液体反应池定量定时送液控制PLC课程设计报告书

1、专业资料本设计围绕液体反应池定量定时送液控制，选用德国西门子公司的S7-200系列PLC,CPU22型完成顺序控制启停任务。液体反应池在各行各业都得到了广泛的应用，如化工产业，化工厂大量使用液体反应池。在其得到广泛应用的同时，特别是许多大型反应池会布置多台水 泵，实现各水泵启停自动化控制显得尤为重要。以往的手动操作常会给运行人员带来很多麻烦，水泵的启停都需要运行人员亲自操作，不仅费力而且操作时间长， 造成控制不准确。因此，在本次设计中以三台水泵的控制为例，尝试对液体反应池定时定量送液控制程序进行编程。本次设计中使用的西门子的S7-200系列PLC适用于各行各业、各种场合中 的检查、监测及控制自

2、动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中， 或相连成网络皆能实现复杂控制功能。由于它具有紧凑的设计、良好的扩展性、 低廉的价格、丰富的功能模块以及强大的指令系统，使得S7-200PLC可以近乎完美地满足小规模控制的要求。在本次设计中，要用PLC完成三台泵的顺序启动，小灯显示水位及限位停泵 功能。2设计内容2.1基本功能2.1.1三台泵的顺序启动用三台泵向某反应池输送液体。按下启动按钮后，三台泵顺序间隔3s启动。2.1.2三台泵的停止(1) 当液体达到A后，第一台泵停止。(2) 当液体达到B处，第二台泵停止。(3) 当液位达到C后，若6s后未按下停止按钮，当液位超过 D处，则溢流阀切

3、 断最后一台泵。(4) 按下停止按钮，所有的泵停止工作。2.1.3液位显示(1) 当液体达到A后，A处发出间隔1.5s的闪烁信号。(2) 当液体达到B处，A处闪烁信号停止，B处发出间隔1s的闪烁信号。(3) 液位达到C后，B处闪烁信号停止，C处发出1s闪烁信号。若6s后仍未按 下停止按钮，则C处闪烁信号时间为0.5s。2.2硬件配置编程计算机，S7-200PLC，三台泵，三个小灯，启动按钮，停止按钮，四个 液位开关3工艺分析及控制要求3.1工艺流程图如图所示为液体反应池生产工艺流程图。在液体反应池外布有三台水泵为 反应池送液。液体反应池内有四个液位开关，控制水位。图3.1反应池生产工艺流程图D

4、处液位C处液位B处液位盒处液位图3.2液体反应池定量定时送液控制工艺流程图如图3.2所示为液体反应池定量定时送液控制工艺流程图，按下启动按钮后，设备按照设计要求实现顺序启停，液位显示等功能。3.2控制要求在本次设计中，用三台泵向某反应池输送液体。按下启动按钮后，三台泵顺 序间隔3s启动。当液体达到A后,第一台泵停止，并发出间隔1.5s的闪烁信号; 当达到B处，第二台泵停止，A处闪烁信号停止，B处发出间隔1s的闪烁信号; 液位达到C后，B处闪烁信号停止，C处发出1s闪烁信号；若6s后仍未按下停 止按钮，则C处闪烁信号时间为0.5s ;当液位超过D处，则溢流阀切断最后一 台泵。word完美格式4液

5、体反应池硬件设计4.1网络结构设计液体反应池定量定时控制系统的网络结构图如图4.1所示，包括编程计算机、S7-200PLC及在其控制下的三台泵。1泵2泵3泵图4-1控制系统网络结构图4.2硬件设计220V 第AC 220VO QKMJ KM2 KM3 HL1HL2 HL3LL00.000. 1 1 00. 2| 00. 3 |q0.4 QO. 5|N | LS7-200 PLCCPU2261M10,010. 110. 2 10.3 m10, 5M T L+DC 24V了 冷今小SB1 SB2A B 处处? 液液j 位位彳C D 处处 履液 童位图4-2反应池PLC外围接线图如图所示为液体反应池

6、 PLC外围接线图，S7-200PLC的输入设备为启/停按 钮及A、B、C、D四处的液位开关，输出设备为三台水泵和三个小灯。 S7-200PLC 供电电源为交流220V,自带直流24V供电电源。输出设备电源为交流 220V。专业资料4.3电气原理图设计Ll &L2 &L3 oFIJI2泵液体反应池电气原理图word完美格式4.4 I/O 地址分配根据检测设备的控制要求及系统的I/O点数，并考虑富裕量，选用德国西门子公司的S7-200PLC CPU226型，其I/O为24点输入、16点输出。PLC系统的输入、输出元件及I/O地址设定如下表所示。表4-4 PLC的I/O定义表序号名

7、称符号I/O地址1启动按钮SB1I0.02停止按钮SB2I0.13A处液位I0.24B处液位I0.35C处液位I0.46D处液位I0.571泵KM1Q0.082泵KM2Q0.193泵KM3Q0.210A处液位灯HL1Q0.311B处液位灯HL2Q0.412C处液位灯HL3Q0.55 PLC程序设计及过程分析网络1(0.0M1 0MLOQD.1Q0.2M0.1Q00<Q0.1<r-<)T3BTnTON十虾pt100 msW0.1Q0.2<按下启动按钮后，M1.0自保持为1。当按下停止按钮后，M1.0自保持回路断 开，M1.0由0变为1。三台水泵间隔3s依次启动。1泵、2泵

8、、3泵的停止信号 分别是A处、B处、D处的液位开关信号。网络2M1.0M02T43INTON+5PT100 msINTOFPT100 msT463-液位到C处6s后的闪烁信号，时间间隔为0.5s。网络3Q0.0M1 0M0.0Q0.1MQ0T37INTON+30-PT100 ms1泵启动后2泵按时启动，T37计时器保证1泵与2泵启动时间间隔为3s网络4I M1.0IhlTHUi|r4i u ni15-PT100 meT44INTCJF3-PT100 msi0.3T39液位达到A处后，A处的液位开关I0.2动作，产生A处液位灯闪烁信号处的液位开关I0.3作为该信号的停止信号，当液位达到B处时A处

9、液位灯闪烁 信号消失网络5T44T39M1.0液位达到A处时A处液位灯以1.5s的频率闪烁。网络610.3M1.010.4T4D液位达到B处后，B处的液位开关10.3动作，产生B处液位灯闪烁信号，C 处的液位开关I0.3作为该信号的停止信号，当液位达到 C处时B处液位灯闪烁 信号消失。网络7T45液位达到B处时，B处液位灯以1s的频率闪烁。网络8MIDMD.2I&41(12柱言口仙V41液位到达C处时，C处液位显示灯发出1s闪烁信号；若6s后仍未按下停止 按钮，则C处闪烁信号时间为0.5s。T42在液位达到C后开始计时，若未到6s 时按下停止按钮，M1.0为0, T42清零。网络9T4

10、1T47M1.0Q0.5Q0.5C处液位灯的三种状态，分别是间隔1s闪烁，间隔0.5s闪烁和熄灭。网络10T42H41.0M0.2M0.2M0.2 为 1，M1.0 变为当液位达到C处6s内未按下停止按钮后开始有信号, 0时，即按下停止按钮后，M0.2为0。6结论这两周的课程设计，我用西门子公司的 S7-200PLC完成了液体反应池定量 定时送液控制的控制要求。本次设计以液体反应池外布置三台水泵为例，按下启 动按钮后，三台泵顺序间隔3s启动。反应池有四档水位 A B C D,各水位处 布置有液位开关作为水泵的停止信号和液位显示信号。当液体达到A后，第一台泵停止，并发出间隔1.5s的闪烁信号；当

11、达到B处，第二台泵停止，A处闪烁 信号停止，B处发出间隔1s的闪烁信号；液位达到C后，B处闪烁信号停止，C 处发出1s闪烁信号；若6s后仍未按下停止按钮，则C处闪烁信号时间为0.5s ； 当液位超过D处，则溢流阀切断最后一台泵。用PLC实现反应池的送液控制与以往的运行人员手动操作实现控制相比，有很多的优点。PLC不仅控制功能更强，功耗、体积更小，成本更低，可靠性更高， 编程和故障检测也更为灵活方便，而且在液体反应池定时定量送液控制中可以实 现远程I/O和通信，远程数据处理以及人机界面显示。由于它具有紧凑的设计、 良好的扩展性、低廉的价格、丰富的功能模块以及强大的指令系统，使得 S7-200PLC可以近乎完美地满足如液体反应池送液控制这样的小规模控制的要 求。在液体反应池得到广泛应用的同时，特别是许多大型反应池会布置多台水泵， 实现各水泵启停自动化控制显得尤为重要。 以往的手动操作常会给运行人员带来 很多麻烦，水泵的启停都需要运行人员亲自操作，不仅费力而且操作时间长，造 成控制不准确。因此，利用PLC实现液体反应池定量定时送液控制的控制方案是液体反应池 控制的发展趋势。7参考