PLC課程設(shè)計(jì)水電站說明書

1、目 錄摘要引言任務(wù)與分析1 設(shè)計(jì)方案 1.1PLC系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì) 111壓縮機(jī)主電路設(shè)計(jì)112雙線圈電磁閥11.3PLC系統(tǒng)輸入輸出信號(hào)及選型114PLC系統(tǒng)控制電路1.2 I/O口地址分配1.3梯形圖控制程序結(jié)論參考文獻(xiàn)摘 要在自動(dòng)化的水電站中，機(jī)組調(diào)速器及主閥油壓裝置的氣源通常由專設(shè)的廠內(nèi)高壓氣系統(tǒng)供給的。通過PLC系控制系統(tǒng)完成系高壓空氣壓縮裝置設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：高壓空氣壓縮 壓縮機(jī) 自動(dòng)控制 引 言目前，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的發(fā)展，PLC已由最初一位機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的以16位和32位微處理器構(gòu)成的微機(jī)化PC，而且實(shí)現(xiàn)了多處理器的多通道處理。如今，PLC技術(shù)已非常成熟，不

2、僅控制功能增強(qiáng)，功耗和體積減小，成本下降，可靠性提高，編程和故障檢測(cè)更為靈活方便，而且隨著遠(yuǎn)程I/O和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及圖象顯示的發(fā)展，使PLC向用于連續(xù)生產(chǎn)過程控制的方向發(fā)展，成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的一大支柱。 隨著PLC應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，PLC技術(shù)及其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都在不斷改進(jìn)，功能日益強(qiáng)大，性價(jià)比越來越高。PLC控制系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）編程簡(jiǎn)單，可以現(xiàn)場(chǎng)修改程序；（2）維護(hù)方便，最好是插件式；（3）可靠性高于繼電器控制柜；（4）體積小，功耗低；（5）可將數(shù)據(jù)直接送入到管理計(jì)算機(jī)；（6）功能強(qiáng)，性價(jià)比高。 基于上述優(yōu)點(diǎn)因此水電站高壓空氣壓縮裝置采用PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。任務(wù)與分析 在自動(dòng)化的

3、水電站中，機(jī)組調(diào)速器及主閥油壓裝置的氣源通常由專設(shè)的廠內(nèi)高壓氣系統(tǒng)供給的。本此設(shè)計(jì)的主要目的是將原來的接線復(fù)雜的自動(dòng)高壓空氣壓縮裝置改為由PLC控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制，從而簡(jiǎn)化了線路，調(diào)試方便，易于控制，提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了成本。水電站高壓空氣壓縮裝置的具體要求有：（1）系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)向儲(chǔ)氣罐充氣，維持儲(chǔ)氣的氣壓在規(guī)定的范圍內(nèi)；（2）系統(tǒng)有兩臺(tái)壓縮機(jī)組成，系統(tǒng)正常情況下，一臺(tái)為工作壓縮機(jī)，一臺(tái)為備用壓縮機(jī)。電機(jī)運(yùn)行有指示；（3）兩臺(tái)壓縮機(jī)的工作關(guān)系應(yīng)能做出選擇（手動(dòng)，自動(dòng)，備用的選擇）。在手動(dòng)輪換時(shí)主、備用空氣壓縮機(jī)應(yīng)能單獨(dú)手動(dòng)啟停，手動(dòng)啟停不受系統(tǒng)壓力的影響；兩臺(tái)壓縮機(jī)的工作關(guān)系應(yīng)能輪換，

4、分為手動(dòng)輪換和自動(dòng)定時(shí)輪換；（4）空氣壓縮機(jī)啟動(dòng)和停止過程中，沒有無負(fù)荷啟動(dòng)閥；電機(jī)直接啟動(dòng)；（5）當(dāng)儲(chǔ)氣罐氣壓降到工作壓力下線時(shí)，主用空壓機(jī)應(yīng)自動(dòng)投入；（6）當(dāng)儲(chǔ)氣罐氣壓降到工作壓力過低下限時(shí)，備用空氣壓縮機(jī)自動(dòng)投入工作；（7）當(dāng)備用空氣壓縮機(jī)投入時(shí)，應(yīng)能同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)（光報(bào)警）；（8）當(dāng)壓力過高或壓縮機(jī)出口溫度過高時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)（光報(bào)警）；（9）電磁閥由雙線圈控制（開線圈和關(guān)線圈），并有位置信號(hào)返回PLC；（10）按電機(jī)功率5.5KW設(shè)計(jì)主回路，電磁閥（5A）應(yīng)單獨(dú)的設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路，不能有PLC直接驅(qū)動(dòng)；（11）兩臺(tái)電機(jī)有各自的過載保護(hù)，過載時(shí)應(yīng)有指示（聲光報(bào)警，其中報(bào)警聲能消除）；（12

5、）系統(tǒng)有壓力過高，壓力正常，壓力下降，壓力過低和出口溫度高觸電信號(hào)輸入PLC;使用電接點(diǎn)壓力表測(cè)量壓力（為開關(guān)量）。自動(dòng)操作：將SF1切換到自動(dòng)位置，當(dāng)出氣筒氣壓下降到工作壓力及的啟動(dòng)壓力時(shí)，QA2線圈得電，QA2的主觸電閉合，工作空氣壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，從而帶動(dòng)高壓氣機(jī)向貯氣筒儲(chǔ)氣。當(dāng)壓力上升到正常時(shí)，QA2線圈失電，QA2的主觸電斷開，空氣壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)停止工作。備用投入：將SF2切換到備用位置，由于某種原因使貯氣筒壓力繼續(xù)下將到備用的啟動(dòng)壓力，則備用壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。當(dāng)貯氣筒壓力上升到正常壓力時(shí)，備用壓氣機(jī)的電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。手動(dòng)操作：此時(shí)壓氣機(jī)的啟動(dòng)和停止不是由壓力控制器控制，而是由值

6、班人員壓力表的指示，人工進(jìn)行操作。當(dāng)貯氣筒壓力下降啟動(dòng)壓力值時(shí)，值班人員手動(dòng)將切換開關(guān)SF1或SF2切換到手動(dòng)位置，以后的動(dòng)作與上訴自動(dòng)操作相同。PLC控制系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括：控制系統(tǒng)原理圖、I/O口地址分配、梯形圖控制程序。1 設(shè)計(jì)方案1.1PLC系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)111壓縮機(jī)主電路設(shè)計(jì)由QA2，QA3線圈的主觸電分別對(duì)壓縮機(jī)MA1和MA2動(dòng)作進(jìn)行啟停，用BB1和BB2進(jìn)行過載保護(hù)控制（詳見圖1壓縮機(jī)主電路）。圖1壓縮機(jī)主電路112雙線圈電磁閥 由雙線圈電磁閥1和雙線圈電磁閥2組成，用于壓縮機(jī)出口溫度過高時(shí)打開閥門冷卻壓縮機(jī)，通過QA4線圈主觸電閉合打開電磁閥MB1，通過QA5線圈的主觸電關(guān)閉打

7、開電磁閥MB2。通過QA6線圈主觸電閉合打開電磁閥MB3，通過QA7線圈的主觸電關(guān)閉打開電磁閥MB4。 圖2 雙線圈控制電路11.3PLC系統(tǒng)輸入輸出信號(hào)及選型 壓縮機(jī)1有自動(dòng)，手動(dòng)，備用三種模式（3個(gè)輸入），壓縮機(jī)2有自動(dòng)，手動(dòng)，備用三種模式（3個(gè)輸入），輪換模式選擇：進(jìn)行自動(dòng)輪換和手動(dòng)輪換（1輸入），電磁閥1和電磁閥2的開通和關(guān)閉判斷利用行程開關(guān)具有反饋（4個(gè)輸入），利用電接點(diǎn)壓力表對(duì)氣壓反饋，有壓力過高、壓力正常、壓力低、壓力過低返回PLC（4個(gè)輸入），一個(gè)按扭取消過載報(bào)警（1個(gè)輸入），BB1和BB2熱繼電器用于檢測(cè)電機(jī)是否過載（2個(gè)輸入），兩個(gè)溫度繼電器BT1和BT2分別用于檢測(cè)壓縮機(jī)

8、1和壓縮機(jī)2的出口溫度（2個(gè)輸入）?？傆?jì)需要占用20個(gè)PLC的輸入口資源。 壓縮機(jī)1線圈QA2和壓縮機(jī)2線圈QA3（2個(gè)輸出），電磁閥1開線圈QA4，電磁閥1開線圈QA5（2個(gè)輸出），電磁閥2開線圈QA6，電磁閥2關(guān)線圈QA7（2個(gè)輸出），氣壓過低報(bào)警、氣壓過高報(bào)警、備用投入報(bào)警、過溫報(bào)警（4個(gè)輸出），電機(jī)1過載報(bào)警和電機(jī)2過載報(bào)警，警鈴（3個(gè)輸出）?？傆?jì)需要占用13個(gè)PLC的輸出口資源。根據(jù)占用的輸入，輸出口資源。選用了CPU226AC/DC繼電器。114PLC系統(tǒng)控制電路圖圖3 雙線圈控制電路1.2 I/O口地址分配壓縮機(jī)1自動(dòng)模式 I0.0 電機(jī)2過載 I2.1壓縮機(jī)1手動(dòng)模式 10.1

9、壓縮機(jī)1出口溫度過高 I2.2壓縮機(jī)1備用模式 I0.2壓縮機(jī)2出口溫度過高 I2.3 壓縮機(jī)2自動(dòng) I0.3壓縮機(jī)1接觸器及指示燈 Q0.0 壓縮機(jī)2手動(dòng) I0.4壓縮機(jī)2接觸器及指示燈 Q0.1 壓縮機(jī)2備用 I0.5 電磁閥1開線圈 Q0.2 輪換模式選擇 I0.6 電磁閥1關(guān)線圈 Q0.3 電磁閥1開反饋 I0.7 電磁閥2開線圈 Q0.4 電磁閥1關(guān)反饋 I1.0 電磁閥2關(guān)線圈 Q0.5 電磁閥2開反饋 I1.1 氣壓過低報(bào)警 Q0.6 電磁閥2關(guān)反饋 I1.2 氣壓過高報(bào)警 Q0.7 壓力過高信號(hào) I1.3 過溫報(bào)警 Q1.0 壓力正常信號(hào) I1.4 備用投入報(bào)警 Q1.1 壓力低信號(hào) I1.5 電機(jī)1報(bào)警 Q1.2 壓力過低信號(hào) I1.6 電機(jī)2報(bào)警 Q1.3 取消報(bào)警聲音 I1.7 警鈴 Q1.4 電機(jī)1過載 I2.01.3梯形圖控制程序 結(jié) 論水電站高壓空氣壓縮裝置的電氣控制部