PLC課程設(shè)計(jì)噴水池課件

1、電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)目 錄引言11 課程背景 21.1 課題背景21.2 課程設(shè)計(jì)的目的與意義22 概述、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 32.1 已知情況32.2 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求33 設(shè)計(jì)方案 53.1 總體設(shè)計(jì)思路53.2 I/O地址 53.3 I/O電氣接口圖 54 控制程序 64.1 梯形圖 64.2 指令語(yǔ)句表 65 調(diào)試105.1 調(diào)試過(guò)程 105.2 調(diào)試時(shí)遇到的問(wèn)題及解決方法 106 結(jié)論11參考文獻(xiàn) 12附錄一13引言Plc是自動(dòng)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)于一體的一種新型工業(yè)控制裝置，已躍居工業(yè)自動(dòng)化三大支柱（plc、robot、cad/cam）的首位。可編程控制器，簡(jiǎn)稱plc。它在

2、集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)控制設(shè)備。具有1.可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)2.設(shè)計(jì)、安裝容易3.維修工作量少4.功能強(qiáng)、通用性好5.開(kāi)發(fā)周期短、成功率高6.體積小、重量輕、功耗底等特點(diǎn)。具有功能強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的支柱產(chǎn)品。與繼電觸發(fā)器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠;價(jià)格上能與繼電接觸器控制系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)；易于在現(xiàn)場(chǎng)變更程序；便于使用、維修、維護(hù)；能直接推動(dòng)電磁閥、接觸器與之相當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央執(zhí)行機(jī)構(gòu)。1 課程背景1.1 課題背景隨著城市化進(jìn)程的加速，花式噴泉可以在人們周?chē)S處可見(jiàn)。比如廣場(chǎng)

3、，大廈，小區(qū)等。花式噴泉是人造小氣候，在炎熱的夏日可以起到增濕和降溫的作用；也為水體充氧，有利于水體增加自凈能力，起到防止水體黑臭的作用?；ㄊ絿娙\(yùn)行的靈活性是評(píng)價(jià)花式噴泉優(yōu)劣的關(guān)鍵，而這與花式噴泉的控制系統(tǒng)息息相關(guān)。花式噴泉可以根據(jù)自己的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出各種各樣的花樣，加上燈光，能給人有種不錯(cuò)的視覺(jué)享受。1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（dec）研制書(shū)上世間第一臺(tái)可編程控制器，并成功地應(yīng)用在美國(guó)（gm）的生產(chǎn)線上。但當(dāng)時(shí)只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，故稱為可編程邏輯控制器，簡(jiǎn)稱plc(programmablc logic controller)。因此，進(jìn)行花式噴泉的plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以推動(dòng)噴泉行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)

4、大plc在自動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究的價(jià)值。1.2 課程設(shè)計(jì)的目的與意義電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)是電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)達(dá)到掌握電氣控制柜的原理設(shè)計(jì)、安裝工藝圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的基本方法，并能達(dá)到熟練使用可編程控制器實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的控制要求，熟練地進(jìn)行系統(tǒng)外圍電路設(shè)計(jì)、接線、編程、調(diào)試等工作。而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入個(gè)嶄新的時(shí)代，其應(yīng)用越來(lái)越廣。而隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快和人口大量集聚，環(huán)境越來(lái)越重要，好的環(huán)境能使心身愉快，做事效率提高。其中噴泉可以濕潤(rùn)周?chē)諝?，減少塵埃

5、，降低氣溫。噴泉的細(xì)小水珠同空氣分子撞擊，能產(chǎn)生大量的負(fù)氧離子，有益于改善社區(qū)面貌和增進(jìn)居民身心健康。2 概述、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求2.1 概述在許多休閑廣場(chǎng)、景區(qū)或游樂(lè)場(chǎng)里，經(jīng)?？吹絿娝匕匆欢ǖ囊?guī)律噴水或變化式樣，若在夜晚配上各種彩色的燈光顯示，更加迷人。如圖所示，一花式噴水池，采用PLC控制是比較方便的，在花式噴水時(shí)序確定的前提下，可以通過(guò)改變時(shí)序或者改變控制卉關(guān)，就可改變控制方式，達(dá)到顯現(xiàn)各種復(fù)合狀態(tài)的要求。在圖中，4為中間噴水管，3為內(nèi)環(huán)狀噴水管，2為一次外環(huán)形狀噴水管，1為外環(huán)形狀噴水管。2.2 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求要求用PLC控制完成下列要求：1控制器電源開(kāi)關(guān)接通后，按下啟動(dòng)按鈕，噴水裝置開(kāi)

6、始工作。工作方式由選擇開(kāi)關(guān)和單步/連續(xù)開(kāi)關(guān)來(lái)決定，不論運(yùn)行在什么方式下，按下止按鈕，噴水池停止噴水。2“單步/連續(xù)” 開(kāi)關(guān)在單步位置時(shí)，噴水池只運(yùn)行一次循環(huán)；在連續(xù)位置時(shí)，噴水池運(yùn)行一直循環(huán)下去。3方式選擇開(kāi)關(guān)用來(lái)選擇噴水池的噴水花樣，14號(hào)噴水法的工作方式選擇如下：1） 選擇開(kāi)關(guān)在位置“1”時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后，4號(hào)噴水，延時(shí)2s后，3號(hào)噴水，延時(shí)2s后，2號(hào)噴水，再延時(shí)2s后，1號(hào)噴水，再一起噴水15s后停下。若運(yùn)行在連 續(xù)狀態(tài)時(shí)，將繼續(xù)循環(huán)下去。2）選擇開(kāi)關(guān)在位置“2”時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后，1號(hào)噴水，延時(shí)2s后，2號(hào)噴水，延時(shí)2s后，3號(hào)噴水，再延時(shí)2s后，4號(hào)噴水，再一起噴水30s后停下。

7、若運(yùn)行在連續(xù)狀態(tài)時(shí)，將繼續(xù)循環(huán)下去。3）選擇開(kāi)關(guān)在位置“3”時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后，1、3號(hào)同時(shí)噴水，延時(shí)3s后，2、4號(hào)噴水，1、3號(hào)停止噴水；交替運(yùn)行5次后，14號(hào)全噴水，30s后停下。若運(yùn)行在連續(xù)狀態(tài)時(shí)，將繼續(xù)循環(huán)下去。4）選擇開(kāi)關(guān)在位置“4”時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后，1234按順序延時(shí)2s噴水，然后一起噴水30s，1、2、3和4號(hào)分別延時(shí)2s停止噴水，再延時(shí)1s，由4321反向順序延時(shí)2s噴水，然后一起噴水30s停止。若運(yùn)行在連續(xù)狀態(tài)時(shí)，將繼續(xù)循環(huán)下去。4.不論在什么工作方式下，按下停止按鈕，噴水池將停止運(yùn)行。3 設(shè)計(jì)方案3.1 總體設(shè)計(jì)思路根據(jù)概況、控制要求、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，噴水池控制系統(tǒng)的思

8、路是先進(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，然后將其整合成一個(gè)完整的程序。課程設(shè)計(jì)總共劃分為以下4個(gè)部分，依次進(jìn)行，各個(gè)環(huán)節(jié)的任務(wù)分配如下:(1) 程序設(shè)計(jì)采用分段設(shè)計(jì)法，最后進(jìn)行合并完成程序的設(shè)計(jì)；(2)電氣設(shè)計(jì)將設(shè)計(jì)出PLC的輸入輸出圖，梯形圖、指令表；(3) 安裝、接線、聯(lián)合測(cè)試用實(shí)驗(yàn)箱做模擬，將對(duì)設(shè)計(jì)好的程序進(jìn)行調(diào)試；(4) 后期的設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)書(shū)寫(xiě)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)的要求、將實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，以及調(diào)試中的故障及排除方案編寫(xiě)成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。下面將按照這個(gè)總體設(shè)計(jì)思路的安排，逐步進(jìn)行。工作流程圖2所示：3.3 I/O電氣接口圖3.2 I/O地址輸入 輸出X0：?jiǎn)?dòng)按鈕 Y0：噴水池工作指示X1：1號(hào)方式選擇開(kāi)關(guān)

9、 Y1：1號(hào)噴水閥工作X2：2號(hào)方式選擇開(kāi)關(guān) Y2：2號(hào)噴水閥工作X3：3號(hào)方式選擇開(kāi)關(guān) Y3：3號(hào)噴水閥工作X4：4號(hào)方式選擇開(kāi)關(guān) Y4：4號(hào)噴水閥工作X5：?jiǎn)尾窖h(huán)選擇開(kāi)關(guān) 開(kāi)始系統(tǒng)啟動(dòng)按 鈕是否按 下？選擇1號(hào)噴水方式選擇2號(hào)噴水方式選擇3號(hào)噴水方式選擇4號(hào)噴水方式系統(tǒng)停止按 鈕是否按下？是否處于連續(xù)狀態(tài)？ 結(jié)束 X6：停止按鈕 圖2 工作流程圖4 控制程序4.1 梯形圖見(jiàn)附錄一4.2 指令語(yǔ)句表12LDX0SET M0LD X1LDY5ANIY6ANIY7ANIY0ORBOUTY5LDX2LDIY5ANDY6ANIY7ANIY0ORBOUTY6LDX3LDIY5ANIY6ANDY7AN

10、IY0ORBOUTY7LDX4LDIY5ANIY6ANIY7ANDY0ORBOUTY0LDX1ORY5ANDM0ANIT4LDT7ANDM0ORBLDT9ANIT10ANDM0ORBLDT11ANIT12ANDM0ORBLDT15ANIT19ANDM0ORBLDT20ANDM0ORBOUTY4LDT1ORT6ANDM0LDX3ORY7ANDM0ANIT9ORBLDT11ANIT12ANDM0ORBLDT14ANIT18ANDM0ORBLDT21ANDM0ORBOUTY3LDT2ORT5ANDM0LDT9ANDM0ANIT10ORBLDT11ANDM0ANIT12ORBLDT13ANDM0ANI

11、T17ORBLDT22ANDM0ORBOUTY2LDT3ANDM0LDX2ORY6ANDM0ANIT8ORBLDX3ORY7ANDM0ANIT9ORBLDT11ANIT12ANDM0ORBLDX4ORY0ANDMOANIT24ANIT16ORBLDX4ORY0ANDMOANIT24ANIT23ORBOUTY1LDX1ORY5ANIT4ANDM0OUTT1K20LDT1OUTT2K20LDT2OUTT3K20LDT3OUTT4K150LDX2ORY6ANIT4ANDM0OUTT5K20LDT5OUTT6K20LDT6OUTT7K20LDT7OUTT8K300LDX3ORY7ANIT10ANDM0

12、OUTT9K30LDT9OUTT10K30LDX3ORY7ANIT12ANDM0OUTT11K270LDT11OUTT12K300LDX4ORY0ANIT24ANDM0OUTT13K20LDT13OUTT14K20LDT14OUTT15K20LDT15OUTT16K300LDT16OUTT17K20LDT17OUTT18K20LDT18OUTT19K20LDT19OUTT20K10LDT20OUTT21K20LDT21OUTT22K20LDT22OUTT23K20LDT23OUTT24K300LDX5ANIY10LDIX5ANDY10ORBOUTY10LDT4ORT8ORT12ORT24LDX

13、5ORY10ANBORX6RSTM0END5 調(diào)試5.1 調(diào)試過(guò)程1) 接通電源，下載程序，將實(shí)驗(yàn)談上按鈕撥到“run”；2) 按下啟動(dòng)按鈕X0，程序開(kāi)始運(yùn)行；3) X1為ON時(shí)按下啟動(dòng)按鈕X0后，4 號(hào)噴水，延時(shí) 2s，3 號(hào)噴水，再延時(shí)2s，2 號(hào)噴水，再延時(shí) 2s，1 號(hào)噴水，接著一起噴水 15s 。當(dāng)X5為ON時(shí)，則只運(yùn)行一個(gè)循環(huán)；當(dāng)X5為OFF時(shí)，則反復(fù)循環(huán)運(yùn)行。當(dāng)按下停止按鈕X6時(shí)，噴水池立即停止工作。再次使X1為ON時(shí)，結(jié)果同上。4) X2為ON時(shí)按下啟動(dòng)按鈕X0后，1 號(hào)噴水，延時(shí) 2s，2 號(hào)噴水，再延時(shí) 2s，3 號(hào)噴水，再延時(shí) 2s，4 號(hào)噴水，接著一起噴水 30s。當(dāng)X

14、5為ON時(shí)，則只運(yùn)行一個(gè)循環(huán)；當(dāng)X5為OFF時(shí)，則反復(fù)循環(huán)運(yùn)行。當(dāng)按下停止按鈕X6時(shí)，噴水池立即停止工作。再次使X2為ON時(shí)，結(jié)果同上。5) 當(dāng)X3為ON時(shí)按下啟動(dòng)按鈕X0后，1、3 號(hào)同時(shí)噴水，延時(shí) 3s 后，2、4 號(hào)同時(shí)噴水，1、3 號(hào)停止噴；交替運(yùn)行 5 次后，再 14 號(hào)全部噴水 30s。當(dāng)X5為ON時(shí)，則只運(yùn)行一個(gè)循環(huán)；當(dāng)X5為OFF時(shí)，則反復(fù)循環(huán)運(yùn)行。當(dāng)按下停止按鈕X6時(shí)，噴水池立即停止工作。再次使X3為ON時(shí)，結(jié)果同上。6) 當(dāng)X4為ON時(shí)按下啟動(dòng)按鈕X0后，噴水池 14 號(hào)水管的工作順序?yàn)椋?234 按順序延時(shí) 2s 噴水，然后一起噴水 30s 后，1、2、3 和 4 號(hào) 水

15、管分別延時(shí) 2s 停水，再等待 1s，由 4321 反序分別延時(shí) 2s 噴水，然后 再一起噴水 30s。當(dāng)X5為ON時(shí)，則只運(yùn)行一個(gè)循環(huán)；當(dāng)X5為OFF時(shí)，則反復(fù)循環(huán)運(yùn)行。當(dāng)按下停止按鈕X6時(shí)，噴水池立即停止工作。再次使X4為ON時(shí)，結(jié)果同上。7) 按下X5，改變單步/連續(xù)運(yùn)行；8) 按下X6程序停止；5.2 調(diào)試時(shí)遇到的問(wèn)題及解決方法1.按下X0，程序起動(dòng)后，無(wú)論按那個(gè)按鈕程序不運(yùn)行；解決方案：X1、X2、X3、X4沒(méi)有自鎖與互鎖，必須要長(zhǎng)時(shí)間按下，或加入自鎖與互鎖；2. 按下X5，由連續(xù)改單步，無(wú)法實(shí)現(xiàn)。解決方案：X5沒(méi)有自鎖與互鎖，加入此功能；6 結(jié)論本系統(tǒng)主要以可編程控制器PLC和變頻器的強(qiáng)大的控制功能，實(shí)現(xiàn)了利用可編程控制器和變頻器控制花式噴泉的功能，具有接線簡(jiǎn)單、編程直觀、擴(kuò)展容易等特點(diǎn)。當(dāng)花式噴泉的功能增加時(shí)，只需增加相應(yīng)程序以及輸出的功能，要改動(dòng)的地方也較少，調(diào)試結(jié)果表明，在適應(yīng)性、靈活性、精確性和可靠性方面，都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，表明該設(shè)計(jì)方案是可行的。我所設(shè)計(jì)的課題目相對(duì)較簡(jiǎn)單，采用順序控制設(shè)計(jì)思路清晰、易于理解。就是相對(duì)繁瑣了一些，在一些小的方面容易出錯(cuò)。但是在同學(xué)們的一起努力下，我們還是成功的完成了任務(wù)。這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)踐相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把理論與實(shí)踐結(jié)合起