PLC控制恒压供水的设计水泵控制

1、封面PLC控制恒压供水的设计水泵控制XXX作者：PanHon glia ng仅供个人学习基于学生姓名所在系_ 电子工程系_专业名称_ 自动化_班 级_ XXX_学号_ XXX_指导教师_XXX_XXXXXXXXXXXXXX基于 PLC 控制恒压供水的设计水泵控制学生：XX对旨导教师：XXX内容摘要：近年来我国中小城市发展迅速，集中用水量急剧增加。在用水量高 峰期时供水量普遍不足，造成城市公用管网水压浮动较大。由于每天不同时段用 水对供水的水位要求变化较大，仅仅靠供水厂值班人员依据经验进行人工手动调 节很难及时有效的达到目的。这种情况造成用水高峰期时水位达不到要求，供水 压力不足，用水低峰期时供

2、水水位超标，压力过高，不仅十分浪费能源而且存在 事故隐患（例如压力过高容易造成爆管事故）。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。一方面要求 提高供水质量，不要因为压力的波动造成供水故障；另一方面要求保证供水质量 的可靠性和安全性，在发生火灾时能够可靠供水。恒压供水保证了供水的质量， 以 PLC 为主机的控制系统满足了系统的控制功能，提高了系统的可靠性。关键词：PLC 恒压供水Based on PLC control constant pressure water supplydesign- water pump controlAbstract：In recent years o

3、ur country small and medium-sized town and citiesdevelopment was rapid, centralized water consumption sharp growth. When waterconsumption peak time volume of diversion universal insufficient, causes the urbanpublic pipe network hydraulic pressure fluctuation to be big. Because the different timeinte

4、rval water used is every day big to the water supply water level request change,depends merely for the water works attendants to carry on the manual manualregulation based on the experience to be very difficult effective to serve the purposepromptly. This kind of situation creates when the water use

5、d peak the water level cannotmeet the requirements, the water supply pressure is insufficient, when water usedtrough time supplies water level exceeding the allowed figure, the pressure isexcessively high, not only wastes the energy moreover to have the accident potential(e.g. pressure to be excessi

6、vely high easily to create cartridge igniter accident).Along with societys development and the progress, the urban high-riseconstructions water supply question is day by day prominent. On the one hand requeststo improve the water supply quality, does not want, because the pressure fluctuationcreates

7、 the water supply breakdown。 On the other handthe request guarantee water supply qualitys reliability and the security, in has time thefire can supply water reliably. In view of these two aspects request, the new watersupply and the control system arise at the historic moment, this is the PLC contro

8、lconstant pressure non-tower water supply system. The constant pressure water supplyhad guaranteed the water supply quality, as main engines control system has enrichedsystems control function take PLC, enhanced systems reliability.Keywords：PLC constant pressure water目录一、绪论 .1（一）任务来源 . 1（二）工艺过程 . 1（

9、三）系统控制要求 . 2（四）方案比较 . 2二、PLC 简介. 4（一）. PLC 的产生和定义 4（二）. PLC 的应用5（三）. PLC 的系统组成 5（四）. PLC 的工作原理及特点6三、方案分析 .7（一）对 PLC 的选取 .7（二）对扩展模块的选取 .9（三）系统整体设计分析 .9四、系统硬件设计 .11（一）主电路图 . 11（二）控制电路图 . 11五、软件设计 . 13（一）系统流程图 . 13（二）.地址分配表及 PLC 的 CPU 型号 16（三） 根据设计要求编写的恒压供水的水泵控制梯形图（见附录）（四）.实验数据分析16六、总结与体会 .17谢辞. 19附录.

10、19（一）.恒压供水的水泵控制梯形图20（二）.程序说明23参考文献 .2516一、绪论（一）任务来源据最新资料显示在全国的 666 个城市中有 340 个不同程度缺水，其中严重 缺水的达 118 个，在 32 个百万人口以上的特大城市中，有 30 个城市长期受缺 水的困扰，特别是水资源短缺地区的城市，水的供需矛盾尤为突出。由于供水 不足，城市工业每年的经济损失达 2300 亿元，同时给城市居民生活造成许多困 难和不便，成为城市社会中的一种隐患。为满足城市发展对于供水质量的要 求，降低供水厂单位制水能耗，保证可靠、稳定地城市供水需求，需要对原有 供水系统进行自动化改造，将原有的取水系统和供水系

11、统都改为恒压供水系 统，实现对整个系统的自动化控制和计算机监测管理。目前，国内大部分城市供水系统，包括水厂、生活小区、高层建筑的供水 系统，仍采用较为传统的供水方式。值班人员根据实际的用水量或累积的经 验，通过人工的方式调节水泵电机的开停来实现简单的供水控制。当用水量增 大，供水压力变小时，即手动增加一台水泵。当用水量减小，供水压力变大 时，则把最先运行的水泵电机关停。这种传统的供水方式存在着许多缺点，特 别是多台水泵供水系统尤为严重 : 其一，由于水泵电机只能工作在额定运行和停 车两种工作状态，无法为用户提供稳定可靠的供水压力，且系统完全依赖于人 工操作来控制，因而供水质量受人为因素影响较大

12、，无法为用户提供稳定的供 水压力，且经常会出现断水、水管崩裂、管道共振等现象。其二，由于水泵电 机只能工作在工频状态，长期高速运行，电能浪费较大，据统计，在目前传统 的供水方式中，电费在水费成本中的比例高达50%以上。其三，由于人为的控制难以始终保证电机在运行过程中投切次序的正确性，容易导致电机在长期运 行过程中磨损不均，并且增大了误操作的可能性。同时设备运行不合理，机械 磨损大，造成设备使用寿命短，维修量大，设备和人工成本都较高。其四，在 目前的城市生活小区、高层建筑供水系统中，基本采用高位水箱或水塔的供水 方式，这样既增大了基建投资，同时也造成了水资源的二次污染 .（二）工艺过程随着社会的

13、发展和进步，城市高层建筑的供水问题日益突出。一方面要求 提高供水质量， 不要因为压力的波动造成供水障碍； 另一方面要求保证供水的 可靠性和安全性，在发生火灾时能够可靠供水。 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 控制的恒压供水系统。恒压供水系统 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。下面以一个三泵恒压供水系统为例来说明其工艺过程。如下图 1 所示，当 管道中的压力为正常时，三台水泵中有两台水泵运行，一台停止待用；当管道 中的压力为低压时，三台水泵全部运行；当管道中的压力为高压时，只有一台 水泵运行 。图 1

14、压力分析（三）系统控制要求1三台水泵按顺序启动，每隔 30S 启动一台水泵；2三台水泵根据恒压要求的需要，采取“先开先停”的原则接入和退出；3在正常压力情况下，如果一台水泵持续运行时间超过2 小时，则要切换到下一台泵，即系统具有“倒泵功能”，避免某一台泵工作时间过 长；（四）方案比较1.控制方案的选择 控制系统一般有两种：一是用继电器控制系统；继电器控制系统虽有较好 的抗干扰能力，但用了大量的机械触点，使设备连线复杂，且触点在开闭时易 受电弧的损坏，寿命短，系统可靠性差；二是用 PLC 控制系统；PLC 的梯形图与传统的电气原理图非常相似，信号的输入 / 输出形式及控制功能基本上也是相 同的；

15、但 PLC 的控制与继电器的控制有根本的不同之处，主要表现在以下几个 方面：（1）控制逻辑 继电器控制逻辑采用硬接线逻辑，利用继电器机械触点的串联或并联，及 时间继电器等组合成控制逻辑，其接线多而复杂、体积大、功耗大、故障率 高，一旦系统构成后，想再改变或增加功能都很困难。而PLC 采用存储逻辑，其控制逻辑以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需要改变程序即 可，故称做“软接线”，因此灵活性和扩展性都很好。（2）工作方式 电源接通时，继电器控制线路中各继电器同时都处于受控状态，即该吸合 的都应吸合， 不该吸合的都因受某种条件的限制不能吸合， 它属于并行工作方 式。而 PLC 的控制逻辑中，

16、各内部器件都处于周期性循环扫描过程中，各种逻 辑、数据输出的结果都是按照在程序中的前后顺序计算得出的，所以它属于串 行工作方式。（3）可靠性合可维护性 继电器控制逻辑使用了大量的机械触点，连线也多。触点开闭时会受到电 弧的损坏，并有机械磨损，寿命短，因此可靠性合可维护性差。而PLC 采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，体积小、寿命长、可靠性高。（4）控制速度 继电器控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，触点的开闭 动作一般在几十毫秒数量级。另外，机械触点还会出现抖动问题，而 PLC 时由程序指令控制半导体电路来实现控制，属于无触点控制，速度极快，一般一条 用户指

17、令的执行时间在微秒数量级，且不会出现抖动。（5）定时控制 继电器控制逻辑利用时间继电器进行控制。一般来说，时间继电器存在定 时精度不高，定时范围窄，而且受环境湿度和温度变化的影响，调整时间困难 等问题。 PLC 使用半导体集成电路做定时器，时基脉冲由晶体振荡器产生，精 度相当高，且定时时间不受环境的影响，用户可根据需要在程序设定时间，然 后由软件来控制定时时间。（6）设计合施工 使用继电器控制逻辑完成一项控制工程，其设计、施工、调试必须依次进 行，周期长，而且修改困难。工程越大，这一点就越突出。而用 PLC 完成一项 控制工程，在系统设计完成以后，现场施工和控制逻辑的设计（包括梯形图设 计）可

18、以同时进行，周期短，且调试和修改的都很方便。2. 控制方案的确定从以上几个方面的比较可以知道， PLC 在性能上比继电器控制逻辑优异，特别是可靠性高、设计施工周期短、调试修改方便，而且体积小、功耗低、使用方便。所以我的控制方案选择用 PLC 来进行控制。二、PLC简介（一） PLC 的产生和定义1. PLC 的产生20 世纪 20 年代起，人们把各种继电器、定时器、接触器及其触点按一定 的逻辑关系连接起来组成控制系统，控制各种生产机械，这就是大家熟悉的传 统的继电器控制系统。由于它结构简单、容易掌握、价格便宜，能满足大部分 场合电气顺序逻辑控制的要求，因而在工业控制领域中一直占据主导地位。但

19、是继电接触器控制系统具有明显的缺点：设备体积大、可靠性差、动作速度 慢、功能弱。难于实现较复杂的控制；特别是由于它是靠硬连接线逻辑构成的 系统，接线复杂烦琐，当生产工艺或对需要改变时，原有的接线和控制柜就要 更换，所以通用性和灵活性较差。到 20 世纪 60 年代，由于小型计算机的出现和大规模生产的发展，人们曾 试图用小型计算机来实现工业控制的要求；但由于价格高，输入、输出电路信 号及容量不匹配、编程技术复杂等原因，一直未能得到推广应用。1969 年美国数字设备公司（DEC 根据美国通用汽车公司（GM 对新的汽 车流水线控制系统提出的具体要求，研制开发出世界上第一台可编程序控制 器，并在 GM

20、 公司汽车生产线上应用成功。这是世界上第一台可编程序控制器， 型号为 PDP-14 人们把它称做可编程序控制器（PLC, Programmable LogicController ）, 简称 PLC。2. PLC 的定义PLC 一直在飞速发展中，因此到现在为止，还未能对其下一个十分确切的定义。国际电工委员会（IEC）曾于 1982 年 11 月颁发了可编程序控制器标准 草案第一稿， 1985 年 1 月发表了第二稿， 1987 年 2 月颁布了第三稿。终稿中 对可编程控制器的定义是：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设 计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储逻辑

21、运算、顺序控制、定 时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出， 控制各种类型的机械或生产过程；而有关的外围设备，都应按易于与工业系 统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。（二） PLC 的应用目前，世界上有 200 多厂家生产 300 多品种 PLC 产品，应用在汽车、粮食 加工、化学/制药、金属/矿山、纸浆/造纸等行业。PLC 的主要应用范围通常可 分成以下几种：1. 中小型单机电气控制系统这是 PLC 应用最广泛的领域，例如塑料机械、印刷机械、包装机械、组合 机车、磨床、电镀流水线及电梯控制等。这些设备对控制系统的要求大都属于 逻辑顺序控制，所以这也是最适合 P

22、LC 的使用领域。在这里 PLC 用来取代传统 的继电器顺序控制，应用于单机控制、多机群控等。2. 制造业自动化 制造业是典型的工业类型之一，在该领域主要对物体进行品质处理、形状加工、组装，以位置、形状、力、速度等机械量和逻辑控制为主。由于PLC 性能的提高和通信功能的增强，使得它在制造业领域中的大型控制系统中也占绝 对主导的地位。3. 运动控制为适应高精度的位置控制，现在的 PLC 制造商为用户提供了功能完善的运 动控制功能。现在工业自动化领域基于 PLC 的运动控制系统和其他的控制手段 相比，功能更强、装置体积更小、价格更低、速度更快、操作更方便。4. 流程工业自动化 流程工业是工业类型中

23、的重要分支，如电力、石油、化工、造纸等，其特点是对物体（气体、液体为主）进行连续加工。过程控制系统中以压力、流 量、温度、物位等参数进行自动调节为主，大部分场合还有防爆要求。（三） PLC 的系统组成1.PLC 的结构PLC 的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但结构与工作原理则大同 小异，通常由主机、输入 /输出接口、电源扩展器接口和外部设备接口等几个主 要部分组成。PLC 的硬件系统结构如图 2 所示：图 2PLC 的硬件系统结构2.PLC 的各组成元素的构成及功能（1） CPU 的构成及功能-CPU 是 PLC 的核心，起神经中枢的作用，主要 由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系

24、的数据、控制及状 态总线构成，CPU 单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。（2）-I/O 模块PLC 与电气回路的接口，是通过输入输出部分（ I/O ）完成的。I/O 种类有开关量输入（DI），开关量输出（DO，模拟量 输入（AI） ，模拟量输出（AO 等。（3） 内存内存主要用于存储程序及数据，是 PLC 不可缺少的组成单 元。（4） 电源模块-PLC 电源用于为 PLC 各模块的集成电路提供工作电源。 同时，有的还为输入电路提供 24V 的工作电源。电源输入类型有： 交流电源（220VAC 或 110VAC，直流电源（常用的为 24VAC。（5 底板或机架 - 大多数模块式 PLC 使

25、用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU 能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。（6） PLC 系统的其它设备-编程设备，人机界面，输入输出设备。（7） PLC 的通信联网-依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、 传送生产和管理数据。（四）PLC 的工作原理及特点1.PLC 的工作原理PLC 是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在PLC 运行时，CPU 根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号 作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执 行用户程序，直至程序结束。然后重新返

26、回第一条指令，开始下一轮新的扫 描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工 作。PLC 的一个扫描周期必经输入米样、程序执行和输出刷新三个阶段PLC 在输入采样阶段：首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中 的输入端子的通断状态或输入数据读入， 并将其写入各对应的输入状态寄存器 中， 即刷新输入。随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。PLC 在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指 令，经相应的运算和处理后，其结果再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存 器中所有的内容随着程序的执行而改变。输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，输出状态寄存器的通断状态在输

27、出 刷新阶段送至输出锁存器中，并通过一定的方式（继电器、晶体管或晶闸管） 输出，驱动相应输出设备工作。2.PLC 的特点现代工业生产过程是复杂多样的，它们对控制的要求也各不相同。PLC 专为工业控制应用而设计，一经出现就受到了广大工程技术人员的欢迎。其主要 特点有：（1）抗干扰能力强，可靠性高（2） 控制系统结构简单，通用性强（3） 编程方便，易于使用（4） 功能强大，成本低（5） 设计、施工、调试的周期短（6） 维护方便三、方案分析（一）对 PLC 的选取S7-200 系列是一类可编程逻辑控制器（Micro PLC）。这一系列产品可以 满足多种多样的自动化控制需要，下图展示一台 S7-200

28、 Micro PLC 的 CPU22* 系列 PLC 的CPU 外型图， 具有紧凑的设计、 良好的扩展性、 低廉的价格以及强 大的指令， 使得 S7-200可以近乎完美地满足小规模的控制要求。此外，丰富的 CPU 类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时，具有很强的适应 性。图 3 S7-200 CPU 外型图S7-200 CPU 模块包括一个中央处理器单元（CPU、电源以及数字量 I/O 点，这些都被集成在一个紧凑、独立的设备中1. CPU 负责执行程序和存储数据，以便对工业自动控制任务或过程进行控 制。2. 输入和输出是系统的控制点：输入部分从现场设备（例如传感器或开 关）中采集信号

29、，输出部分则控制泵、电机、以及工业过程中的其他设 备。3. 通讯端口允许将 S7-200CPU 同编程器或一些设备连接起来。4. 状态信号灯显示了 CPL 的工作模式（运行或停止），本机的 I/O 的当前 状态，以及检查出来的系统错误。5. 通过扩展模块可以增加 CPU 勺 I/O 点数（CPU221 不可以扩展），可以提 供其通讯功能。图 4 展示了一个基本的 S7-200 Micro PLC 。它包括一个 S7-200 CPU 模 块，一台个人计算机（ PC）， STEP 7-Micro/WIN32（3.1 版） 编程软件，以及一 条通讯电缆。为了使用个人计算机（PC）,你必须以下一种设备

30、：一条 PC/PPI 电缆；一个通讯处理器（CP 和多点接口（ MP）电缆；一块 MPI 卡，随 MPI 卡 提供一根通讯电缆。图 4 S7-200 Micro PLC 系统的组成（二） 对扩展模块的选取S7-200PLC 的 I/O 扩展模块有：1. 输入扩展模块 EM221:共有 3 种产品，即 8 点和 16 点 DC 8 点 AG2. 输出扩展模块 EM222 共有 5 种产品，即 8 点 DC 和 4 点 DC 8 点 AC 8 点继电器和 4 点继电器。3. 输入/输出混合模块 EM223 共有 6 种产品。其中 DC 输入/DC 输出的有 3 种，DC 输入/继电器输出的有三种，

31、 它们对应的输入/输出点数分别为 4 点、 8 点和 16点。4. 模拟量输入扩展模块 EM231。5. 模拟量输出扩展模块 EM232。6. 模拟量输入 /输出扩展模块 EM235。（三） 系统整体设计分析1.水泵参数（1）流量 水泵的流量大致决定于泵的口径，流量Q（ M3/吵）可用式（1-1 ）算出下表 1 可作为估算用。Q=60JId2v/4（1 1）式中 d- 口径（M）;v-流速（M/秒），流速一般设在 1 3M/秒之内，表 1 口径与流量、流速的关系口径 毫 M（英寸）流量（M3/秒）流速（M/秒）标准最大标准最大25(1.0)0.050.061.701.0440(1.6)0.13

32、0.151.731.9950(2.0)0.200.251.702.2165(2.5)0.3 0.40.451.51 2.012.2680(3.0)0.5 0.60.651.66 2.102.16100 (4.0)0.85 1.101.201.81-2.342.55125(5.0)1.4 1.71.901.90 2.312.58（2）扬程又称水头，它是指被输送的单位重量的液体从水泵进口到出口 所增加的能量，单位为 M（3）功率是指机械在单位时间（每秒）内做功的大小，单位用千瓦表示。在水泵铭牌或有关资料上，常见有有效功率、轴功率、配套功率II。1有效功率是指水流经过水泵时所获得的能量，即水泵传给水

33、流的净功率。2轴功率是指水泵运转时，由动力机传递给水泵轴上的功率。3配套功率是指带动水泵正常工作的动力机应具有的功率。4效率n是表示水泵能量利用的指标。5转速 n 是指泵轴（叶轮）每分钟的转数，常用转/分钟表示。水泵的额定转速，一般为 485、730、970、1450、2900 转/分钟。6允许吸上真空高度是指水面到抽水泵体叶轮的最大高程差。7口径是指水泵进口的内径，其大小常用英寸表示（英寸为非法定计量单位，1 英寸=25.4 毫 M。8比转数是指模型水泵产生 1M 的扬程。一般同型号、同口径的水泵，比转数越大，扬程、功率越小；反之比转数越小，扬程越大，功率也越大。所以我选择的水泵型号为：LG

34、 （高层建筑给水泵）2.方案分析（1） 根据系统节能、经济的要求选用三台 10KW 电机控制三台水泵进行供 水。其中一台备用，当用水高峰时三台水泵运行以满足水压要求， 用水低峰时一台水泵运行，用水正常时两台水泵运行，实现节能目的。（2） 选用 PLC（西门子 CPU222、压力继电器（EDS 344-2-040-000）进行 控制。四、系统硬件设计（一） 主电路图下图 5 所示为电控系统主电路。三台电机分别为 MA1 MA2 MA3 接触器 QA1 QA2QA3 分别控制 9 MA1 MA2 MA3 的运行，BB1、BB2 BB3 分别为三台水 泵电动机过载保护用的热继电器； QA0 为主电源

35、电路总开关。图 5 主电路图（二） 控制电路图下图 6 所示为电控系统控制电路图。启动开关 SF1 闭合，三台水泵电动机 按1# #斑顺序起动，启动完成后，远程的压力传感器传来压力信号，如果压力信号是常压信号，开关 BG1 闭合，进入 CPU 控制电机的运行，即 有两台水泵电动机运行 1#、2#, 台停止待用 3#,两小时后先启动的 1#水泵 关闭，停止待用的 3#启动运行，按同样的方式，依次一 1#2# | 3#顺序切换，正常压力下得持两台水泵运行，切换时总是切除运行时间最长的那 台水泵。当压力传感器传来低压信号时，开关 BG2 闭合，BG1 断开，停止待用的水 泵立即投入运行，即三台水泵全

36、部运行，待压力传感器传来常压信号时，BG1闭合，BG2 断开，将运行时间最长的那台水泵停止待用当压力传感器传来高压信号时，BG3 闭合，BG1 断开，停止运行时间长的那 台水泵，即只有一台水泵运行，待压力传感器传来常压信号时，使最先停止待 用的水泵投入运行。图 6 控制电路图五、软件设计（一）系统流程图1.根据设计要求画出下面的主程序流程图 7：Y NY N运行 2H图 7 主程序流程图2.中断 0,低压处理流程图 8:3.中断 1,高压处理流程图:（二） 地址分配表及 PLC 的 CPU 型号1.水泵控制系统的输入/输出信号的代码和作用如下表 2 所示:表 2 输入/输出继电器地址分配表编程

37、兀件I/O 端子作用输入继电器I0.0启动开关I0.1停止开关I0.2常压信号I0.3低压信号I0.4高压信号输出继电器Q0.01 号水泵Q0.12 号水泵Q0.23 号水泵2.水泵控制系统的辅助元件的代码和作用如下表3 所示:表 3.其他编程元件地址分配表编程兀件编程地址PV 值作用定时器T37/T3830s接通延时T39600s接通延时辅助继电器M1.0启动/停止 1#标志M1.1启动/停止 2#标志M1.2启动/停止 3#标志M3.01#,2#的逻辑控制M3.12#,3#的逻辑控制M3.21#,3#的逻辑控制特殊继电器SM0.0每个扫描周期都激活SM0.1只在第 1 个扫描周期激活3.从

38、上面分析可以知道，系统一共有输入点5 个，输出点 3 个。如果选用CPU224PLC 有大量的输入、输出点没有作用浪费了，如果选用CPU222PL，输人输出点刚好可以，不用浪费多余的点，参照西门子S7-200PLC 产品目录及市场实际价格，选用主机为 CPU222（8 入/ 6 继电器输出）一台就行，这样的 选择是最经济实惠的。（三）根据设计要求编写的恒压供水的水泵控制梯形图（见附录）（四）实验数据分析1. 实验设备一台西门子公司生产的 S7-200 PLC 实验台，CPU 是 S7-200 系列中的 CPU224还有一台安装有 STEP-7-Micro/WIN 编程软件的计算机，编程电缆1根

39、。利用 PLC 输出端子 Q0.0,Q0.1,Q0.2 指示灯的亮，更分别表示 1#，2#，3# 水泵的运行与停止。2. 数据分析经过模拟实验得出的数据是：（1）开始启动后三个灯依次亮起，每次亮一个灯都间隔了 10S,三个灯全亮起后表示启动结束；然后第三个灯熄灭，过了30S 后，第一个灯熄灭而第三个灯亮起；再过 30S 后，第二个灯熄灭，第一个 灯亮起；如此循环。（ 2）在循环的过程中启动中断信号，即在实验台上按下短 信号开关，如启动的是低压信号，则进入低压中断程序运行，于是三个灯全部 亮起，如启动的是高压信号，则进入高压中断程序运行，于是只有一个灯亮 起。（ 3）进入了中断程序运行后，则返回

40、时就进入了下个循环继续运行。3. 实验出现的问题经过上 PLC 实验台进行了模拟三台水泵循环运行的实验，程序出现了两个 重要的问题：（1） 在启动过程中出现的问题是，当三台水泵全部顺序启动完成后出现 了三台水泵全部停止的情况。（2） 在循环过程中出现的问题是，当有高压或者有低压信号来时不能进 入中断程序运行。4. 解决问题的方法（1） 对上面（ 1）问题的解决方法是：在程序中加入了信号的上升沿启动 和启动结束标志后就没出现这个问题。（2） 对上面（ 2）问题的解决方法是：由于此段程序过长引起，把程序分 成两段后就解决这个问题。六、总结与体会经过模拟实验后，我发现我对高压和低压信号的计算没有用模

41、糊控制的计 算，应该对压力进行准确的分析和判断，要不就会出现有可能要进入中断但有 不能进入中断的控制； 还应该加入一个故障报警器， 以防出现故障后能及时报 警进行修理；在有条件的情况下可以加入一个变频器进行电机的速度调节，以 达到精确的调节，这样就能更好的进行供水调节。还有就是在电源方面的干扰措施的处理上要注意电源的输入 / 输出对电机的 影响，不要出现漏电等情况出现引发事故。直流电源的容量要保持一致，防止 在带动水泵供水时管道的压力不一致。再有就是整个系统的保护措施要仔细检 查，防止事故的发生。经过半年的忙碌和工作，本次毕业论文设计已经接近尾声，作为一个本科 生的毕业论文，由于经验的匮乏，难

42、免有许多考虑不周全的地方，如果没有导 师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象 的。通过这次毕业论文的设计的完成，我也在做毕业论文中学到了更多的知 识，对电气控制及 PLC 技术的了解更加深入，并且掌握了更加多的、更深层次 的知识。据我了解到，在我国工业生产过程中，电气控制及PLC 技术方面的运用还不广泛，大多数还停留在继电器控制等简单的控制系统，继电器控制技术 和电气控制及 PLC 技术相比，电气控制及 PLC 技术有着突出的众多优点，我国 工业生产想要快速发展就必须淘汰旧的控制技术，运用新技术进行改革。谢辞感谢我的导师 XXX 他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我

43、工作、学习中 的榜样；他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。在论文写作过程中，得到了 X 老师的亲切关怀和耐心的指导。他严肃的科 学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从 课题的选择到工程的最终完成， X 老师都始终给予我细心的指导和不懈的支 持。多少个日日夜夜， X 老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩 X 老师的专业水平外，他的治学严谨 和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工 作。在此谨向 X 老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题

44、到论文的顺利 完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚 挚的谢意 !最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们 !最后我还要感谢电子工程系和我的母校四川师范大学成都学院四年来对 我的栽培。附录（一）恒压供水的水泵控制梯形图1. 梯形图主程序：2. 长定时电路子程序：3. 中断 0,低压处理子程序：4. 中断 1,高压处理子程序：（二）程序说明由以上程序可以知道,当 I0.0 有效时,三台水泵按每间隔30S 启动,即Q0.0,Q0.1,Q0.2,输出,当 10.1 有效时，Q0.0,Q0.1,Q0.2 全不停止输出。当 I0.0有效时，并且 I0.2 有效，Q0.0,Q0.1,Q0.2 进入循环，即 Q0.0,Q0.1 输出,Q0.2停止,两小时后进入下个循环，即 Q0.1,Q0.2 输出,Q0.0 停止,在过两 个小时就进入下个循环,即 Q0.0,Q0.2 输出,Q0.1 停止,如此循环。当循环过程中 I0.3有效时,Q0