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(dá)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(jī)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(hù)。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(jī)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(xiàn)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(dá)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(jī)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(fù)壓變頻供水設(shè)備會用到無負(fù)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(yīng)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(fù)擔(dān)，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(wù)。通過對水泵電機(jī)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(jī)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(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)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(jī)(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(qiáng)；2、接口模塊

5、功能強(qiáng)，品種多；3、硬件配置齊全，用戶使用方面，適應(yīng)性強(qiáng)；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??；6、經(jīng)濟(jì)方面、維修工作量??；7、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(dá)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(yīng)用日益廣泛。 3：不斷加強(qiáng)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(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)化 有各種簡單或復(fù)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)km1x1手動/自動切換開關(guān)sb1y12號電機(jī)km2x2自動運行起停開關(guān)sb2y23號電機(jī)km3x3低水壓模擬開關(guān)

7、k1y34號電機(jī)km4x4正常水壓模擬開關(guān)k2x5高水壓模擬開關(guān)k3x61號電機(jī)手動啟動開關(guān)sb3x71號電機(jī)手動停止開關(guān)sb4x102號電機(jī)手動啟動開關(guān)sb5x112號電機(jī)手動停止開關(guān)sb6x123號電機(jī)手動啟動開關(guān)sb7x133號電機(jī)手動停止開關(guān)sb8x144號電機(jī)手動啟動開關(guān)sb9x154號電機(jī)手動停止開關(guān)sb10x161號電機(jī)過載保護(hù)fr1x172號電機(jī)過載保護(hù)fr2x203號電機(jī)過載保護(hù)fr3x21 4號電機(jī)過載保護(hù)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(jī)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(yīng)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(hù)，可隨時對單水泵進(jìn)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(jī)參與工

10、作，故要設(shè)置一個初始化開關(guān)x0進(jìn)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(jī)接通，此時倆個電機(jī)運轉(zhuǎn)供水。當(dāng)水壓仍然偏低時接著定時30s后，3號電機(jī)接通，此時3個電機(jī)運轉(zhuǎn)供水。如果水壓仍偏低30后4號電機(jī)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(jī)數(shù)量。使現(xiàn)在所工作的電機(jī)繼續(xù)工作，而不再增加或者減少電機(jī)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(jī)撤掉，若仍然水壓偏高則把第

11、二啟動的電機(jī)撤銷掉。如果一直偏高則一直按照先工作的電機(jī)先撤銷的原則進(jìn)行電機(jī)的撤銷，直到撤銷到只剩一臺電機(jī)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(jī)的運轉(zhuǎn)與停止；x10和x11分別控制2號電機(jī)的運轉(zhuǎn)和停止；x12x13別控制1號電機(jī)的運轉(zhuǎn)與停止x14x15別控制1號電機(jī)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(jī)工作和不工作。水壓低時多開幾臺電機(jī)；水壓高的時候關(guān)掉幾臺電機(jī)。完全由操控者操作。p2為電機(jī)運行狀態(tài)，x16、x17、x21、x22分別為1號，2號，3號，4號電機(jī)的過電保護(hù)開關(guān)。y0、y1、y2、y3分別為電機(jī)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(jī)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(yuǎn)遠(yuǎn)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，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。 物業(yè)供水系統(tǒng)有著很明顯的實際應(yīng)用功能，通過該課程設(shè)計使我認(rèn)識到了plc在現(xiàn)實中的應(yīng)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(xué)習(xí)中要繼續(xù)鉆研該學(xué)科，努力使自己對該門課程有更好的理解和應(yīng)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(rèn)為他難他就難，有時只要我們認(rèn)真的按部就班的來做，所有的問