可編程序控制器應(yīng)用》課程設(shè)計-多泵調(diào)壓供水電氣控制系統(tǒng)設(shè)計.doc

信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計說明書（2013 /2014 學(xué)年 第 2 學(xué)期）課程名稱 ： 可編程序控制器應(yīng)用課程設(shè)計 題 目 ： 多泵調(diào)壓供水電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 專業(yè)班級 ： 學(xué)生姓名 ： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師 ： 設(shè)計周數(shù) ： 2 周 設(shè)計成績 ： 2014 年 7 月 11 日1設(shè)計目的可編程序控制器（PLC）是以微處理器技術(shù)、電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和先進可靠的工業(yè)手段為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信和自動控制技術(shù)的一種新型的通用自動控制裝置。它具有供能強、可靠性高、使用靈活方便、易于編程以及適用于再工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用等一系列有點，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制。本系統(tǒng)是以S7200 PLC為基礎(chǔ)的多泵調(diào)壓供水電氣控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化控制。通過實際制作基于PLC的多泵調(diào)壓供水電氣控制系統(tǒng)，一方面使我們進一步學(xué)習PLC的基本工作原理和使用方法，理論結(jié)合實際加深對PLC的認識，使我們在課堂上學(xué)到的理論知識得以通過實踐來驗證，所學(xué)的知識能得到進一步升華；另一方面，使我們了解到多泵調(diào)壓供水系統(tǒng)的基本工作原理和工作流程，明確其生產(chǎn)過程對電器控制的要求，可以讓同學(xué)根據(jù)要求建立設(shè)計的工作的整體概念，明確每一步的任務(wù)，通過不斷的完善來完成整體設(shè)計，使同學(xué)的動手能力進一部提升。1.1課程設(shè)計的主要任務(wù)1 了解多泵調(diào)壓供水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、控制原則和控制要求。2 繪制多泵調(diào)壓供水系統(tǒng)的條路原理圖，編制I/O地址分配。3 編制PLC的程序，利用實驗室設(shè)備進行調(diào)試，盡量在現(xiàn)有的設(shè)備上演示控制過程。4 撰寫課程設(shè)計說明書。說明書要闡述各路輸入輸出信號的名稱、作用、信號處理電路或者驅(qū)動電路的設(shè)計，寫明設(shè)計過程中的分析、比較、計算和選擇，畫出程序流程圖，并加上源程序。2 課程設(shè)計內(nèi)容2.1 課程設(shè)計的技術(shù)要求一個調(diào)壓供水系統(tǒng)中有4臺水泵向主管道供水，分別由四臺異步電動機拖動。電機由PLC控制的接觸器控制起停。管道壓力由壓力傳感器檢測，經(jīng)變送器變?yōu)?10V標準信號送到PLC中。為把主管道壓力保持在一定的范圍內(nèi)，按以下方法控制各水泵的起停。其中正常壓力范圍對應(yīng)的模擬量輸入電壓范圍為57V電壓。（1） 當主管道的壓力低于正常壓力5s后，生成一個需要接入水泵的信號。（2） 當主管道的壓力高于正常壓力5s后，生成一個需要切除水泵的信號。（3） 水泵切換的原則是：當需要切除水泵時，總是將運行時間最長的那臺切除；當需要接入水泵時，總是將停止時間最長的那臺水泵先接入。2.2 系統(tǒng)說明 通過任務(wù)書不難發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)需要通過管道內(nèi)壁的水壓力傳感器適時的檢測管道內(nèi)的水壓力，并通過傳回的電壓值大小來監(jiān)控水壓大小，進行控制，使其滿足用戶的用水需求，同時不產(chǎn)生過大水壓，降低能量的消耗，同時減輕設(shè)備的壓力。但是，由于實驗室器材的缺少，我們無法進行硬件電路的調(diào)試運行，也沒有傳感器部分信號的采集，只能利用試驗臺上的撥碼開關(guān)來代替?zhèn)鞲衅鞯男盘?，用相?yīng)I/O口上的指示燈定性描述水泵的工作狀態(tài)。2.3 設(shè)計電路原理圖2.4 系統(tǒng)的I/O口分配I/O地址輸入設(shè)備I/O地址輸出設(shè)備I0.0啟動開關(guān)Q0.0A水泵I0.1低于5V情況Q0.1B水泵I0.2高于7V情況Q0.2C水泵Q0.3D水泵2.5 設(shè)備選擇根據(jù)控制要求，本設(shè)計只需要數(shù)字量控制，不需要模擬量控制，共需要數(shù)字量輸入點3個，數(shù)字量輸出點4個。從實用性的角度考慮應(yīng)選擇S7200作為主控制器。充分考慮性價比，CPU模板應(yīng)選擇CPU221。CPU221集成了6點輸入/4點輸出，共有10點數(shù)字量I/O。無擴展能力，CPU221有6KB程序和數(shù)據(jù)存儲空間、4個獨立的30kHz高速計數(shù)器、2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，1個RS485通信編程口。CPU221具有PPI點對點通信、MPI多點通信通信和自由方式通信能力，非常適于小型數(shù)字量控制。試驗臺提供的CPU為CPU226，遠遠滿足要求。2.6 程序流程圖根據(jù)系統(tǒng)的控制要求繪制的系統(tǒng)程序流程圖如下所示2.7 系統(tǒng)源程序根據(jù)系統(tǒng)的控制要求繪制的系統(tǒng)程序梯形圖如下所示：主程序：子程序：2.8 實際控制面板3設(shè)計心得課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，PLC已經(jīng)成為當今計算機應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀的大學(xué)來說掌握PLC的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。 回顧起此次PLC課程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實踐，在整整兩星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，對PLC匯編語言掌握得不好通過這次課程設(shè)計之后，一定把以前所學(xué)過的知識重新溫故。 這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多編程問題，最后在梁強老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。同時，在張鵬老師的身上我學(xué)得到很多實用的知識，在次我表示感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！同學(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！ 4 參考文獻 1.S7200 PLC編程及應(yīng)用 廖常初 機械工業(yè)