多泵调压供水电气控制监控系统设计.docx
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多泵调压供水电气控制监控系统设计
信息与电气工程学院
课程设计说明书(2008/2009学年第二学期)
课程名称:
可编程序控制器
题目:
多泵调压供水电气控制系统设计
专业班级:
自动化06-1
学生姓名:
杨庆胜
学号:
指导教师:
黄尔烈王书强安宪军霍振宇
设计周数:
两周
设计成绩:
2009年7月3日
1设计目的…………………………………………………………………………….2
1.1课程设计的主要任务…………………………………………………………...2
2课程设计内容……………………………………………………………………….3
2.1课程设计的技术要求……………………………………………………………3
2.2设计电路原理图………………………………………………………………….3
2.3系统的I/O口分配………………………………………………………………..4
2.4设备选择…………………………………………………………………………4
2.5程序流程图……………………………………………………………………….5
2.6系统源程序…………………………………………………………………………5
3设计心得……………………………………………………………………………….9
4参考文献……………………………………………………………………………….10
1设计目的
可编程序控制器(PLC)是以微处理器技术、电子技术、网络通信技术和先进可靠的工业手段为基础,综合了计算机技术、网络通信和自动控制技术的一种新型的通用自动控制装置。
它具有供能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程以及适用于再工业环境下应用等一系列有点,现已广泛地应用于工业控制。
本系统是以S7—200PLC为基础的多泵调压供水电气控制系统,可以实现工业生产的自动化控制。
通过实际制作基于PLC的多泵调压供水电气控制系统,一方面使我们进一步学习PLC的基本工作原理和使用方法,理论结合实际加深对PLC的认识,使我们在课堂上学到的理论知识得以通过实践来验证,所学的知识能得到进一步升华;另一方面,使我们了解到多泵调压供水系统的基本工作原理和工作流程,明确其生产过程对电器控制的要求,可以让同学根据要求建立设计的工作的整体概念,明确每一步的任务,通过不断的完善来完成整体设计,使同学的动手能力进一部提升。
1.1课程设计的主要任务
1了解多泵调压供水系统的结构、控制原则和控制要求。
2绘制多泵调压供水系统的条路原理图,编制I/O地址分配。
3编制PLC的程序,利用实验室设备进行调试,尽量在现有的设备上演示控制过程。
4撰写课程设计说明书。
说明书要阐述各路输入输出信号的名称、作用、信号处理电路或者驱动电路的设计,写明设计过程中的分析、比较、计算和选择,画出程序流程图,并加上源程序。
2课程设计内容
2.1课程设计的技术要求
一个调压供水系统中有4台水泵向主管道供水,分别由四台异步电动机拖动。
电机由PLC控制的接触器控制起停。
管道压力由压力传感器检测,经变送器变为0~10V标准信号送到PLC中。
为把主管道压力保持在一定的范围内,按以下方法控制各水泵的起停。
其中正常压力范围对应的模拟量输入电压范围为5~7V电压。
(1)当主管道的压力低于正常压力5s后,生成一个需要接入水泵的信号。
(2)当主管道的压力高于正常压力5s后,生成一个需要切除水泵的信号。
(3)水泵切换的原则是:
当需要切除水泵时,总是将运行时间最长的那台切除;当需要接入水泵时,总是将停止时间最长的那台水泵先接入。
说明:
因为实验室条件所限,故不采用自动检测的传感器,而改用两个输入开关来表示低于和高于正常压力的情况。
2.2设计电路原理图
2.3系统的I/O口分配
I/O地址
输入设备
I/O地址
输出设备
I0.0
启动开关
Q0.0
M1电动机
I0.1
低于5V情况
Q0.1
M2电动机
I0.2
高于7V情况
Q0.2
M3电动机
Q0.3
M4电动机
2.4设备选择
根据控制要求,本设计只需要数字量控制,不需要模拟量控制,共需要数字量输入点3个,数字量输出点4个。
从实用性的角度考虑应选择S7—200作为主控制器。
充分考虑性价比,CPU模板应选择CPU221。
CPU221集成了6点输入/4点输出,共有10点数字量I/O。
无扩展能力,CPU221有6KB程序和数据存储空间、4个独立的30kHz高速计数器、2路独立的20kHz高速脉冲输出,1个RS—485通信编程口。
CPU221具有PPI点对点通信、MPI多点通信通信和自由方式通信能力,非常适于小型数字量控制。
2.5程序流程图
根据系统的控制要求绘制的系统程序流程图如下所示:
PLC上电
保持状态不变
启动开始按钮
5s后切除运行时间最长的水泵
5s后接入停止时间最长的水泵
低于5V
是
高于7V
否
否
是
2.6系统源程序
根据系统的控制要求绘制的系统程序梯形图如下所示:
主程序:
子程序:
3设计心得
课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异,PLC已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域,在生活中可以说得是无处不在。
因此作为二十一世纪的大学来说掌握PLC的开发技术是十分重要的。
回顾起此次PLC课程设计,至今我仍感慨颇多,的确,从选题到定稿,从理论到实践,在整整两星期的日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计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,对PLC汇编语言掌握得不好……通过这次课程设计之后,一定把以前所学过的知识重新温故。
这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多编程问题,最后在梁强老师的辛勤指导下,终于游逆而解。
同时,在张鹏老师的身上我学得到很多实用的知识,在次我表示感谢!
同时,对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢!
同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢!
4参考文献
1.《S7—200PLC编程及应用》廖常初机械工业出版社2007年
2.《可编程控制器选择设计与维护》殷洪义机械工业出版社2002年
3.《可编程控制器原理及应用实例》张进秋陈永利张中民机械工业出版社2000年
课程设计
评语
课程设计
成绩
指导教师
(签字)
年月日