plc課程設計---水塔水位控制系統(tǒng)

1、<p>　　可編程控制器技術 課程設計（論文）</p><p>　　題目：水塔水位控制系統(tǒng) </p><p>　　院（系）： 軟件學院 </p><p>　　專業(yè)班級： 樓宇智能化工程技術111班 </p><p>　　學 號： </p>

2、;<p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　教師職稱： 副教授 </p><p><b>　　起止時間 </b></p><p>　　課程設

3、計（論文）任務及評語</p><p>　　院（系）： 教研室：</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 課程設計目的與要求1</p><p>　　1.1 課程設計目的1</p><p>　　1.2 課程設計的實驗環(huán)境1&

4、lt;/p><p>　　1.3 課程設計的預備知識2</p><p>　　1.4 課程設計要求3</p><p>　　第2章 課程設計內容3</p><p>　　2.1系統(tǒng)分析與I/O分配</p><p>　　2.2系統(tǒng)電路圖設計</p><p>　　2.3 軟件程序設計</p&g

5、t;<p>　　第3章 課程設計的考核</p><p>　　3.1 課程設計的考核要求</p><p>　　3.2 課程性質與學分</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p><b>　　課程設計目的與要求</b></p><p>　　

6、1.1 課程設計目的</p><p>　　本課程的課程設計實際是樓宇智能化專業(yè)學生學習完《電氣控制設備》《傳感器與數(shù)據(jù)采集》《可編程控制器技術》等課程后，進行的一次全面的綜合訓練，其目的在于加深對PLC控制系統(tǒng)開發(fā)與設計的基本方法的掌握。</p><p>　　1.2 課程設計的實驗環(huán)境</p><p>　　硬件要求能運行Windows 9.X操作系統(tǒng)的微機系統(tǒng)。三菱

7、FX可編程控制器和仿真軟件、電子元件一套、工具一套。</p><p>　　1.3 課程設計的預備知識</p><p>　　熟悉常用電子元件的使用；電路電子技術中的相關內容；電氣控制；傳感器與數(shù)據(jù)采集；可編程控制器原理與應用。</p><p>　　1.4 課程設計要求</p><p>　　1、使用三菱FX系列PLC為控制核心，選擇電磁閥YV、交

8、流接觸器KM、熱繼電器FR、按鈕、水位檢測開關SL等作為外圍控制器件，控制水泵啟動和停止。滿足水位控制要求。</p><p>　　具體任務：（1）進水控制。當水池水位低于低水位界時，SL4為ON，電磁閥YV打開進水；當水位高于水池高水位界時SL3為ON；電磁閥YV關閉。（2）報警顯示。如果電磁閥打開4s后，SL3不為ON，表示沒有進水，出現(xiàn)故障，此時系統(tǒng)關閉電磁閥，指示燈HL按0.5s亮滅周期閃爍。（3）抽水控制

9、。當SL4為OFF并且水塔水位低于水位界時，SL2為ON，水泵M啟動運轉，開始抽水；當水塔水位高于高水位界時，SL1為ON，水泵M停止運行，抽水完畢。</p><p>　　2、查閱相關資料，要完成系統(tǒng)分析以及PLC和外接設備的選擇；PLC的I/O接點分配；系統(tǒng)電路圖；系統(tǒng)流程圖；系統(tǒng)梯形圖和指令表；完成程序的仿真和調試。</p><p>　　3、課程設計說明書(論文)要求</p>

10、;<p><b>　　內容包括：</b></p><p>　　設計使用的PLC和外圍器件選擇與器件介紹。</p><p>　　分析控制要求，繪制系統(tǒng)電路圖</p><p>　　確定輸入輸出設備以及接點分配。</p><p>　　畫出程序流程圖和梯形圖。</p><p><b&g

11、t;　　指令表清單</b></p><p><b>　　課程設計內容</b></p><p>　　2.1系統(tǒng)分析與I/O分配</p><p>　　2.1.1水塔水位的工作流程：</p><p>　　當水池液體位于下限液位開關S1，S1此時為ON，電磁閥打開，開始往水池里注水，當4S以后，若水池液位沒有超過水池

12、下限液位開關時，則系統(tǒng)發(fā)出報警，若系統(tǒng)正常，此時水池下限位開關S4為OFF，表示水位高于下限水位。當水位液面高于上限水位，則S2為ON，電磁閥關閉。當水塔水位低于水塔下限水位時，則水塔下限水位開關S3為ON，水泵開始工作，向水塔供水，當S3為OFF時，則水塔上限水位S4為OFF，水泵停止。當水塔水位低于下限水位，同時水池水位也低于下限水位時，水泵不能啟動。如圖2.1.1</p><p>　　2.1.2 PLC的基

13、本結構</p><p>　　PLC是以微處理器為核心的計算機控制系統(tǒng)。如圖2.1.2所示</p><p><b>　　圖2.1.2</b></p><p>　　1、中央處理單元（CPU）</p><p>　　PLC的中央處理器與一般的計算機系統(tǒng)一樣，是PLC的控制中樞，</p><p>　　其性能

14、決定了PLC的性能。它按PLC中程序賦予的功能有條不紊地進行工作。</p><p>　　存儲器（RM/ROM）</p><p>　　存儲器是具有記憶功能的半導體電路，主要用來存放系統(tǒng)程序、用戶程序和工作數(shù)據(jù)等。PLC中使用的存儲器由只讀存儲器(ROM)、只讀存儲器(ROM)及可擦除只讀存儲器（EPROM）組成。存儲器是衡量PLC性能的一個重要指標。</p><p>

15、<b>　　3、I/O接口</b></p><p>　　輸入接口一般由數(shù)據(jù)輸入寄存器、選通電路和中斷請求邏輯電路構成，負責微處理器及外部設備交換信息。它接受來自現(xiàn)場檢測不見（如限位開關、操作按鈕、選擇開關、行程開關）以及其他一些傳感器輸出的開關量或模擬量（要通過模數(shù)變換進入機內）等各種狀態(tài)控制信號，并存入輸入映像寄存器。</p><p>　　輸入接口采用光電耦合電路將

16、PLC與現(xiàn)場設備隔離起來，以提高PLC的抗干擾能力。輸入接口電路通常有兩類：一類為直流輸入型，另一類是交流輸入型。</p><p>　　輸出接口模塊是PLC與現(xiàn)場設備之間的連接部件，用來將輸出信號送給控制對象。其作用是將中央處理單元送出的弱電控制信號轉換成現(xiàn)場需要的強電信號并輸出，以驅動電磁閥、接觸器、電動機等被控設備的執(zhí)行元件。</p><p><b>　　4、I/O擴展接口&

17、lt;/b></p><p>　　小型的PLC輸入輸出接口都是與中央處理單元CPU制造在一起的。為了滿足被控設備輸入輸出點數(shù)較多的要求，常需要擴展數(shù)字量輸入輸出模塊；為了滿足模擬量控制的需要，常需要擴展模擬量輸入輸出模塊，如A/D、D/A轉換模塊等。I/O擴展接口就是為連接各種擴展模塊而設計的。</p><p><b>　　5、通訊接口</b></p>

18、;<p>　　通訊接口用于PLC與編程器、計算機、變頻器、觸摸屏以及其他PLC等智能設備之間的連接，以實現(xiàn)PLC與智能設備之間的數(shù)據(jù)傳送。</p><p><b>　　6、編程器</b></p><p>　　編程器主要有兩種。一種是PLC專用編程器，有手持式和臺式等。另一種是基于個人計算機系統(tǒng)的PLC編程器。</p><p>&l

19、t;b>　　7、電源</b></p><p>　　電源部件將交流電源轉換成供PLC內部需要的直流電源。它的好壞</p><p>　　直接影響PLC的功能和可靠性，因此目前大部分PLC均采用開關式穩(wěn)</p><p>　　壓電源供電，同時還向各種擴展模塊提供24V直流電源。 </p><p>　　2.1.3 I/O接口分配<

20、;/p><p><b>　　I/O分配表:</b></p><p>　　表2.1.3 水塔水位系統(tǒng)PLC的輸入/輸出接口分配表</p><p>　　水塔水位系統(tǒng)PLC的輸入/輸出接口分配表</p><p>　　2 水塔水位控制系統(tǒng)的I/O設備</p><p><b>　　。</b&g

21、t;</p><p>　　圖2.1.3系統(tǒng)I/O接線圖</p><p>　　2.2 系統(tǒng)電路設計</p><p>　　圖2.2 水塔水位控制系統(tǒng)主電路圖</p><p><b>　　2.3軟件程序設計</b></p><p>　　2.3.1水塔水位控制系統(tǒng)的PLC控制流程圖</p>

22、<p>　　根據(jù)設計要求，控制流程圖如圖2.3.1所示</p><p><b>　　圖2.3.1</b></p><p><b>　　2.3.2梯形圖</b></p><p>　　根據(jù)控制要求，設計的梯形圖程序如圖2.3.2所示</p><p><b>　　圖2.3.2</

23、b></p><p>　　2.3.3水塔水位控制系統(tǒng)梯形圖對應的指令表清單</p><p>　　第3章 課程設計的考核</p><p>　　3.1 課程設計的考核要求</p><p>　　總成績按優(yōu)、良、中、及格、不及格五級分評定。以下為考核成績評分標準：</p><p>　　（1）平時成績20分（包括出勤情況）

24、</p><p>　?。?）課程設計報告30分（無報告者無成績！?。?lt;/p><p>　　要求同學將完成的課程設計報告以書面形式（A4紙）打印，裝訂成冊，如打印要求字號小四、行距1.5倍。</p><p>　?。?）上機調試所選程序并運行通過50分</p><p>　　3.2 課程性質與學分</p><p><b

25、>　　考試課 2學分</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]王兆義. 小型可編程控制器實用技術. 北京：機械工業(yè)出版社，2002 [2] 鐘肇新. 可編程控制器原理及應用. 廣州：華南理工大學出版社，2002</p><p>　　[3] 劉迎春. 傳感器原理設計與應用.國防科技大

26、學出版社，2002:14-211</p><p>　　[4]付家才.《電子工程實踐技術》 2009.10</p><p>　　[5]劉新宇.S7-300/400PLC入門和用戶應用分析.北京:中國電力出版社，2008</p><p>　　[6]肖峰.PLC編程100例.北京:中國電力出版社2009</p><p>　　[7]周美蘭.PLC電氣

27、控制與組態(tài)設計.北京:科學出版社，2003</p><p>　　[8]康華光 ,《電子技術基礎》數(shù)字部分（第五版） 高等教育出版社，2006.01</p><p>　　[9]畢滿清 《電子技術實驗與課程設計》（第3版）機械工業(yè)出版社，2005.07</p><p>　　[10]張憲、何宇斌．電子電路制作指導[M] ．北京：化學工業(yè)出版社，2006.317－319&l