可編程控制器系統(tǒng)與設(shè)計課程設(shè)計—PLC在洗車場污水泵控制中的應(yīng)用

1、可編程控制器系統(tǒng)與設(shè)計課程設(shè)計 PLC在洗車場污水泵控制中的應(yīng)用目錄一、 系統(tǒng)工作情況簡述-二、 系統(tǒng)硬件明細表-三、 PLC系統(tǒng)配置圖-四、 系統(tǒng)配電圖-五、 系統(tǒng)I/O分配表-六、 PLC端子接線圖-七、 程序結(jié)構(gòu)圖及說明-八、 系統(tǒng)順序流程圖-九、 程序清冊-摘要 針對洗車場污水泵控制的實際要求，利用PLC在開關(guān)量控制上的優(yōu)越性以及利用所學(xué)的PLC可編程控制器的理論知識，設(shè)計一個簡單的、可靠的控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞 洗車場 污水泵 PLC 可編程控制器一、 系統(tǒng)工作情況簡述洗車場工作的特點是具有隨機性，車輛隨到隨洗，因而污水量的變化也無規(guī)律可循。為適應(yīng)車場污水量變化無常這一特點，在污水池設(shè)置了

2、4臺污水泵，并提出了如下控制要求：4臺泵三用一備，當任意一臺工作泵故障時，備用泵應(yīng)能自動投人。4臺泵中的任意一臺泵都必須能夠作為備用泵使用。3臺工作泵按液面變化自動投切，具體要求如下。當液面上升時：當液面在-3.50m以下時，3臺泵都不投人。當液面上升到-3.00m時，投入1臺。當液面上升到-2.00m時，投人2臺。當液面上升到-1.00m時，投入3臺。當液面下降時：當液面在-1.00m以上時，3臺同時投人。當液面下降到-2.00m時，切除1臺。當液面下降到-3.00m時，切除2臺。當液面下降到-3.50m時，切除3臺。由于工藝要求較為復(fù)雜，因此采用可編程序控制器（以下簡稱PLC）進行控制，因

3、為西門子實驗室中調(diào)試，所以選擇用CPU224的型號，CPU224是具有較強控制功能的控制器。污水泵電氣接線見圖1。圖1 污水泵電氣接線圖KH-熱繼電器 HR-紅燈停止時亮 HG-綠燈啟動時亮轉(zhuǎn)換開關(guān)1SA（旋鈕在打向左邊時，兩圓點接通。打向右邊時，兩圓點斷開）。此處僅畫出一組觸點，另一組作為PLC的輸入。由于工藝要求每一臺泵都必須能夠作為備用泵使用，具有4種工作方式。設(shè)置2SA為備用泵選擇開關(guān)，2SA僅有兩個點輸人PLC，PLC通過編碼識別4種工作方式。2SA的工作情況見圖2。所以根據(jù)備用泵選擇不同，在不同液面下各泵的工作狀態(tài)見下表。圖2 轉(zhuǎn)換開關(guān)的圖示 開關(guān)的旋鈕在中間位時（0º）

4、ab通。打向左邊2位時（左45º）cd通。打向右邊4位時（右45º）ab和cd皆通。打向左或右的1位時（左或右90º）ab和cd皆不通。1SA為自動和手動方式選擇開關(guān)。當1SA選擇自動時，污水泵的啟、停完全決定于中間繼電器K的狀態(tài)，而中間繼電器的狀態(tài)由PLC控制。當1SA選擇手動時，PLC禁止中間繼電器K動作，污水泵控制接線完全是一個常規(guī)的手動控制接線，按啟動按鈕SB，污水泵開始工作，按停止按鈕SBS，污水泵停止工作。SBS在自動工作方式下還兼做事故停機按鈕。Q為一檢修開關(guān)，它在檢修時閉合短接1SA，以便在自動方式下檢修試車。各泵的電氣接線見圖1。SLI、SL2、

5、SL3為液位傳感器接點，它們的通斷情況如下：SL1液面上升到-3.00m時通，下降到-3.50m時斷。SL2液面上升到-2.00m時通，下降到-3.00m時斷。SL3液面上升到-1.00m時通，下降到-2.00m時斷。四臺泵分別通過交流接觸器l4KM控制啟停，每個交流接觸器的輔助接點返回PLC；用于表征泵的真實狀態(tài)。當啟動命令發(fā)出后的1秒內(nèi)，輔助觸點未閉合意味事故。同樣當停止命令發(fā)出1秒內(nèi)，輔助觸點未斷開，也是事故。此時對應(yīng)的l4HY事故燈發(fā)光，表示相應(yīng)的污水泵故障，同時事故音響HA發(fā)出信號，提醒操作人員注意。操作人員在聽到音響信號后可按動消除按鈕SBI，消除事故聲光信號，著手排除故障。SB1

6、同時兼做拭燈胺鈕，即在運行中按動此按鈕，l4HY事故燈皆亮，表示事故燈狀態(tài)良好，否則事故燈已壞。松開SB1，燈皆滅。PLC通過中間繼電器14K控制各交流接觸器的通斷，達到啟停4臺泵的目的。二、系統(tǒng)硬件明細表序號名稱符號類型動作與范圍 三、PLC系統(tǒng)配置圖型號本機模擬量、數(shù)字量I/O掉電保持時間/h高速計數(shù)器高速脈沖輸出實時時鐘CPU22414入/10出 (I0.O-I0.7/I1.0-I1.2/Q0.0-Q0.7/Q1.0）1006路、單相6路30KHZ、雙相4路20KHZ兩路20KHZ有可選卡件外形尺寸/mmDC24V電源CPU的輸入電流/最大負載AC電源CPU的輸入電流/最大負載擴展模塊數(shù)

7、量最大可擴展數(shù)字量點數(shù)存儲器卡與電池卡12.5*80*62110mA/700mA30mA/100mA 7168PLC系統(tǒng)配置圖設(shè)計校對劉兆棟尚明明 王新明 四、系統(tǒng)配電圖五、系統(tǒng)I/O分配表設(shè)備器件名稱I/O地址符號名數(shù)據(jù)類型PLC輸入端口I0.0IBOOLPLC輸入端口I0.1IBOOLPLC輸入端口I0.2IBOOLPLC輸入端口I0.3IBOOLPLC輸入端口I0.4IBOOLPLC輸入端口I0.5IBOOLPLC輸入端口I0.6IBOOLPLC輸入端口I0.7IBOOLPLC輸入端口I1.0IBOOLPLC輸入端口I1.1IBOOLPLC輸入端口I1.2IBOOLPLC輸出端口Q0.0

8、QBOOLPLC輸出端口Q0.1QBOOLPLC輸出端口Q0.2QBOOLPLC輸出端口Q0.3QBOOLPLC輸出端口Q0.4QBOOLPLC輸出端口Q0.5QBOOLPLC輸出端口Q0.6QBOOLPLC輸出端口Q0.7QBOOLPLC輸出端口Q1.0QBOOL定時器T37T37INT定時器T38T38INT定時器T39T39INT定時器T40T40INT定時器T41T41INT六、PLC端子接線圖PLC端子接線及版面220VAC外負載電源泵1控制信號泵2控制信號泵3控制信號泵4控制信號泵1故障信號泵2故障信號泵3故障信號泵4故障信號報警音響220VAC供電電源HA4K4HQ3HQ 2HQ

9、1HQ3K2K1K1LQ0.0Q0.1Q0.22LQ0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0NL1（CPU224 AC/DC/Relay 端子）1SA1MI0.0I0.1I0.2I0.32MI0.4I0.5I0.6 12341（方式）I0.7I1.02SAI1.1I1.2ML+SB13KM2KM4KM1KMSL3SL2SL1手動24VDC外接電源傳感器SL1傳感器SL2傳感器SL3泵1狀態(tài)信號泵2狀態(tài)信號泵3狀態(tài)信號泵4狀態(tài)信號方式選擇故障檢測直流地24VDC輸出電源PLC端子接線圖（一）設(shè) 計 校 核劉兆棟尚明明 王新明重慶大學(xué)自動化學(xué)院2005級七、程序結(jié)構(gòu)及說明 八、系統(tǒng)順序流程圖

10、系統(tǒng)順序流程圖見附錄一九、程序清冊TITLE=程序注解Network 1 / 方式一，選擇4號泵為備用泵，I0.0為手動自動選擇開關(guān)LDN I1.0AN I1.1A I0.0= M0.0Network 2 / 方式二，選擇1號泵為備用泵，I0.0為手動自動選擇開關(guān)LDN I1.0A I1.1A I0.0= M0.1Network 3 / 方式三，選擇2號泵為備用泵，I0.0為手動自動選擇開關(guān)LD I1.0AN I1.1A I0.0= M0.2Network 4 / 方式四，選擇3號泵為備用泵，I0.0為手動自動選擇開關(guān)LD I1.0A I1.1A I0.0= M0.3Network 5 / 1

11、號泵的工作條件，依次為方式一、方式二、方式三、方式四下的條/ 件；Q0.4非為1號泵正常；M0.4表示有泵出現(xiàn)問題LD M0.0A I0.1LD M0.1A M0.4OLDLD M0.2A I0.3OLDLD M0.3A I0.2OLDAN Q0.4= Q0.0Network 6 / 2號泵的工作條件，依次為方式一、方式二、方式三、方式四下的條/ 件；Q0.5非為2號泵正常；M0.4表示有泵出現(xiàn)問題LD M0.0A I0.2LD M0.1A I0.1OLDLD M0.2A M0.4OLDLD M0.3A I0.3OLDAN Q0.5= Q0.1Network 7 / 3號泵的工作條件，依次為方

12、式一、方式二、方式三、方式四下的條/ 件；Q0.6非為3號泵正常；M0.4表示有泵出現(xiàn)問題LD M0.0A I0.3LD M0.1A I0.2OLDLD M0.2A I0.1OLDLD M0.3A M0.4OLDAN Q0.6= Q0.2Network 8 / 4號泵的工作條件，依次為方式一、方式二、方式三、方式四下的條/ 件；Q0.7非為4號泵正常；M0.4表示有泵出現(xiàn)問題LD M0.0A M0.4LD M0.1A I0.3OLDLD M0.2A I0.2OLDLD M0.3A I0.1OLDAN Q0.7= Q0.3Network 9 / 泵1 指令發(fā)出后,，若輸出與輔助觸點(I0.4)狀

13、態(tài)不一致，T37計時，時間1秒LD Q0.0AN I0.4LDN Q0.0A I0.4OLDTON T37, 30Network 10 / 時間到，出現(xiàn)事故，1HY(Q0.4)燈亮LD T37O Q0.4AN I1.2= Q0.4Network 11 / 泵2 指令發(fā)出后,，若輸出與輔助觸點(I0.5)狀態(tài)不一致，T38計時，時間1秒LD Q0.1AN I0.5LDN Q0.1A I0.5OLDTON T38, 30Network 12 / 時間到，出現(xiàn)事故，2HY(Q0.5)燈亮LD T38O Q0.5AN I1.2= Q0.5Network 13 / 泵3 指令發(fā)出后,，若輸出與輔助觸點(

14、I0.6)狀態(tài)不一致，T39計時，時間1秒LD Q0.2AN I0.6LDN Q0.2A I0.6OLDTON T39, 30Network 14 / 時間到，出現(xiàn)事故，3HY(Q0.6)燈亮LD T39O Q0.6AN I1.2= Q0.6Network 15 / 泵4 指令發(fā)出后,，若輸出與輔助觸點(I0.7)狀態(tài)不一致，T40計時，時間1秒LD Q0.3AN I0.7LDN Q0.3A I0.7OLDTON T40, 30Network 16 / 時間到，出現(xiàn)事故，4HY(Q0.7)燈亮LD T40O Q0.7AN I1.2= Q0.7Network 17 / 若某一泵出現(xiàn)問題，則將故障標志位M0