自动化电气控制与PLC工程训练撰写样板

1、衢州学院电气控制与PLC工程训练报告训练题目： 水塔水位控制模拟 作者： 金 儿 组 员： 裘虹飞、冯安琪、郭康宁 分 院： 电气与信息工程学院 专业班级： 13自动化1班 指导教师： 郑秀莲 郁炜 职称： 副教授 2016年 1 月 21日 衢州学院电气与信息工程学院电气控制与PLC工程训练报告 水塔水位控制模拟目录第1章 课题内容和设计要求11.1课题内容21.2设计要求21.3控制系统的总体方案说明3第2章PLC系统的硬件设计102.1PLC选型102.2I/O点数的估算122.3 PLC的输入、输出及状态分配表12第3章 软件系统设计253.1水塔水位控制系统流程图253.2水塔水位控

2、制系统语句表343.3水塔水位控制系统梯形图35第4章 水塔水位控制系统调试说明394.1调试步骤254.2调试现象25结论42参考文献43致谢44第1章 课题内容和设计要求在工农业生产过程中，经常需要对水位进行测量和控制。水位控制在日常生活中应用也相当广泛，比如水塔、地下水、水电站等情况下的水位控制。而水位检测可以有多种实现方法，如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等。本文采用PLC进行主控制，在水箱上安装一个自动测水位装置。利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化，把测量到的水位变化转换成相应的电信号，主控台应用MCGS组态软件对接收到的信号进行数据处理，完成相应的水位显示、故障报警信息显

3、示、实时曲线和历史曲线的显示，使水位保持在适当的位置。水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统,传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点,而自动控制原理, 是依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,保持水压恒定来满足用水要求, 从而提高了供水系统的质量。而且成本低，安装方便，经过多次实验证明，灵敏性好，是节约水源，方便家庭和单位控制水塔水位的理想装置。不论社会经济如何飞速，水在人们正常生活和生产中起着重要的作用。一旦断了水，轻则给人民生活带来极大的不便，重则可能造成严重的生产事故及损失，从而对供水系统提出了更高的要求，满足及时、准确、安全充足的供水。如果仍然使用人工方式，劳动强度大，

4、工作效率低，安全性难以保障，由此必须对其进行自动化控制系统的改造。从而实现提供足够的水量、平稳的水压、低成本的设计、高实用价值的控制器。该设计采用分立的电路实现超高、低警戒水位处理,实现自动控制,既达到节能的目的,又提高了供水系统的质量。1.1课题内容当水池水位低于水池低水位界（S4为ON表示），阀Y打开进水（Y为ON）定时器开始定时，4秒后，如果S4还不为OFF，那么阀Y指示灯闪烁，表示阀Y没有进水，出现故障，S3为ON后，阀Y关闭（Y为OFF）。当S4为OFF时，且水塔水位低于水塔低水位界时S2为ON，电机M运转抽水。当水塔水位高于水塔高水位界时电机M停止。 水塔水位控制系统示意图输入输出

5、接线输入S1S2S3S4输出MYI0.0I0.1I0.2I0.3Q0.0Q0.11.2设计要求（1）有三种不同工作流程可供选择：定时流程，实际水位控制流程，手动操作流程。（2）三种工作流程，如表所示。当按下停止按钮时，整个系统停止工作，按下启动按钮，则系统继续工作。定时流程实际水位控制流程手动操作流程启动按钮按下按下进水阀工作4秒，再此定时时间内入水池高水位界开关动作，立即关闭进水阀。判断水池水位是否低于低水位界？是，立即打开进水阀，关闭水泵电机M。当水池水位高于低水位界后，才允许水泵电机M运行。水池进水阀打开和关闭水泵电机M工作，再此定时时间内如水塔高水位界开关动作，立即停止水泵电机M。判断

6、水池水位是否高于高水位界？是，立即关闭进水阀。水泵电动机启动和停止等待，进水阀工作，在此定时时间内如水池高水位界开关动作，立即关闭进水阀。判断水塔水水位是否低于低水位界？是，立即启动水泵电机M（符合水池水位高于低水位界后才能使水泵电机M运行条件）。水泵电机工作，在此定时时间内如水塔高水位界开关动作，立即停止水泵电机M。等待，循环工作。水泵电机M一旦启动运行，只有当水塔水位达到高水界才停止工作。1.3控制系统的总体方案说明（1）水塔水位控制系统控制对象电动机均由交流接触器完成起、停控制。（2）水塔与水池中的水位检测开关，在选型时考虑抗干扰性能，选用电极考虑腐蚀性。（3）水泵电动机M采用热继电器实

7、现过载保护，其热继电器的常开触点通过中间继电器转换后，作为PLC的输入信号，用以完成各个电动机系统的过载保护。（4）主电路用断路器，各负载回路和控制回路以及PLC控制回路采用熔断器，实现短路保护。（5）PLC选用继电器输出型。（6）PLC自身配有24V直流电源，外接负载时考虑其供电容量。PLC接地端采用第三种接地方式，提高抗干扰能力。第2章 PLC系统的硬件设计 2.1PLC选型定机型：S7-200CPU2242.2I/O点数的估算 PLC模块的选择：采用CPU224主机由于实际控制中，总共有10个输入点和6个输出点所以它完全可以满足条件。2.3PLC的输入、输出及状态分配表PLC状

8、态分配表：S0.1进水阀打开，S0.2进水阀关闭，水泵电动机打开，S0.3水泵电动机都停止。S1.1进水阀打开，S1.2水泵电动机打开，M1.5进水阀关闭， S1.3水泵电动机停止 M2.1进水阀打开，M2.2进水阀关闭，M2.3水泵电动机打开，M2.4水泵电动机关闭第3章 软件系统设计3.1水塔水位控制系统流程图3.2水塔水位控制系统语句表3.3水塔水位控制系统梯形图16第4章 水塔水位控制系统调试说明4.1调试步骤1）保持水池的水位在S3S4之间，当水池水位低于下限液位开关S3，此时S3为ON，电磁阀打开，开始往水池里注水，当5S以后，若水池水位没有超过水池下限液位开关S3时，则系统发出警

9、报；若系统正常运行，此时水池下限液位开关S3为OFF，表示水位高于下限水位。当液面高于上限水位S4时，则S4为ON，电磁阀关闭。2）保持水塔的水位在S1S2之间，当水塔水位低于水塔下限水位开关S2时，则水塔下限液位开关S2为ON，则驱动电机M开始工作，向水塔供水。当S2为OFF时，表示水塔水位高于水塔下限水位。当水塔液面高于水塔上限水位开关S1时，则S1为ON，电机M停止抽水。3) 在控制系统启动后，若水池水位低于水池最低水位时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号，PLC根据此信号打开电磁阀向水池补水，当水位达到水池最高水位时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号关闭电磁

10、阀的工作，当水塔水位达到最低水位时，液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出，PLC在收到信号后启动电磁阀向水塔加水，当水塔水位达到最高水位时传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号关闭电磁阀的工作。4.2调试现象结束语实训是我学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较完整的水塔水位的自动控制系统设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及PLC制作程序等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼

11、，经验得到了丰富，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行实训的目的所在。虽然实训内容繁多，过程繁琐但我的收获却更加丰富。各种系统的适用条件，各种设备的选用标准，各种元件的安装方式，我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。和老师的沟通交流更使我从经济的角度对设计有了新的认识也对自己提出了新的要求，提高是有限的但提高也是全面的，正是这一次设计让我积累了无数实践经验，使我的头脑更好的被知识武装了起来，也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通能力和理解能力。在设计中，首先要对本次设计所需物品进行了解，比如PLC，水塔水位等。再加上逐步分

12、析西门子S7-300的各种模拟量，以方便对设计内容建立一个大致的系统方案。其次，在设计好的系统方案基础上，对系统进行软、硬件分析，进一步对系统能否正常运行做了检查。最后，把方案实践于PLC上，检测方案能否运行成功，并画出梯形图，让人更清楚的了解系统的运行轨迹。顺利如期的完成本次实训设计给了我很大的信心，让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心。比如我的设计在节约水能源上就有很大的不足，在这个能源紧缺节能被高度重视的社会中，这无疑是很让我自身感到遗憾的，可这些不足正是我们去更好的研究更好的创造的最大动力，只有发现问题面对问题才有可能解决问题，不足和遗憾不会给我打击只会更好的鞭策我前行，

13、今后我更会关注新技术新设备新工艺的出现，并争取尽快的掌握这些先进的知识，更好的为祖国奉献。参考文献1 王淑英，电气控制与PLC应用第4版M.北京：机械工业出版社，20042 王兆义，可编程序控制器教程M.北京：机械工业出版社，20053 西门子S7-300系列微型可编程控制器使用手册 M .北京：人民邮电出版社，20054 张桂香，电气控制与PLC应用M .北京：化学工业出版社，20035 钟肇新，范建东.可编程控制器原理及应用（第三版）M .华南理工大学出版社，20036 吕景泉.，可编程控制器技术教程M .,北京：高等教育出版社，20007 李国厚，张发玉. PLC原理与应用M .北京：清华大学出版社，20058 程周，电气控制与PLC原理及应用M .北京：电子工业出版社，2003致谢论文接近尾声，我的实训也快结束了。时间始终短暂，但是这次实训却经历了很重要的人生蜕变。学习总是枯燥和寂寞的，但是生活本身又是那么丰富多彩。首先要感谢我的指导老师，本文是在老师精心指导和大力支持下完成的，在本论文（设计）的撰写过程中，郑秀莲老师从选题直至成稿一直给予我重要的指导和帮助，为我解开了无数的困惑，提供了很多关键性的建议。还有要感谢我的室友以及机械工程系所有的老师，他们让我学到了丰富的知识。不论是有形的图文还是无形