水塔水位控制系统.docx

上传人:b****6 文档编号:4780398 上传时间:2022-12-08 格式:DOCX 页数:20 大小:776.45KB
下载 相关 举报
水塔水位控制系统.docx_第1页
第1页 / 共20页
水塔水位控制系统.docx_第2页
第2页 / 共20页
水塔水位控制系统.docx_第3页
第3页 / 共20页
水塔水位控制系统.docx_第4页
第4页 / 共20页
水塔水位控制系统.docx_第5页
第5页 / 共20页
点击查看更多>>
下载资源
资源描述

水塔水位控制系统.docx

《水塔水位控制系统.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水塔水位控制系统.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。

水塔水位控制系统.docx

水塔水位控制系统

过程控制项目实训设计报告

题目

水塔水位控制系统

院系

电气信息项目系

专业

电气项目及其自动化

2018年10月10日

过程控制项目实训设计报告

一、选题目的和意义:

水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统,传统供水系统大多采用水塔、高位水箱或气压罐式增压设备,用水泵以高出实际用水高度的扬程来“提升”水量,其结果增大了水泵的轴功率和能耗。

现研究设计的水塔水位控制系统采用变频调速恒压供水系统,实现水泵无级调速。

依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,保持水压恒定以满足用水要求,是当今先进、合理的节能型供水系统。

供水是一个关系国计民生的重要产业。

随着社会的发展和人民生活水平的提高,对城市供水提出了更高的要求,要满足及时、准确、安全保证充足供水,如果仍然沿用人工方式,劳动强度大,工作效率低,安全性难以保障,为此必须进行水塔水位控制自动化系统的改造。

因为当前可编程序控制器(PLC>技术已日趋成熟,因而考虑利用它来实现水塔/水箱供水控制。

多年来,可编程控制器<简称PLC)从其产生到现在,实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃,今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高,成为工业控制领域的主流控制设备,在各行各业发挥着越来越大的作用。

可编程控制器(PLC>是以计算接触控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点,又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯,特别是PLC的程序编制,不需要专门的计算机编程语言知机技术为基础的新型工业控制装置。

因其高可靠性和较高的性价比在工业控制中得到广泛的应用。

本文针对目前比较流行的控制技术,利用PLC和传感器构成了水塔水位的控制系统。

改造后的水塔水位自控系统,实现水塔水位自动控制系统,远程监控,实现无人值守,提高了供水质量。

学生姓名

任务分工

学生姓名

任务分工

二、主要研究内容:

1.如何利用PLC实现对水塔水位自动控制;

2.设计一基于组态王的水塔水位控制系统的模拟装置;

3.如何利用组态王与PLC有效连接,控制和实时监控水塔水位的变化。

三、设计的方法及步骤:

一、有关控制系统设计

1.水塔水位控制系统的控制装置设计

水塔水位控制装置

在原始状态的情况下<既水塔和水池都没水),水池上限Q0.4和水池下限Q0.3指示灯及水塔上限Q0.6和水塔下限Q0.5指示灯都是亮着的。

当扳上开关按钮I0.0的时候,电磁阀Q0.1开始工作,当水流流到水池下限位I0.4时,既4秒之后,如果水池下限指示灯Q0.3仍然亮着,这个时候电磁阀指示灯Q0.7一闪一闪,表示电磁阀Q0.1出了故障停止工作,系统开始报警。

当水池下限指示灯Q0.3不亮的时候,水池水位开始往上升,同时水泵Q0.2动作,开始往水塔里抽水。

当水位到水塔下限位I0.2时,这时水塔下限指示灯Q0.5不亮。

同时水池水位继续往上升,当上升到水池上限位Q0.3时,既水池灌满水之后,此时电磁阀Q0.1不动作。

水泵Q0.2继续往水塔抽水,抽水的同时水池的水位会下降,当下降到水池上限位Q0.4以下时,此时水池上限指示灯I0.3变亮,而水塔的水位往上升。

当上升到水塔上限位.I0.1时,水塔上限指示灯Q0.6不亮。

此时电磁阀Q0.1动作,当水池灌满水之后结束。

2.水塔水位控制系统的组态王软件设计

(1>建立组态王新项目

要建立新的组态王项目,请首先为项目指定工作目录<或称“项目路径”)。

“组态王”用工作目录标识项目,不同的项目应置于不同的目录。

工作目录下的文件由“组态王”自动管理。

启动“组态王”项目管理器

单击“下一步”继续。

弹出“新建项目向导之二对话框”,如图右所示。

新建项目向导一新建项目向导二

在项目路径文本框中输入一个有效的项目路径,或单击“浏览…”按钮,在弹出的路径选择对话框中选择一个有效的路径。

单击“下一步”继续。

弹出“新建项目向导之三对话框”,如图所示。

在项目名称文本框中输入项目的名称,该项目名称同时将被作为当前项目的路径名称。

在项目描述文本框中输入对该项目的描述文字。

项目名称长度应小于32个字节,项目描述长度应小于40个字节。

单击“完成”完成项目的新建。

系统会弹出对话框,询问用户是否将新建项目设为当前项目,如图所示。

新建项目向导三是否设为当前项目对话框

单击“否”按钮,则新建项目不是项目管理器的当前项目,如果要将该项目设为新建项目,还要执行“文件\设为当前项目”命令;单击“是”按钮,则将新建的项目设为组态王的当前项目。

定义的项目信息会出现在项目管理器的信息表格中。

双击该信息条或单击“开发”按钮或选择菜单“工具\切换到开发系统”,进入组态王的开发系统。

(2>创建组态画面

继续上节的项目,进入新建的组态王项目,选择项目浏览器左侧大纲项“文件\画面”,在项目浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标,弹出对话框如图所示。

在“画面名称”处输入新的画面名称,如leipeng,其它属性目前不用更改。

点击“确定”按钮进入内嵌的组态王画面开发系统。

如图所示。

新建画面组态王开发系统

(3>定义IO设备

继续上节的项目。

选择项目浏览器左侧大纲项“设备\COM1”,在项目浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标,运行“设备配置向导”,如图3-9所示

选择“S7-200系列”的“PPI”项,单击“下一步”,弹出“设备配置向导”,如图所示。

设备配置向导一设备配置向导二

为外部设备取一个名称,输入PLC,单击“下一步”,弹出“设备配置向导”,如图所示。

为设备选择连接串口,假设为COM1,单击“下一步”,弹出“设备配置向导”,如图所示。

设备配置向导三设备配置向导四

填写设备地址为2,单击“下一步”,弹出“设备配置向导”,如图所示。

设置通信故障恢复参数(一般情况下使用系统默认设置即可>,单击“下一步”,弹出“设备配置向导”,如图所示。

设备配置向导五设备配置向导六

请检查各项设置是否正确,确认无误后,单击“完成”。

设备定义完成后,可以在项目浏览器的右侧看到新建的外部设备“PLC”。

在定义数据库变量时,只要把IO变量连结到这台设备上,它就可以和组态王交换数据了。

二、实验步骤

1.水塔水位控制系统的PLC设计

选取水塔水位控制系统的主电路,确定该系统的PLC的I/O端口分配,连接系统的I/O设备,按要求确定系统的控制流程图,编写控制程序,最后与硬件连接并调试,直至硬件正常运行

2.水塔水位控制系统的组态画面设计

首先建立组态王项目名程为“水塔水位控制系统”的新项目,再创建组态画面,

并在图库管理器中画出该系统的静态画面,定义I/O设备(假设仿真PLC连接在计算机的COM1口>,确定变量类型,并构造数据库<自动开关1、自动开关2、自动开关3、自动开关4、a1、a2、a3、a4、a5、水泵运行、电池阀、水池液位、水塔液位、水流1、水流2、水流3、水流4、水流5、水流6),之后建立动画连接<各个图素动画连接设备,并在画面命令语言中编写程序),最后PLC与组态连接并运行。

四、实验设计<相关原理框图):

<一)水塔水位控制系统PLC设计

1.水塔水位控制系统的I/O口分配

首先先确定该系统的输入输出信号,在该系统里面共有5个输入信号和7个输出信号,具体分配如下所示

输入:

控制开关:

I0.0水塔上限位:

I0.1

水塔下限位:

IO.2水池上限位:

I0.3

水池下限位:

IO.4

输出:

电磁阀:

Q0.1水泵:

Q0.2

水池下限指示灯a1:

Q0.3水池上限指示灯a2:

Q0.4

水塔下限指示灯a3:

Q0.5水塔上限指示灯a4:

Q0.6

报警指示灯:

Q0.7

2.水塔水位主电路

水塔水位控制系统中水泵的主电路图如图所示

水泵主电路

3.水塔水位控制系统的I/O设备

这是一个单体控制小系统,没有特殊的控制要求,它有5个开关量,开关量输出触点数有8个,输入、输出触点数共有13个,只需选用一般中小型控制器即可。

据此,可以对输入、输出点作出地址分配,水塔水位控制系统的I/O接线图如图2-3所示。

水塔水位控制系统的I/O接线图

4.水塔水位控制系统的梯形图

梯形图程序设计语言是用梯形图的图形符号来描述程序的一种程序设计语言。

采用梯形图程序设计语言,程序采用梯形图的形式描述。

这种程序设计语言采用因果关系来描述事件发生的条件和结果。

每个梯级是一个因果关系。

在梯级中,描述事件发生的条件表示在左面,事件发生的结果表示在后面。

梯形图程序设计语言是最常用的一种程序设计语言。

它来源于继电器逻辑控制系统的描述。

在工业过程控制领域,电气技术人员对继电器逻辑控制技术较为熟悉,因此,由这种逻辑控制技术发展而来的梯形图受到了欢迎,并得到了广泛的应用。

梯形图程序设计语言的特点是:

与电气操作原理图相对应,具有直观性和对应性;与原有继电器逻辑控制技术相一致,对电气技术人员来说,易于撑握和学习,因此我们制作了一个水塔水位控制系统的梯形图如图所示。

2-4水塔水位控制系统的梯形图.

5.水塔水位控制系统的流程图

水塔水位控制系统的流程图如图所示。

水塔水位控制系统的流程图

6.编程语言

Network1

LDI0.0

OQ0.1

AI0.3

=Q0.1

Network2

LDQ0.1

TONT37,40

Network3

LDI0.4

=Q0.3

Network4

LDT37

AI0.4

LPS

ANT38

=Q0.7

LPP

ANT39

TONT38,10

Network5

LDT38

TONT39,10

Network6

LDI0.3

=Q0.4

Network7

LDI0.2

OQ0.2

AI0.1

ANI0.4

=Q0.2

Network8

LDI0.2

AQ0.6

=Q0.5

Network9

LDI0.1

=Q0.6

(二>水塔水位控制系统的组态王设计

1.建立组态画面

静态组态王水塔水位控制画面

2.本设计中使用仿真PLC和组态王通信。

仿真PLC可以模拟PLC为组态王提供数据。

假设仿真PLC连接在计算机的COM1口.

设备定义完成后,可以在项目浏览器的右侧看到新建的外部设备“PLC”。

在定义数据库变量时,只要把IO变量连结到这台设备上,它就可以和组态王交换数据了。

3.构造数据库

选择项目浏览器左侧大纲项“数据库\数据词典”,在项目浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标,弹出“变量属性”对话框,分别定义:

自动开关1、自动开关2、自动开关3、自动开关4、a1、a2、a3、a4、a5、水泵、电池阀、水池液位、水塔液位、水流1、水流2、水流3、水流4、水流5、水流6。

4.命令语言

组态王的命令语言包括:

画面命令语言、数据改变命令语言、事件命令语言、热键命令语言何自定义函数命令语言。

本设计重点使用应用程序命令语言。

如图所示。

打开命令语言下的应用程序命令语言,选择存在时,输入如下完整的代码。

if(\\本站点\启动==1>

{\\本站点\a1=1。

\\本站点\a2=1。

\\本站点\a3=1。

\\本站点\a4=1。

\\本站点\a5=0。

\\本站点\自动开关1=1。

\\本站点\自动开关2=1。

\\本站点\自动开关3=1。

\\本站点\自动开关4=1。

if(\\本站点\电磁阀==1>

{\\本站点\a5=1。

\\本站点\水流1=\\本站点\水流1+1。

\\本站点\水流2=\\本站点\水流2+1。

\\本站点\水池水位=\\本站点\水池水位+1。

if(\\本站点\水池水位<10&&\\本站点\$秒>2>

{\\本站点\自动开关1=0。

\\本站点\a1=1。

}

if(\\本站点\水池水位>=10&&\\本站点\$秒>10&&\\本站点\水塔水位<100>\\本站点\水泵运行=1。

if(\\本站点\水池水位>=10&&\\本站点\$秒>2>

{\\本站点\a1=0。

\\本站点\自动开关1=1。

}

if(\\本站点\水池水位>=90&&\\本站点\$秒>=2>

{\\本站点\a2=0。

}

}

else{\\本站点\a5=0。

\\本站点\水流1=0。

\\本站点\水流2=0。

}

if(\\本站点\水池水位>=100>

{\\本站点\电磁阀=0。

\\本站点\水池水位=100。

}

if(\\本站点\水泵运行==1>

{\\本站点\水流4=\\本站点\水流4+1。

\\本站点\水流5=\\本站点\水流5+1。

\\本站点\水塔水位=\\本站点\水塔水位+1.5。

\\本站点\水池水位=\\本站点\水池水位-0.5。

}

else{\\本站点\水流4=0。

\\本站点\水流5=0。

}

if(\\本站点\水塔水位>=10>\\本站点\a3=0。

if(\\本站点\水塔水位>=90>

{\\本站点\a4=0。

\\本站点\水泵运行=0。

}

if(\\本站点\水池水位<10&&\\本站点\水塔水位<10>

\\本站点\水泵运行=0。

if(\\本站点\水塔水位>=100>\\本站点\水塔水位=100。

}

五、结果及讨论:

1.实验结果

运行效果一

运行效果二

在设计过程中,我通过上网查阅,到图书馆翻阅有关书籍,学到了不少的东西。

在这期间特别是对PLC编程及梯形图、指令表都有了一个更深入的了解,知道了PLC在人们生活中是多么的重要,知道了知识无论什么时候都是那样的宝贵。

设计的过程是一个不断打破和推翻自己以前想法的过程,有些可能你认为成立的东西在编译的时候就会出错,所以需要反复的调试和修改。

我认为要有足够的耐心和保持清醒的大脑。

我们制作的是一个普通的供水系统,但在设计期间还是遇到了很多问题,因为毕竟是我们自己在设计东西,这些问题肯定得靠自己解决了,老师不可能都给你解决了。

这也让我清醒的认识到,就算老师现在一个个都给你解决了,那以后呢,进入社会以后呢,遇见问题了找谁去,所以很多时候很多问题都应该相信自己,相信自己有能力把问题解决了。

总之在这次课程设计期间我受益非浅

六、指导教师的意见:

签名:

年月日

成绩评定:

学生姓名

成绩

学生姓名

成绩

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 求职职场 > 社交礼仪

copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1