贝加莱PLC恒压供水系统设计.docx

1、贝加莱PLC恒压供水系统设计恒压供水系统的PLC控制设计第一章 系统的工艺设计和控制要求随着社会的发展和进步，城市高层建筑的供水问题日益突出。以方面要求提高供水质量，不要因为压力的波动造成供水的障碍；另一方面要求保障供水的可靠性和安全性。针对这两方面的要求，新的供水方式和控制系统应运而生，这就是PLC控制的恒压无塔供水系统。恒压供水保证了供水的质量，以PLC为主机的控制系统丰富了系统的控制功能，提高了系统的可靠性。1.1恒压供水系统的基本构成：恒压供水泵站一般需设多台水泵及电机，这比设单台水泵及电机节能而可靠。配单台电机和水泵时，它们的功率必须足够的大，在用水量少十开一台大电机肯定是浪费，电机

2、选小了用水量大时供水不足。而且水泵和电机都有维修的时候，备用泵是必要的。恒压供水的主要目标是保持管压网水呀的恒定，水泵电机的转速套跟随用水量的变化而变化，这就要用变频器为水泵供电。这也有两种配置方式，一是为每台水泵电机配一台变频器，这当然方便，电机与变频器间不需要切换，但是购买变频器的费用较高。另一种方案是数台电机陪一台变频器，变频器与电机见可以切换，供水运行时，一台水泵变频运行，其余水泵共频运行，以满足不同用水两的需求。下图为恒压供水泵站的示意图。图中压力传感器用于检测管网中的水压，常装设在泵站的出水口。当用水量大时，水压降低；用水量小时，水压升高。水压传感器将水压的变化转变为电流或电压的变

3、化送给调节器。 图 1. 恒压供水站的基本组成 1.2控制器选择 据设计要求，对全自动洗衣机的控制选择使用PLC进行控制。PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。综合以上的叙述和课程的性质，本次设计采用贝加莱公司的PLC，型号为X20CP1484，具体参数如下：X20 CPU，Celeron 266,32MB DR

4、AM,1MB SRAM,可更换内存条：CompactFlash，1个X20 IF模块插槽，2个USB接口，1个RS232接口，1个Ethernet(10/100 Base-T)接口，1个Ethernet POWERLINK接口（EPL框架，协议支持），另购程序内存。具体实物图如图2所示：图2 贝加莱PLC实物图1.3 I/O设备选型PLC 的输入输出量有开关量和模拟量两种。在洗衣机控制系统中，PLC 输入和输出端都是经过隔离、转换后的开关信号。输入接口设备包括开关、按钮、继电器触点和传感器等。输出信号控制设备包括接触器、电磁阀、指示装置等。PLC输入输出接口较多，控制功能强大。需要根据实际需要

5、选择合适的 I/O 端口进行设置，达到控制要求。在本次设计中，采用的是与贝加莱公司的 PLC相配套的I/O模块，其中开关量输入模块为贝加莱公司的X20DI9371，参数如下：X20数字输入模块，12个输入，24VDC，漏式，可设置输入滤波器，1线制技术，实物图如图3所示。开关量输出模块为贝加莱公司的X20BM31，参数如下：X20数字量输出模块，12个输出，24VDC，0.5A，源式，1线制技术。实物图如图4示。图3 开关量输入模块图4开关量输出模块1.4控制要求在设计应用中，恒压供水的解决方案有多种，下面介绍利用4台水泵根据压力的设定上下限变化来运行控制的恒压供水方式。1. 水泵的启停控制水

6、泵的启停控制是根据主管道的压力信号来决定的，当压力低于正常压力时启动一台水泵，若15s后压力仍然低，则启动下一台。当压力高于正常压力时停止一台水泵，若15s后压力仍然高，则停止下一台。2. 水泵的切换控制该控制由4台水泵完成，考虑到对电动机的保护，要求4台水泵轮流运行，并且要求启动时首先启动停止时间最长的那台，停止首先停止运行时间最长的那台。第二章 系统设计2.1 I/O地址分配输入/输出的地址分配如表1所示：输入单元地址输出单元地址启动SB1I0.0电动机M1Q0.0停止SB2I0.1电动机M2Q0.1压力下限SQ1I0.2电动机M3Q0.2压力上限SQ1I0.3电动机M4Q0.3M1过载保

7、护FR1I0.4M1过载保护FR1I0.5M1过载保护FR1I0.6M1过载保护FR1I0.72.2梯形图程序如下：1.按下启动按钮2.自动切换时间3 1号泵工作：4 2号泵工作：5 3号泵工作：6 4号泵工作：7 停止1号泵后的切换时间：8 停止2号泵：9 停止3号泵：10 停止4号泵：2.3软件组态：2.4 控制界面控制界面主要设置了开始停止按键和与4个保护按键，并采用中英双语界面。第三章 实验体会与总结通过本次工程实践，我更好的了解贝加莱产品，明白了它的运行机制，同时了解了如何对它进行控制，并且能更好的运用Automation Studio V3.0.90，通过它进行组态，建立贝加莱产品

8、与控制软件的联系，把组态好下载到机器来面，这种功能的实现让人明白了信息的传递是多么的重要，然后自己编写的控制程序，并把下载到机器里面进行验证，也可以在软件中进行仿真后，在下载到机器里面。通过此次贝加莱集成自动化课程的学习，我获得了很大的收获。余老师在课堂上的讲解，使我对PLC控制系统以及各种通讯协议又有了新的认识和理解。此外，通过工程中控制系统设计的几个范例，使我了解了控制系统设计的具体步骤，令我豁然开朗。在实践课中，我们进行了组态和编程实验，并掌握了如何设计触摸屏画面以及伺服电机的控制，使我对贝加莱PLC控制系统的硬件设备和软件Automation Studio有了较为深入的了解。最后我们通过此次实践课中学到的知识使用贝加莱的相关设备完成了此次控制系统设计。这次实践课让我不仅让我对贝加莱的PLC系统有了较为全面的了解，扩宽了我的视野，也提高了我的动手能力和解决问题的能力，使我做到了理论和实践相结合。在以后的学习和工作中，我还要不断地加深对PLC系统的认识并努力提高自己的技术水平。最后，深深地感谢余老师和给予我帮助的同学们。