PLC課程設(shè)計物業(yè)供水系統(tǒng)水泵梯形圖控制程序設(shè)計與調(diào)試

1、物業(yè)供水系統(tǒng)水泵梯形圖控制程序設(shè)計與調(diào)試摘要 供水設(shè)備是為解決由于壓力不足，無法到達用戶用水的高度或流量，而專門研發(fā)設(shè)計的新型環(huán)保節(jié)能的專業(yè)設(shè)備?；趐lc的物業(yè)供水系統(tǒng)能實現(xiàn)這一目的，并且可根據(jù)要求編程控制水泵的電機停轉(zhuǎn)來實現(xiàn)用戶對水的需求。原始的物業(yè)供水一般為手動控制，很麻煩并且很難實現(xiàn)絕對的保證。利用可編程控制器可實現(xiàn)供水的自動控制，大大節(jié)省了人力資源并且可以實現(xiàn)節(jié)能，隨時保證用戶對水的需求。同時附帶手動控制，即自動手動一體化。本設(shè)計由plc、四臺水泵、壓力傳感器等組成，系統(tǒng)工作時分手動操作和自動操作，自動操作時首先由傳感器把信號傳給plc，再由plc根據(jù)水壓的高低信號分析控制四臺水泵的

2、工作狀態(tài)；手動操作時，可以通過各個水泵的啟動停止按鈕獨立的工作。該系統(tǒng)還設(shè)有過載等保護。本設(shè)計是基于plc的物業(yè)供水系統(tǒng)，通過調(diào)試表明本系統(tǒng)能夠滿足設(shè)計要求并有很好的使用價值。關(guān)鍵詞 ： plc，物業(yè)供水，水壓，水泵電機目錄一、 概述1、 供水設(shè)備的介紹 2、 可編程控制器（plc）介紹二 硬件設(shè)計 1、 主電路圖 2、 i/o點分配表 3、 i/o外部接線圖 4、 元件選擇 三 軟件設(shè)計 1、 設(shè)計要求 2、 流程圖 3、 梯形圖 4、 指令表 5、 程序分析四、 設(shè)計總結(jié)五、 參考文獻1、 概述1、 供水設(shè)備的介紹供水設(shè)備是為解決由于壓力不足，無法到達用戶用水的高度或流量，而專門研發(fā)設(shè)計的

3、新型環(huán)保節(jié)能的專業(yè)設(shè)備。供水設(shè)備一般由水泵機組，變頻控制柜，隔膜壓力罐，壓力傳感器和一些輔件構(gòu)成。但由于不同的類型，也會使用一些特殊的設(shè)備，如：無負壓變頻供水設(shè)備會用到無負壓穩(wěn)流罐；無塔變頻供水設(shè)備會用到液位傳感器由于構(gòu)成的不同，價格也不近相同。隨著現(xiàn)代化工業(yè)設(shè)備的自動化應用越來越廣泛，基于plc的物業(yè)供水設(shè)備種類也越來越多，要求也越來越高。在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中，為了提高生產(chǎn)效率，降低成本，減低工人的勞動負擔，要求整個過程實行全程自動控制。物業(yè)供水就是基于plc控制系統(tǒng)來自動完成供水任務。通過對水泵電機的控制，實現(xiàn)用戶對水的需求，因此plc程序設(shè)計的好壞直接影響到電機運行的正常與否，與用戶的實際

4、生活息息相關(guān)，具有很大的使用價值。2、 可編程控制器（plc）介紹可編程控制器(programmable controller)是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(programmable logic controller)，簡稱plc，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱pc。但是為了避免與個人計算機(personal computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱plc。它在設(shè)計上有以下優(yōu)點：1、可靠性高、抗干擾能力強；2、接口模塊

5、功能強，品種多；3、硬件配置齊全，用戶使用方面，適應性強；4、編程方法簡單、直觀；5、系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量?。?、經(jīng)濟方面、維修工作量?。?、體積小、耗能低、重量輕；plc發(fā)展的新動向：1：產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個方向發(fā)展 大：i/o點數(shù)達14336點、32位為微處理器、多cpu并行工作、大容量存儲器、掃描速度高速化。 小：由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本。 2：plc在閉環(huán)過程控制中應用日益廣泛。 3：不斷加強通訊功能。 4：新器件和模塊不斷推出 高檔的plc除了主要采用cpu以提高處理速度外，還有帶處理器的eprom或ram的智能i/o模塊、高速計數(shù)模塊、

6、遠程i/o模塊等專用化模塊。 5：編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語言趨向標準化 有各種簡單或復雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語句表等編程語言，亦有高檔的plc指令系統(tǒng)。 6：發(fā)展容錯技術(shù) 采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。 7：追求軟硬件的標準化。2、 硬件設(shè)計1、主電路圖硬件設(shè)設(shè)計主電路圖如圖2-1所示： 圖2-1 硬件設(shè)計主電路圖2、i/o點分配表plc的i/o點分配表如表2-2所示：表2-2 i/o點分配表輸入輸出x0上電初始化開關(guān)sb0y01號電機km1x1手動/自動切換開關(guān)sb1y12號電機km2x2自動運行起停開關(guān)sb2y23號電機km3x3低水壓模擬開關(guān)

7、k1y34號電機km4x4正常水壓模擬開關(guān)k2x5高水壓模擬開關(guān)k3x61號電機手動啟動開關(guān)sb3x71號電機手動停止開關(guān)sb4x102號電機手動啟動開關(guān)sb5x112號電機手動停止開關(guān)sb6x123號電機手動啟動開關(guān)sb7x133號電機手動停止開關(guān)sb8x144號電機手動啟動開關(guān)sb9x154號電機手動停止開關(guān)sb10x161號電機過載保護fr1x172號電機過載保護fr2x203號電機過載保護fr3x21 4號電機過載保護fr4 3、i/o外部接線圖plc的i/o外部接線圖如圖2-3所示： 圖2-3 i/o外部接線圖4、 電氣元件選擇電氣元件一覽表如2-4表所示： 表2-4 電氣元件一覽表

8、元件數(shù)量（個數(shù)）型號plc1fx2n-24m三相異步電動機4j02-41-4，4.0kw熔斷器5rl6-60接觸器43tb43熱繼電器4dh48s開關(guān)3m301583按鈕11la4-3a 3、 軟件設(shè)計1、 設(shè)計要求物業(yè)供水系統(tǒng)有水泵4臺，供水管道安裝壓力檢測開關(guān)k1，k2和k3。k1接通，表示水壓偏低；k2接通表示水壓正常；k3接通，表示水壓偏高。自動工作時，當用水量少，壓力增高，k3接通，此時可延時30s后撤除1臺水泵工作，要求先工作的水泵先切斷；當用水量多時，壓力降低，k1接通，此時可延時30s后增設(shè)1臺水泵工作，要求先工作的水泵先切斷；當用水量多時，壓力降低，k1接通，此時可以延時30

9、s后增設(shè)1臺水泵工作，要求未曾工作過的水泵增加投入運行；當k2接通，表示供水正常，可維持水泵運行的數(shù)量。工作時，要求水泵數(shù)量最少為1臺，最多不超過4臺。各水泵工作時，均應有工作狀態(tài)顯示。手動工作時，要求4臺水泵可分別獨立操作（分設(shè)啟動和停止開關(guān)），并分別具有過載保護，可隨時對單水泵進行斷電控制。設(shè)置“自動/手動”切換開關(guān)（on-手動，off-自動），另外自動運行控制開關(guān)（on-自動運行，off-自動運行停止）。2、流程圖根據(jù)設(shè)計要求繪制流程圖如圖3-1所示：圖3-1 流程圖3、梯形圖根據(jù)流程圖編寫梯形圖如圖3-2所示：圖3-2 梯形圖4、指令表5、程序分析該設(shè)計要求要有始終都要有一個電機參與工

10、作，故要設(shè)置一個初始化開關(guān)x0進行初始化，定時3s后上電自動跳轉(zhuǎn)p2狀態(tài)讓1號運行。設(shè)置自動/手動開關(guān)x1，高電平時跳轉(zhuǎn)到p1手動狀態(tài)。低電平時同時閉合開關(guān)x2，自動跳轉(zhuǎn)到p0自動狀態(tài)。p0狀態(tài)時，模擬低水壓信號x3閉合，定時30s，2號電機接通，此時倆個電機運轉(zhuǎn)供水。當水壓仍然偏低時接著定時30s后，3號電機接通，此時3個電機運轉(zhuǎn)供水。如果水壓仍偏低30后4號電機也工作。最多4臺同時工作供水。若模擬信號x4閉合時說明此時水壓正常，則會維持電機數(shù)量。使現(xiàn)在所工作的電機繼續(xù)工作，而不再增加或者減少電機的數(shù)量。若出現(xiàn)x5模擬水壓偏高信號出現(xiàn)時，30s自動把先啟動的那臺電機撤掉，若仍然水壓偏高則把第

11、二啟動的電機撤銷掉。如果一直偏高則一直按照先工作的電機先撤銷的原則進行電機的撤銷，直到撤銷到只剩一臺電機工作為止。p1狀態(tài)時為手動狀態(tài)，此時x6，x7分別控制1號電機的運轉(zhuǎn)與停止；x10和x11分別控制2號電機的運轉(zhuǎn)和停止；x12x13別控制1號電機的運轉(zhuǎn)與停止x14x15別控制1號電機的運轉(zhuǎn)與停止。此時是人為的控制，控制者根據(jù)實際需要來操作哪一臺電機工作和不工作。水壓低時多開幾臺電機；水壓高的時候關(guān)掉幾臺電機。完全由操控者操作。p2為電機運行狀態(tài)，x16、x17、x21、x22分別為1號，2號，3號，4號電機的過電保護開關(guān)。y0、y1、y2、y3分別為電機1、2、3、4的輸出。本程序采取了枚

12、舉法對p0狀態(tài)的控制，把每一種可能列舉出來，使得自動工作時根據(jù)水壓信號的不同選擇不同的電機工作狀態(tài)。4、 設(shè)計總結(jié) 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，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，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，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。 物業(yè)供水系統(tǒng)有著很明顯的實際應用功能，通過該課程設(shè)計使我認識到了plc在現(xiàn)實中的應用是那么的廣泛和實際，實現(xiàn)自動控制不可缺少的一部分。在以后的工作和學習中要繼續(xù)鉆研該學科，努力使自己對該門課程有更好的理解和應用。 在這一次的設(shè)計中，也是我的自信心有了很大的提高，使我明白在面對困難時我要輕言放棄，要相信自己，并努力的發(fā)現(xiàn)困難解決困難。同時也是我明白在面對一件事情時不要被他的表象所迷惑，不要第一眼看去認為他難他就難，有時只要我們認真的按部就班的來做，所有的問