1、遼遼 寧寧 工工 業(yè)業(yè) 大大 學(xué)學(xué) PLCPLC技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)（論文）課程設(shè)計(jì)（論文） 題目：題目：基于基于PLCPLC的小區(qū)供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的小區(qū)供水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院（系）：院（系）： 電氣工程學(xué)院電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)：專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化自動(dòng)化093093 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 090302073090302073 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 郭崢郭崢 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 起止日期：起止日期： 2012.12.192012.12.19 12.2812.28 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） III 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語(yǔ)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語(yǔ) 院（系）：電氣工程學(xué)院 教研室： 學(xué) 號(hào)090302

2、073學(xué)生姓名郭崢專業(yè)班級(jí)自動(dòng)化093 課程設(shè)計(jì) （論文）題 目 基于PLC的小區(qū)供水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù) 課題完成的功能、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求、技術(shù)參數(shù)課題完成的功能、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求、技術(shù)參數(shù) 實(shí)現(xiàn)功能實(shí)現(xiàn)功能 某小區(qū)供水系統(tǒng)有水泵 4 臺(tái)，供水管道安裝壓力檢測(cè)開(kāi)關(guān) K1，K2 和 K3，分別對(duì)應(yīng) 水壓偏低，水壓正常，水壓偏高。自動(dòng)工作時(shí)，當(dāng)用水量少時(shí)，K3 接通，延時(shí) 30s 后 撤除 1 臺(tái)水泵，要求先工作的水泵先切斷；當(dāng)用水量多時(shí)， K1 接通，延時(shí) 30s 后增設(shè) 1 臺(tái)水泵工作，要求未曾工作過(guò)的水泵增加投入運(yùn)行；當(dāng) K2 接通，表示供水正常，可 維持水泵運(yùn)行數(shù)量。工作時(shí)，要求水

3、泵數(shù)量最少為 1 臺(tái)，最多不得超出 4 臺(tái)。各水泵 工作時(shí)，均應(yīng)有工作狀態(tài)顯示；手動(dòng)工作時(shí)，要求 4 臺(tái)水泵可分別獨(dú)立操作（分設(shè)起 動(dòng)和停止開(kāi)關(guān)） ；設(shè)置“自動(dòng)/手動(dòng)”切換開(kāi)關(guān)。 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 1、根據(jù)系統(tǒng)功能，確定輸入輸出點(diǎn)數(shù)，選擇 PLC 的型號(hào)；2、選擇水泵電機(jī)； 3、建立 I/O 分配表，完成 PLC 與輸入/輸出信號(hào)的的外部接線； 4、按系統(tǒng)的控制要求，用梯形圖設(shè)計(jì)程序；5、上機(jī)調(diào)試、完善程序； 6、按學(xué)校規(guī)定格式，撰寫(xiě)、打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份；設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)在 4000 字以上。 技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 水泵電機(jī)的相關(guān)參數(shù)為：額定功率1Kw，額定電壓380V，額定轉(zhuǎn)速1450r

4、pm。 進(jìn)度計(jì)劃 1、布置任務(wù)，查閱資料，確定系統(tǒng)的組成（1 天） 2、建立 I/O 分配，完成外部接線設(shè)計(jì)（2 天） 3、按系統(tǒng)的控制要求，完成梯形圖設(shè)計(jì)（2 天） 4、上機(jī)調(diào)試、修改程序（2 天） 5、撰寫(xiě)、打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（2 天） 6、答辯（1天） 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī) 平時(shí)： 論文質(zhì)量： 答辯： 總成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） IV 注：成績(jī)：平時(shí)20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計(jì)算 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） V 摘 要 隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，城市中各類小區(qū)的 建設(shè)發(fā)展十分迅速，同時(shí)也對(duì)小區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求，

5、小區(qū)的供 水系統(tǒng)是其中的一個(gè)重要方面。本論文是針對(duì)供水要求設(shè)計(jì)的基于 PLC 的物業(yè)供 水系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)由 PLC、四臺(tái)水泵、壓力傳感器等組成，系統(tǒng)工作時(shí)分手動(dòng)操作和自 動(dòng)操作，自動(dòng)操作時(shí)首先由傳感器把信號(hào)傳給 PLC，再由 PLC 根據(jù)水壓的高低信 號(hào)分析控制四臺(tái)水泵的工作狀態(tài)；手動(dòng)操作時(shí)，可以通過(guò)各個(gè)水泵的啟動(dòng)停止按 鈕獨(dú)立的工作。該系統(tǒng)還設(shè)有過(guò)載等保護(hù)。本設(shè)計(jì)是基于 PLC 的小區(qū)供水系統(tǒng)， 通過(guò)調(diào)試表明本系統(tǒng)能夠滿足設(shè)計(jì)要求并有很好的使用價(jià)值。 關(guān)鍵詞：PLC；小區(qū)供水；自動(dòng)/手動(dòng)操作；恒壓 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） VI 目 錄 第 1 章 緒論 .1 第 2 章 課程設(shè)計(jì)的方案 .3

6、 2.1 概述 .3 2.2 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu).4 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) .5 3.1 供水系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì) .5 3.2 供水系統(tǒng)的 I/O 地址分配表、I/O 接線圖 .6 3.3 供水系統(tǒng)的元件選擇 .7 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) .8 4.1 系統(tǒng)流程圖 .8 第 5 章 系統(tǒng)測(cè)試與分析/實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析 .10 5.1 梯形圖 .10 5.2 語(yǔ)句表 .14 5.3 程序分析 .18 第 6 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) .19 參考文獻(xiàn).21 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 緒論 我們都知道，水是人類生活、生產(chǎn)中不可缺少的重要物質(zhì)，在建設(shè)節(jié)約型時(shí) 代特征的前提下，我們這個(gè)水資源和電能短缺的國(guó)家

7、，長(zhǎng)期以來(lái)在市政供水、高 層建筑供水、工業(yè)生產(chǎn)循環(huán)供水等方面技術(shù)一直比較落后，自動(dòng)化程度低，而隨 著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，以及住房制度改革的不斷深 入，城市中各類小區(qū)建設(shè)發(fā)展十分迅速，同時(shí)也對(duì)小區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更 高的要求。小區(qū)供水系統(tǒng)的建設(shè)是其中的一個(gè)重要方面，供水的可靠性、穩(wěn)定性、 經(jīng)濟(jì)性直接影響到小區(qū)住戶的正常工作和生活，本系統(tǒng)就是在這種背景下設(shè)計(jì)的。 本設(shè)計(jì)是基于PLC的物業(yè)供水系統(tǒng)，具有以下特點(diǎn)： （1）：供水系統(tǒng)有水泵4臺(tái)，供水管道安裝壓力檢測(cè)開(kāi)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。 （2）：系統(tǒng)分

8、手動(dòng)工作和自動(dòng)工作兩種狀態(tài)，自動(dòng)工作時(shí)，當(dāng)用水量少， 壓力增高，K3接通，此時(shí)可延時(shí)30s后撤除1臺(tái)水泵工作，要求先工作的水泵先切 斷；當(dāng)用水量多時(shí)，壓力降低，K1接通，此時(shí)可延時(shí)30s后增設(shè)1臺(tái)水泵工作，要 求未曾工作過(guò)的水泵增加投入運(yùn)行；當(dāng)K2接通，表示供水正常，可維持水泵運(yùn)行 數(shù)量。工作時(shí)，要求水泵數(shù)量最少為1臺(tái)，最多不得超出4臺(tái)；手動(dòng)工作時(shí)，要求 4臺(tái)水泵可分別獨(dú)立操作（分設(shè)起動(dòng)和停止開(kāi)關(guān)），并分別具有過(guò)載保護(hù)，可隨 時(shí)對(duì)單臺(tái)水泵進(jìn)行斷電控制（若輸入點(diǎn)不夠，可用I/O擴(kuò)展模塊）。 （3）：并設(shè)有“自動(dòng)/手動(dòng)”切換開(kāi)關(guān)（ON手動(dòng)，OFF自動(dòng)），另 設(shè)自動(dòng)運(yùn)行控制開(kāi)關(guān)（ON自動(dòng)運(yùn)行，OFF

9、自動(dòng)運(yùn)行停止）。 各水泵工作時(shí)，均應(yīng)有工作狀態(tài)顯示。 可編程序控制器(program logical controller)，簡(jiǎn)稱PLC，是一種專為在 工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng)。世界上第一臺(tái)可編程控制器是美國(guó)數(shù) 字設(shè)備公司(DEC)于1969年研制的。早期的可編程控制器由分離元件和中小規(guī)模 集成電路組成，主要功能是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時(shí)等，PLC將 傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)與新興的計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，具有可靠性高、 功能強(qiáng)、應(yīng)用靈活、編程簡(jiǎn)單、使用方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。70年代初期，體積小、 功能強(qiáng)和價(jià)格便宜的微處理器被用于PLC，使得PLC的功能大大增強(qiáng)，具有了：

10、可 靠性高、具有豐富的IO接口模塊、采用模塊化結(jié)構(gòu)、編程簡(jiǎn)單易學(xué)安裝簡(jiǎn)單， 維修方便等特點(diǎn)。以及良好的工業(yè)環(huán)境工作性能和自動(dòng)控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)性能，在工 業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 2 而PLC在物業(yè)供水方面也得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的小區(qū)供水方式有恒速泵 加壓供水、水塔高位水箱供水、氣壓罐供水、液力耦合器和電池滑差離合器調(diào)速 的供水方式、單片機(jī)變頻調(diào)速供水系統(tǒng)等。這些傳統(tǒng)的供水方式或多或少都存在 各自的缺點(diǎn)和不足，比如：恒速泵加壓供水方式無(wú)法對(duì)供水管網(wǎng)的壓力做出及時(shí) 的反應(yīng)，水泵的增減都依賴人工進(jìn)行手工操作、水塔高位水箱供水基建投資大， 占地面積大，維護(hù)不方便，水泵電機(jī)為硬起

11、動(dòng)，啟動(dòng)電流大、單片機(jī)變頻調(diào)速供 水系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期比較長(zhǎng)，對(duì)操作員的素質(zhì)要求比較高，可靠性比 較低，維修不方便，且不適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。綜上所述，傳統(tǒng)的供水方 式普遍不同程度的存在浪費(fèi)水力、電力資源；效率低；可靠性差；自動(dòng)化程度不 高等缺點(diǎn)，在這種情況下人們想到了基于PLC的供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 目前國(guó)內(nèi)外基于PLC的供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)比較多，并且有些技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成 熟，從簡(jiǎn)單的基于PLC的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)到基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)， 其中后者的變頻技術(shù)是現(xiàn)在研究的核心，變頻技術(shù)是在電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技 術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)及電機(jī)控制理論發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。 本文的基于PLC的物業(yè)供水系統(tǒng)設(shè)

12、計(jì)屬于恒壓供水，由于PLC的可靠性高、功 能強(qiáng)、應(yīng)用靈活、編程簡(jiǎn)單、使用方便等特點(diǎn)，與傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)相比本系統(tǒng)有 很大的實(shí)用價(jià)值。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 3 第 2 章 課程設(shè)計(jì)的方案 2.1 概述 隨著變頻技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提高，變頻恒壓供 水系統(tǒng)以其環(huán)保、節(jié)能和高品質(zhì)的供水質(zhì)量等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于多層住宅小區(qū)及 高層建筑的生活、消防供水中。變頻恒壓供水的調(diào)速系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無(wú)級(jí) 調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水 壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中 如何充分利用專用變頻器內(nèi)置的各種功能，對(duì)合

13、理設(shè)計(jì)變頻恒壓供水設(shè)備、降低 成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量等有著重要意義1。變頻恒壓供水方式與過(guò)去的水塔或高位 水箱以及氣壓供水方式相比，不論是設(shè)備的投資，運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還是系統(tǒng)的穩(wěn) 定性、可靠性、自動(dòng)化程度等方面都具有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，而且具有顯著的節(jié)能 效果。目前變頻恒壓供水系統(tǒng)正向著高可靠性、全數(shù)字化微機(jī)控制、多品種系列 化的方向發(fā)展。追求高度智能化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，是未來(lái)供水設(shè)備適應(yīng)城鎮(zhèn)建 設(shè)中成片開(kāi)發(fā)、智能樓宇、網(wǎng)絡(luò)供水調(diào)度和整體規(guī)劃要求的必然趨勢(shì)。 變頻恒壓供水系統(tǒng)能適用生活水、工業(yè)用水以及消防用水等多種場(chǎng)合的供水 要求，該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn): (1)供水系統(tǒng)的控制對(duì)象是用戶管網(wǎng)的水壓，它是一個(gè)

14、過(guò)程控制量，同其他 一些過(guò)程控制量(如:溫度、流量、濃度等)一樣，對(duì)控制作用的響應(yīng)具有滯后性。 同時(shí)用于水泵轉(zhuǎn)速控制的變頻器也存在一定的滯后效應(yīng)。 (2)用戶管網(wǎng)中因?yàn)橛泄茏?、水錘等因素的影響，同時(shí)又由于水泵自身的一 些固有特性，使水泵轉(zhuǎn)速的變化與管網(wǎng)壓力的變化成正比，因此變頻調(diào)速恒壓供 水系統(tǒng)是一個(gè)線性系統(tǒng)。 (3)變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)要具有廣泛的通用性，面向各種各樣的供水系統(tǒng)， 而不同的供水系統(tǒng)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)、用水量和揚(yáng)程等方面存在著較大的差異，因此其控 制對(duì)象的模型具有很強(qiáng)的多變性。 (4)在變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)中，由于有定量泵的加入控制，而定量泵的控 制(包括定量泉的停止和運(yùn)行)是時(shí)時(shí)發(fā)生的

15、，同時(shí)定量泵的運(yùn)行狀態(tài)直接影響供 水系統(tǒng)的模型參數(shù)，使其不確定性地發(fā)生變化，因此可以認(rèn)為，變頻調(diào)速行切換， 保證管網(wǎng)內(nèi)壓力恒定。在故障發(fā)生時(shí)，執(zhí)行專門(mén)的故障程序，保證在緊急情況下 的仍能進(jìn)行供水(5)水泵的電氣控制柜，其有遠(yuǎn)程和就地控制的功能和數(shù)據(jù)通訊 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 4 接口，能與控制信號(hào)或控制軟件相連，能對(duì)供水的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送，以便 顯示和監(jiān)控以及報(bào)表打印等功能。 (6)用變頻器進(jìn)行調(diào)速，用調(diào)節(jié)泵和固定泵的組合進(jìn)行恒壓供水，節(jié)能效果 顯著，對(duì)每臺(tái)水泵進(jìn)行軟啟動(dòng)，啟動(dòng)電流可從零到電機(jī)額定電流，減少了啟動(dòng)電 流對(duì)電網(wǎng)的沖擊同時(shí)減少了啟動(dòng)慣性對(duì)設(shè)備的大慣量的轉(zhuǎn)速?zèng)_擊，延長(zhǎng)了設(shè)備的

16、使用壽命。恒壓供水系統(tǒng)的控制對(duì)象是時(shí)時(shí)變化的。 (7)當(dāng)出現(xiàn)意外的情況(如突然停水、斷電、泵、變頻器或軟啟動(dòng)器故障等)時(shí)， 系統(tǒng)能根據(jù)泵及變頻器或軟啟動(dòng)器的狀態(tài)，電網(wǎng)狀況及水源水位，管網(wǎng)壓力等工 況點(diǎn)自動(dòng)進(jìn)。 2.2 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu) 圖 2.1 供水流程簡(jiǎn)圖 此次設(shè)計(jì)研究的對(duì)象是小區(qū)的供水系統(tǒng)。由于高層樓對(duì)水壓的要求高，在水 壓低時(shí)，高層用戶將無(wú)法正常用水甚至出現(xiàn)無(wú)水的情況，水壓高時(shí)將造成能源的 浪費(fèi)。如圖 2.1 所示，是這個(gè)小區(qū)的供水流程。自來(lái)水廠送來(lái)的水先儲(chǔ)存的水池 中再通過(guò)水泵加壓送給用戶。通過(guò)水泵加壓后，必須恒壓供給每一個(gè)用戶。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 5 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 3

17、.1 供水系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求可知，本設(shè)計(jì)需要用到四臺(tái)水泵，水泵的型號(hào)都為：載澤 Y160M4，1.1kw，1460轉(zhuǎn)/分，380v，22.5A。在設(shè)計(jì)主電路時(shí)水泵以電動(dòng)機(jī)代 替，圖中的KM為接觸器線圈，F(xiàn)R為熱繼電器，主電路并設(shè)有短路過(guò)載保護(hù)。主電 路如圖2-1所示： 圖3.1 主電路圖 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 6 3.2 供水系統(tǒng)的 I/O 地址分配表、I/O 接線圖 本設(shè)計(jì)的控制部分由PLC完成，由于本系統(tǒng)控制分手動(dòng)和自動(dòng)運(yùn)行，手動(dòng)運(yùn) 行時(shí)，每臺(tái)水泵分別有啟動(dòng)和停止開(kāi)關(guān)輸入，自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，需要有自動(dòng)運(yùn)行/停 止開(kāi)關(guān)輸入，水壓判斷開(kāi)關(guān)以及保護(hù)輸入等，還有四個(gè)水泵輸出。所以PLC的

18、I/O 地址分配表如表3.1所示，I/O接線圖如圖3.2所示。 表3.1 I/O地址分配表 輸入點(diǎn)I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0 對(duì)應(yīng)信 號(hào) 自動(dòng)/手 動(dòng)切換 手動(dòng)啟 動(dòng)泵1 手動(dòng)停 止泵1 手動(dòng)啟 動(dòng)泵2 手動(dòng)停 止泵2 手動(dòng)啟 動(dòng)泵3 手動(dòng)停 止泵3 手動(dòng)啟 動(dòng)泵4 手動(dòng)停 止泵4 輸入點(diǎn)I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I1.6I1.7I2.0 對(duì)應(yīng)信 號(hào) 自動(dòng)啟 動(dòng)/停止 低壓開(kāi) 關(guān)K1 水壓正 常反饋 K2 高壓開(kāi) 關(guān)K3 泵1的 過(guò)載保 護(hù) 泵2的 過(guò)載保 護(hù) 泵3的 過(guò)載保 護(hù) 泵4的 過(guò)載保 護(hù) 輸出點(diǎn)Q0.0Q0.1Q0.2Q0

19、.3 對(duì)應(yīng)信 號(hào) 供水水 泵1 供水水 泵2 供水水 泵3 供水水 泵4 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 7 圖3.2 I/O接線圖 3.3 供水系統(tǒng)的元件選擇 本系統(tǒng)主要用到的元器件有：可編程序控制器PLC，水泵，以及繼電器，接 觸器等。PLC選用的是S7-200,四臺(tái)水泵選用載澤Y160M4，1.1kw，1460轉(zhuǎn)/分， 380v，22.5A。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 8 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 4.1 系統(tǒng)流程圖 由于該系統(tǒng)即可以手動(dòng)運(yùn)行又可以自動(dòng)運(yùn)行，所以本系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要分兩部分， 一部分是手動(dòng)模塊，一部分是自動(dòng)模塊。系統(tǒng)的總流程圖如圖 4.1 所示。 圖 4.1 系統(tǒng)的總流程 啟動(dòng) I0.1 是

20、否按下 泵 1 I0.1 啟 動(dòng) I0.2 停止 泵 2 I0.3 啟 動(dòng) I0.4 停止 泵 3 I0.5 啟 動(dòng) I0.6 停止 泵 4 I0.7 啟 動(dòng) I1.0 停止 至少一臺(tái) 水泵工作 判斷水壓的高低 跳到 P2 執(zhí) 行輸出 延時(shí) 30s 執(zhí) 行加一臺(tái)泵 延時(shí) 30s 執(zhí) 行減一臺(tái)泵 水壓低 I1.2水壓高 I1.4 水壓高正 常 I1.3 NO 進(jìn)入 自動(dòng) P1 YES 進(jìn)入 手動(dòng) P0 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 9 該流程圖主要介紹了本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，其中的具體細(xì)節(jié)沒(méi)有在流程圖中給 出，詳細(xì)介紹將會(huì)在后面的程序分析中介紹。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 10 第 5 章 系統(tǒng)測(cè)試與分析/

21、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析 5.1 梯形圖 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 11 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 12 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 13 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 14 5.2 語(yǔ)句表 Network 1 / 網(wǎng)絡(luò)注釋 LD I0.0 O M1.5 O M0.0 AN M0.5 = M0.0 M0.0 得電自鎖 Network 2 LD I0.0 O M1.5 O M0.2 AN M0.6 = M0.2 Network 3 LD M0.0 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 15 TON T37, 200 Network 4 LD T37 A M0.0 = M0.5 Network 5 LD T37 O M0.1 AN M

22、0.7 = M0.1 Network 6 LD T37 O M0.3 AN M1.0 = M0.3 Network 7 LD M0.1 TON T38, 200 Network 8 LD T38 A M0.1 = M0.7 Network 9 LD T38 O M1.1 AN M0.5 = M1.1 Network 10 LD T38 A M0.2 = M0.6 Network 11 LD M1.1 TON T39, 200 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 16 Network 12 LD T39 LPS A M1.1 = M0.5 LPP A M0.3 = M1.0 Network 13 LD T3

23、9 O M1.2 AN M0.7 = M1.2 Network 14 LD T39 O M1.3 AN M0.6 = M1.3 Network 15 LD M1.2 TON T40, 200 Network 16 LD T40 LPS A M1.2 = M0.7 LPP A M1.3 = M0.6 Network 17 LD T40 O M1.5 AN M1.4 = M1.5 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 17 Network 18 LD I0.2 O M1.6 AN M0.5 = M1.6 Network 19 LD I0.3 A M0.6 = M0.5 Network 20 LD M0.0 O

24、M1.1 O M1.6 = Q0.0 Network 21 LD M0.1 O M1.2 O M1.7 = Q0.1 Network 22 LD M0.2 O M1.3 O M2.0 = Q0.2 Network 23 LD M0.3 O M2.1 = Q0.3 Network 24 LD I0.1 O Q0.4 AN M2.2 = Q0.4 Network 25 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 18 LD I0.0 A Q0.4 = M2.2 5.3 程序分析 本系統(tǒng)主要分為手動(dòng)運(yùn)行和自動(dòng)運(yùn)行兩部分，在編程過(guò)程中將本系統(tǒng)主要分 為三大模塊：手動(dòng)運(yùn)行模塊（P0） 、自動(dòng)運(yùn)行模塊（P1） 、輸出模塊（P

25、2） 。在系 統(tǒng)一上電情況下首先通過(guò)判斷自動(dòng)/手動(dòng)開(kāi)關(guān) I0.0，判斷是進(jìn)入手動(dòng)模塊（P0） 還是進(jìn)入自動(dòng)模塊(P1)，I0.0 為 ON 表示手動(dòng)，OFF 表示自動(dòng)。然后進(jìn)入相應(yīng)的 模塊執(zhí)行程序。 手動(dòng)模塊，當(dāng)進(jìn)入手動(dòng)模塊后，I0.1 是泵 1 的手動(dòng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，IO.2 是泵 1 的手動(dòng)停止開(kāi)關(guān)；I0.3 是泵 2 的手動(dòng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，I0.4 是泵 2 的手動(dòng)停止開(kāi)關(guān)； I0.5 是泵 3 的手動(dòng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，I0.6 是泵 3 的手動(dòng)停止開(kāi)關(guān)； I0.7 是泵 4 的手動(dòng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，I1.0 是泵 4 的手動(dòng)停止開(kāi)關(guān)；可以通過(guò)上述 開(kāi)關(guān)相對(duì)獨(dú)立的對(duì)單臺(tái)水泵進(jìn)行通斷電控制。 自動(dòng)模塊，當(dāng)進(jìn)入自動(dòng)模塊

26、后，在自動(dòng)運(yùn)行模塊還設(shè)有自動(dòng)運(yùn)行停止 開(kāi)關(guān) I1.1（ON 表示運(yùn)行，OFF 表示停止） ，在 I1.1 為 ON 的情況下，系統(tǒng)首先判 斷四臺(tái)水泵的運(yùn)行狀態(tài)，如四臺(tái)水泵都沒(méi)工作則將自動(dòng)把第一臺(tái)水泵打開(kāi)，其中 M20、M21、M22、M23 分別是四臺(tái)水泵自動(dòng)運(yùn)行的標(biāo)志，然后再通過(guò)壓力傳感器判 斷水壓的高低，在系統(tǒng)中 I1.2 表示低壓，I1.3 表示水壓正常、I1.4 表示水壓高。 水壓低/高的時(shí)候延時(shí) 30 秒，增加/減少一臺(tái)水泵工作，增加的順序是沒(méi)工作過(guò) 的優(yōu)先增加本程序?yàn)榱藵M足這個(gè)要求采用的是四臺(tái)水泵按 M20M21M22M23 M20 的順序依次循環(huán)啟動(dòng)或停止，這樣就能滿足沒(méi)工作過(guò)的

27、優(yōu)先則加和工作過(guò)的 優(yōu)先停止的要求。其次在選擇增加那個(gè)水泵時(shí)考慮到 PLC 工作室掃描程序遵受從 上到下從左到右的原則，為了避免上面程序?qū)ο旅娈a(chǎn)生的影響對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響， 在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于水壓低需要加泵時(shí)先寫(xiě)四臺(tái)水泵同時(shí)工作的情況，然后逐次減 一到只有一臺(tái)工作；對(duì)于水壓高需要減泵時(shí)先從一條水泵工作，然后逐次加一到 四臺(tái)全工作這樣就能滿足上述要求。每次當(dāng)自動(dòng)模塊執(zhí)行完之后程序跳到公共輸 出模塊執(zhí)行。 輸出模塊，在輸出模塊中，M0、M20 別是泵 1 的手泵和自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)志，I1.5 是泵 1 的過(guò)載保護(hù)；M1、M21 別是泵 2 的手泵和自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)志，I1.6 是泵 2 的過(guò) 載保護(hù)；M2、M22

28、別是泵 3 的手泵和自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)志，I1.7 是泵 3 的過(guò)載保護(hù)； 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 19 M3、M23 別是泵 4 的手泵和自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)志，I2.0 是泵 4 的過(guò)載保護(hù)。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 20 第 6 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 程序設(shè)計(jì)完成之后需要進(jìn)行調(diào)試仿真，本系統(tǒng)調(diào)試用的 S7-200 的 PLC。在 調(diào)試過(guò)程中我遇到很多問(wèn)題，并最終在老師和同學(xué)的幫助下把問(wèn)題解決。 我遇到的主要問(wèn)題有：在編寫(xiě)程序過(guò)程中由于程序太長(zhǎng)寫(xiě)著寫(xiě)著程序?qū)懖贿M(jìn) 去了，最后在老師的幫助下才知道需要將程序先轉(zhuǎn)換一下才能繼續(xù)寫(xiě)，這是自己 對(duì)調(diào)試軟件不太熟悉的原因造成的。其次，在調(diào)試過(guò)程中，手動(dòng)操作運(yùn)行都正常 結(jié)果也正確，自動(dòng)運(yùn)行時(shí)當(dāng)水壓低需要加泵運(yùn)行時(shí)也能正常運(yùn)行，就是在水壓高 需要減泵時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，當(dāng)減泵時(shí)只要運(yùn)行水泵數(shù)超過(guò)兩臺(tái)應(yīng)該每次減一臺(tái)，但系 統(tǒng)都只留下最后一臺(tái)工作前面的幾臺(tái)全部停止工作不滿足要求，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)原來(lái) 是減泵程序中上面的指令對(duì)下面產(chǎn)生了影響從而產(chǎn)生，于是我將減泵程序的順序 上下?lián)Q了一下讓他們不能相互干擾，從而問(wèn)題得以解決；另外還有只要出現(xiàn)四臺(tái) 水泵同時(shí)運(yùn)行，需減泵時(shí)本系統(tǒng)都是先減第一臺(tái)水泵，這是不符合設(shè)計(jì)要求的，