PLC课程设计报告书.docx
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PLC课程设计报告书
2011年PLC课程设计
课程设计题目：
四组抢答器&污水处理
学院：
电气学院
班级：
自动化0801
姓名：
邹威
学号：
3080502016
二〇一一年6月25日
7.四组抢答器的PLC控制
一．四组抢答器的PLC控制要求：
设有四组抢答器，有四位选手，一位主持人。
设有一个开始答题按钮，一个系统复位按钮。
按下开始答题按钮后，四位选手开始抢答，最先按下按钮的选手的抢答指示灯亮，同时该选手的编号在数码管上显示，其他选手的按钮不起作用。
如果主持人未按下开始答题按钮，就有选手抢答，则认为是犯规，犯规指示灯亮并闪烁；同时选手序号在数码管上显示，其他选手的按钮不起作用。
当支持人按下开始答题按钮后，时间开始倒计时，在10秒内仍无选手抢答，则系统超时指示灯亮，此后不能再有选手抢答。
所有各种情况在主持人按下系统复位按钮后，系统回到初始状态。
二．PLC机型选择及相关扩展模块
本实验采用S7-200CPU226西门子公司的PLC，本实验未采用扩展模块。
三．抢答器系统示意图。
四．系统控制流程图
五．I/O分配表及I/O接线图
a.I/O接线图
断开
b.I/O分配表
输入信号
输出信号
开始按钮SB1
I0.0
抢答指示灯HL1
Q0.1
抢答指示灯HL2
Q0.2
抢答按钮SB3
I0.1
抢答指示灯HL3
Q0.3
抢答指示灯HL4
Q0.4
抢答按钮SB4
I0.2
犯规指示灯HL5
Q0.5
超时指示灯HL6
Q0.6
抢答按钮SB5
I0.3
数码管a段
Q1.0
数码管b段
Q1.1
抢答按钮SB6
I0.4
数码管c段
Q1.2
数码管d段
Q1.3
复位按钮SB2
I0.6
数码管e段
Q1.4
数码管f段
Q1.5
数码管g段
Q1.6
七．源程序及注释
12.小型污水处理控制系统
一．设计题目及要求
1.SBR污水处理工艺的技术要求
序列间歇式活性污泥法废水处理技术（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess，简称SBR）是一种高效废水回用的处理技术，采用优势菌技术对生活污水进行处理，经过处理后的中水可以用来浇灌绿地、花木、冲洗厕所及车辆等，从而达到节约水资源的目的。
SBR污水处理系统分别由污水处理池、清水池、中水水箱、电控箱以及水泵、罗茨风机、电动阀门和电磁阀等部分组成，在污水处理池、清水池、中水水箱中分别设置液位开关，用以检测水池与水箱中的水位。
SBR废水处理系统示意图如图1所示。
图1SBR废水处理系统示意图
污水处理的第一阶段：
当污水池中的水位处于低水位或无水状态时，电动阀会自动开起纳入污水。
当污水池纳入的污水至正常高水位时，电动阀自动关闭，污水池中污水呈微氧和厌氧状态。
污水处理的第二阶段：
采用能降解大分子污染物的曝气法，可使污水脱色、除臭、平衡菌群的pH值并对污染物进行高效除污，即好氧处理过程。
整个好氧（曝气）时间一般需要6～8h。
在曝气管路上安装了排空电磁阀，当电动阀门自动关闭后，排空电磁阀开起，罗茨风机延时空载起动，然后排空电磁阀关闭，污水池开始曝气。
当曝气处理结束后，排空电磁阀再次开起，罗茨风机空载停机，然后排空电磁阀延时关闭。
曝气风机在无负荷条件下起动和停止，能起到保护电动机和风机的作用。
经过0.5h的水质沉淀，PLC下达起动1#清水泵指令，将沉淀后的水泵入到清水池。
当清水池中的水位升至正常高水位时，1#清水泵自动停止运行。
这时2#清水泵自动起动向中水箱泵水，当水箱内达到正常高水位时，2#清水泵自动停止运行，这时中水箱内的水全部完成处理过程。
如上所示，当中水箱内水位降至低水位时，2#清水泵又自动起动向中水箱泵水。
当污水池中的水位降至低水位时，电动阀门会自动打开继续向污水池纳入污水。
如此循环往复。
SBR废水处理技术针对污水水质不同选用生物菌群不同，工艺要求要求有所不同，电气控制系统应有参数可修正功能，以满足废水处理的要求。
2．SBR废水处理系统动力设备
SBR废水处理系统中所使用的动力设备（水泵、罗茨风机、电动阀），均采用三相交流异步电动机，电动机和电磁阀（AC220V选配）选配防水防潮型。
1#清水泵：
立式离心泵LS50-10-A，扬程10m，流量29m3/h，1kW。
2#清水泵：
立式离心泵LS40-32.1，扬程30m，流量16m3/h，3kW。
曝气罗茨风机：
TSA-40，0.7m3/min，1.1kW。
电动阀：
阀体D97A1X5-10ZB-125mm，电动装置LQ20-1，AC380V，60W。
3．SBR废水处理电气控制系统设计要求
1）控制装置选用PLC作为系统的控制核心，根据工艺要求合理选配PLC机型和I/O接口。
2）可执行手动/自动两种方式，应能按照工艺要求编辑程序并可实时整定参数。
3）电动阀上驱动电动机为正、反转双向运行，因此要在PLC控制回路加互锁功能。
4）PLC的接地应按手册中的要求设计，并在图中表示或说明。
5）为了设备安全运行，考虑必要的保护措施，例如电动机过热保护、控制系统短路保护等。
6）绘制电气原理图：
包括主电路、控制电路、PLC硬件电路，编制PLC的I/O接口功能表。
7）选择电器元件、编制元器件目录表。
8）采用梯形图或指令表编制PLC控制程序。
2．SBR废水处理电气控制原理图设计
（1）主电路设计SBR废水处理电气控制系统主电路如图2所示。
图2SBR废水处理电气控制系统主电路
（2）交流控制电路设计
图3SBR废水处理系统交流控制电路
三．SBR废水处理系统控制流程图
图4SBR废水处理系统控制流程图
4．I/O分配表及I/O接线图
a.I/O接线图
b.I/O分配表
输入信号
输出信号
污水池高水位开关信号
H1
I0.7
1#清水泵接触器
KM1
Q1.0
污水池低水位开关信号
L1
I0.1
2#清水泵接触器
KM2
Q1.1
清水池高水位开关信号
H2
I0.2
污水池高水位红色指示灯
HL7
Q0.0
清水池低水位开关信号
L2
I0.3
污水池低水位绿色指示灯
HL8
Q0.1
中水箱高水位开关信号
H3
I0.4
清水池高水位红色指示灯
HL9
Q0.2
中水箱低水位开关信号
L3
I0.6
清水池低水位绿色指示灯
HL10
Q0.3
起动按钮（绿色）
SB1
I1.0
中水箱高水位红色指示灯
HL11
Q0.4
停止按钮（红色）
SB2
I1.1
中水箱低水位绿色指示灯
HL12
Q0.5
旋钮开关（自动）
SB3-1
I1.2
电动阀门开起绿色指示灯
HL13
Q0.6
旋钮开关（手动）
SB3-2
I1.3
电动阀门关闭黄色指示灯
HL14
Q0.7
手动开电动阀旋钮开关
SB4
I1.4
开电动阀门接触器
KM3
Q1.2
手动关电动阀旋钮开关
SB5
I1.5
关电动阀门接触器
KM4
Q1.3
1#清水泵手动旋钮开关
SB6
I1.6
电动机热保护器故障报警
H17
Q1.7
2#清水泵手动旋钮开关
SB7
I1.7
罗茨风机接触器
KM5
Q1.4
电动阀门开起限位开关
SQ1
I2.0
排空电磁阀继电器
KM6
Q1.5
电动阀门关闭限位开关
SQ2
I2.1
上水电磁阀继电器
KM7
Q1.6
电动阀电动机故障报警
FR0
I2.2
输出口备用
电动机热保护器报警
KA1
I2.3
曝气风机手动旋钮开关
SB8
I2.4
输入点备用
六．源程序及注释
PLC课程设计总结及心得体会
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