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

1、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

2、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-1.00m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

3、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（0º）

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

5、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l4HY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

6、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

7、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I0.6IBOOLPLC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Q0.0

8、QBOOLPLC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220VAC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HA4K4HQ3HQ 2HQ

9、1HQ3K2K1K1LQ0.0Q0.1Q0.22LQ0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0NL1（CPU224 AC/DC/Relay 端子）1SA1MI0.0I0.1I0.2I0.32MI0.4I0.5I0.6 12341（方式）I0.7I1.02SAI1.1I1.2ML+SB13KM2KM4KM1KMSL3SL2SL1手动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、程序结构及说明 八、系统顺序流程图

10、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= M0.3Network 5 / 1

11、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

12、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= Q0.3Network 9 / 泵1 指令发出后,，若输出与辅助触点(I0.4)状

13、态不一致，T37计时，时间1秒LD Q0.0AN I0.4LDN Q0.0A I0.4OLDTON T37, 30Network 10 / 时间到，出现事故，1HY(Q0.4)灯亮LD T37O Q0.4AN I1.2= Q0.4Network 11 / 泵2 指令发出后,，若输出与辅助触点(I0.5)状态不一致，T38计时，时间1秒LD Q0.1AN I0.5LDN Q0.1A I0.5OLDTON T38, 30Network 12 / 时间到，出现事故，2HY(Q0.5)灯亮LD T38O Q0.5AN I1.2= Q0.5Network 13 / 泵3 指令发出后,，若输出与辅助触点(

14、I0.6)状态不一致，T39计时，时间1秒LD Q0.2AN I0.6LDN Q0.2A I0.6OLDTON T39, 30Network 14 / 时间到，出现事故，3HY(Q0.6)灯亮LD T39O Q0.6AN I1.2= Q0.6Network 15 / 泵4 指令发出后,，若输出与辅助触点(I0.7)状态不一致，T40计时，时间1秒LD Q0.3AN I0.7LDN Q0.3A I0.7OLDTON T40, 30Network 16 / 时间到，出现事故，4HY(Q0.7)灯亮LD T40O Q0.7AN I1.2= Q0.7Network 17 / 若某一泵出现问题，则将故障标志位M0