多泵调压供水电气控制监控系统设计方案

PAGEPAGE9信息与电气工程学院课程设计说明书（2008/2009学年第二学期）课程名称:可编程序控制器题目：多泵调压供水电气控制系统设计专业班级:自动化06—1学生姓名：杨庆胜学号：060410104指导教师：黄尔烈王书强安宪军霍振宇设计周数:两周设计成绩：2009年7目录1设计目的……………。21.1课程设计的主要任务…………。。。22课程设计内容………………………。32。1课程设计的技术要求……………32.2设计电路原理图………………….32。3系统的I/O口分配………………。.42.4设备选择…………42。5程序流程图……………………….52.6系统源程序…………53设计心得……………….94参考文献……………….101设计目的可编程序控制器（PLC）是以微处理器技术、电子技术、网络通信技术和先进可靠的工业手段为基础，综合了计算机技术、网络通信和自动控制技术的一种新型的通用自动控制装置。它具有供能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程以及适用于再工业环境下应用等一系列有点,现已广泛地应用于工业控制。本系统是以S7—200PLC为基础的多泵调压供水电气控制系统，可以实现工业生产的自动化控制。通过实际制作基于PLC的多泵调压供水电气控制系统，一方面使我们进一步学习PLC的基本工作原理和使用方法，理论结合实际加深对PLC的认识，使我们在课堂上学到的理论知识得以通过实践来验证，所学的知识能得到进一步升华;另一方面,使我们了解到多泵调压供水系统的基本工作原理和工作流程，明确其生产过程对电器控制的要求，可以让同学根据要求建立设计的工作的整体概念，明确每一步的任务，通过不断的完善来完成整体设计，使同学的动手能力进一部提升。1.1课程设计的主要任务1了解多泵调压供水系统的结构、控制原则和控制要求。2绘制多泵调压供水系统的条路原理图，编制I/O地址分配.3编制PLC的程序,利用实验室设备进行调试，尽量在现有的设备上演示控制过程。4撰写课程设计说明书.说明书要阐述各路输入输出信号的名称、作用、信号处理电路或者驱动电路的设计，写明设计过程中的分析、比较、计算和选择，画出程序流程图，并加上源程序。2课程设计内容2.1课程设计的技术要求一个调压供水系统中有4台水泵向主管道供水，分别由四台异步电动机拖动。电机由PLC控制的接触器控制起停.管道压力由压力传感器检测，经变送器变为0~10V标准信号送到PLC中。为把主管道压力保持在一定的范围内，按以下方法控制各水泵的起停。其中正常压力范围对应的模拟量输入电压范围为5~7V电压.当主管道的压力低于正常压力5s后,生成一个需要接入水泵的信号.当主管道的压力高于正常压力5s后，生成一个需要切除水泵的信号.水泵切换的原则是：当需要切除水泵时，总是将运行时间最长的那台切除；当需要接入水泵时，总是将停止时间最长的那台水泵先接入。说明：因为实验室条件所限，故不采用自动检测的传感器，而改用两个输入开关来表示低于和高于正常压力的情况。2.2设计电路原理图2。3系统的I/O口分配I/O地址输入设备I/O地址输出设备I0。0启动开关Q0.0M1电动机I0。1低于5V情况Q0.1M2电动机I0。2高于7V情况Q0。2M3电动机Q0。3M4电动机2。4设备选择根据控制要求，本设计只需要数字量控制，不需要模拟量控制，共需要数字量输入点3个,数字量输出点4个。从实用性的角度考虑应选择S7—200作为主控制器。充分考虑性价比，CPU模板应选择CPU221。CPU221集成了6点输入/4点输出，共有10点数字量I/O.无扩展能力，CPU221有6KB程序和数据存储空间、4个独立的30kHz高速计数器、2路独立的20kHz高速脉冲输出，1个RS—485通信编程口。CPU221具有PPI点对点通信、MPI多点通信通信和自由方式通信能力，非常适于小型数字量控制。2。5程序流程图根据系统的控制要求绘制的系统程序流程图如下所示：PLC上电PLC上电保持状态不变启动开始按钮5s后切除运行时间最长的水泵5s后接入停止时间最长的水泵低于5V是高于7V否否是2。6系统源程序根据系统的控制要求绘制的系统程序梯形图如下所示：主程序：子程序:3设计心得课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，PLC已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在.因此作为二十一世纪的大学来说掌握PLC的开发技术是十分重要的。回顾起此次PLC课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固,对PLC汇编语言掌握得不好……通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多编程问题,最后在梁强老师的辛勤指导下,终于游逆而解。同时，在张鹏老师的身上我学得到很多实用的知识，在次我表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢!4参考文献1.《S7—200PLC编程及应用》廖常初机械工业出版社