宇.PLC电气控制与组态设计.电子工业出版社.2010
[4]吴启红.可编程序控制系统设计技术.机械工业出版社.2012
[5]顾桂梅.电气控制与PLC应用项目教程.机械工业出版社.2011
[6]王瑞祥.电气控制及PLC应用实践教程.科学出版社.2010
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