可编程控制器系统与设计课程设计.docx

1、可编程控制器系统与设计课程设计可编程控制器系统与设计课程设计 PLC在洗车场污水泵控制中的应用设计人员承担内容签名尚明明任务工作的非配与程序的编写与调试王新明顺序功能图、I/O分配图编写刘兆栋报告的撰写（包括接线图等的绘制）与调试 重庆大学自动化学院2005级2008年12月目录一、 系统工作情况简述-二、 系统硬件明细表-三、 PLC系统配置图-四、 系统配电图-五、 系统I/O分配表-六、 PLC端子接线图-七、 程序结构图及说明-八、 系统顺序流程图-九、 程序清册-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

2、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：4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。4台泵中的任意一台泵都必须能够作为备用泵使用。3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-1.00

3、m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

4、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（0）ab通。打向左边2位时（左45）cd通。打向右边4位时（右45）ab和cd皆通。打向左或右的1位时（左或右90）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，

5、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l4KM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l4H

6、Y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，l4HY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14K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CPU22414入/10出 (I0.O-I0.7/I1.0-I1.2/Q0.0-Q0.7/Q1.0）1006

7、路、单相6路30KHZ、双相4路20KHZ两路20KHZ有可选卡件外形尺寸/mmDC24V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*62110mA/700mA30mA/100mA 7168PLC系统配置图设计校对刘兆栋尚明明 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I0.0IBOOLPLC输入端口I0.1IBOOLPLC输入端口I0.2IBOOLPLC输入端口I0.3IBOOLPLC输入端口I0.4IBOOLPLC输入端口I0.5IBOOLPLC输入端口I0

8、.6IBOOLPLC输入端口I0.7IBOOLPLC输入端口I1.0IBOOLPLC输入端口I1.1IBOOLPLC输入端口I1.2IBOOLPLC输出端口Q0.0QBOOLPLC输出端口Q0.1QBOOLPLC输出端口Q0.2QBOOLPLC输出端口Q0.3QBOOLPLC输出端口Q0.4QBOOLPLC输出端口Q0.5QBOOLPLC输出端口Q0.6QBOOLPLC输出端口Q0.7QBOOLPLC输出端口Q1.0QBOOL定时器T37T37INT定时器T38T38INT定时器T39T39INT定时器T40T40INT定时器T41T41INT六、PLC端子接线图PLC端子接线及版面220VA

9、C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1LQ0.0Q0.1Q0.22LQ0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0NL1（CPU224 AC/DC/Relay 端子）1MI0.0I0.1I0.2I0.32MI0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2ML+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 核刘兆栋尚明明 王新明重庆大学自动化学院2005级七、

10、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Network 1 / 方式一，选择4号泵为备用泵，I0.0为手动自动选择开关LDN I1.0AN I1.1A I0.0= M0.0Network 2 / 方式二，选择1号泵为备用泵，I0.0为手动自动选择开关LDN I1.0A I1.1A I0.0= M0.1Network 3 / 方式三，选择2号泵为备用泵，I0.0为手动自动选择开关LD I1.0AN I1.1A I0.0= M0.2Network 4 / 方式四，选择3号泵为备用泵，I0.0为手动自动选择开关LD I1.0A I1.1A I0.0=

11、M0.3Network 5 / 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LD M0.0A I0.1LD M0.1A M0.4OLDLD M0.2A I0.3OLDLD M0.3A I0.2OLDAN Q0.4= Q0.0Network 6 / 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/ 件；Q0.5非为2号泵正常；M0.4表示有泵出现问题LD M0.0A I0.2LD M0.1A I0.1OLDLD M0.2A M0.4OLDLD M0.3A I0.3OLDAN Q0.5= Q0.1Network 7 / 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/ 件；Q0.6非为3号泵正常；M0.4表示有泵出现问题LD M0.0A I0.3LD M0.1A I0.2OLDLD M0.2A I0.1OLDLD M0.3A M0.4OLDAN Q0.6= Q0.2Network 8 / 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/ 件；Q0.7非为4号泵正常；M0.4表示有泵出现问题LD M0.0A M0.4LD M0.1A I0.3OLDLD M0.2A I0.2OLDLD M0.3A I0.1OLDAN Q0.7= Q0.3Netw