plc课程设计

辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 辽 宁 工 业 大 学 可编程控制器技术 课程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 （论文） 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目：水塔水位控制系统 院（系）： 软件学院 专业班级： 楼宇智能化工程技术101班 学 号： 101407018 学生姓名： 孙奉栋 指导教师： 戴永彬 教师职称： 副教授 起止时间：2012.5.14-2012.5.25 课程设计（论文）任务及评语 院（系）： 教研室： 学 号 101407018 学生姓名 孙奉栋 专业班级 楼宇智能化工程技术101班 课程设计（论文）题目 水塔水位控制系统 课程设计（论文）任务 1、设计一个水塔水位控制系统。要完成系统分析以及PLC和外接设备的选择；PLC的I/O接点分配；系统电路图；系统流程图；系统梯形图和指令表；完成程序的仿真和调试。 2、掌握PLC控制系统的开发过程并熟练掌握PLC控制器的设计方法和电气控制基本原理，进一步加深对PLC和电气控制等相关课程的掌握与理解。加强程序设计的规范性及对复杂程序设计步骤的理解以及相关硬件电路和控制对象的认识。 指导教师评语及成绩 成绩： 指导教师签字： 年 月 日 目 录 第1章 课程设计目的与要求 1 1.1 课程设计目的 1 1.2 课程设计的实验环境 1 1.3 课程设计的预备知识 1 1.4 课程设计要求 1 第2章 课程设计内容 3 2.1系统分析与I/O分配 3 2.2系统电路图设计 6 2.3 软件程序设计 8 第3章 课程设计的考核 11 3.1 课程设计的考核要求 11 3.2 课程性质与学分 11 参考文献 12 第1章 课程设计目的与要求 1.1 课程设计目的 本课程的课程设计实际是楼宇智能化专业学生学习完《电气控制设备》《传感器与数据采集》《可编程控制器技术》等课程后，进行的一次全面的综合训练，其目的在于加深对PLC控制系统开发与设计的基本方法的掌握。 1.2 课程设计的实验环境 硬件要求能运行Windows 9.X操作系统的微机系统。三菱FX可编程控制器和仿真软件、电子元件一套、工具一套。 1.3 课程设计的预备知识 熟悉常用电子元件的使用；电路电子技术中的相关内容；电气控制；传感器与数据采集；可编程控制器原理与应用。 1.4 课程设计要求 1、使用三菱FX系列PLC为控制核心，选择电磁阀YV、交流接触器KM、热继电器FR、按钮、水位检测开关SL等作为外围控制器件，控制水泵启动和停止。满足水位控制要求。 具体任务：（1）进水控制。当水池水位低于低水位界时，SL4为ON，电磁阀YV打开进水；当水位高于水池高水位界时SL3为ON；电磁阀YV关闭。（2）报警显示。如果电磁阀打开4s后，SL3不为ON，表示没有进水，出现故障，此时系统关闭电磁阀，指示灯HL按0.5s亮灭周期闪烁。（3）抽水控制。当SL4为OFF并且水塔水位低于水位界时，SL2为ON，水泵M启动运转，开始抽水；当水塔水位高于高水位界时，SL1为ON，水泵M停止运行，抽水完毕。 2、查阅相关资料，要完成系统分析以及PLC和外接设备的选择；PLC的I/O接点分配；系统电路图；系统流程图；系统梯形图和指令表；完成程序的仿真和调试。 3、课程设计说明书(论文)要求 内容包括： （1） 设计使用的PLC和外围器件选择与器件介绍。 （2） 分析控制要求，绘制系统电路图 （3） 确定输入输出设备以及接点分配。 （4） 画出程序流程图和梯形图。 （5） 指令表清单 第2章 课程设计内容 2.1系统分析与I/O分配 1.系统工作流程: 当控制开关SB1闭合时，这时程序开始执行，当扫描到水池水位低于低水位界时，SL4为NO,电磁阀YV打开进水，开始往水池里进水，如果进水超过4S，而水池液位没有超过水池低水位界时，说明系统出现故障，系统就会自动报警,这时指示灯HL闪烁。若4S内水池液位按预定的超过水池低水位界时，说明系统在正常的工作，水池低水位界的指示灯A1亮,SL4为OFF。 此时，水池的水位已经超过了低水位界，系统检测到此信号时，由于水塔水位低于水塔低水位界时，SL2为ON，水泵M启动运转，开始抽水向水塔供水。这时水池的水位超过水池的高水位界时，水池高水位界指示灯A2亮，SL3为NO,电磁阀YV关闭，停止向水池进水。 可此时水塔水位已经超过水塔低水位界，则水塔低水位界指示灯A3亮，水泵M继续工作，继续向水塔供水，当水塔水位高于水塔高水位界时，SL1为ON，水泵M停止运行，抽水完毕。 2.设计使用PLC和设备介绍: （1）. PLC的基本结构 PLC实质是一种专用于工业控制计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，中央处理单元(CPU)，如图2-1所示。 图2-1 硬件结构 (2).中央处理单元(CPU) 中央处理单元(CPU)是PLC控制中枢。它将PLC系统程序赋予功能接收并存储从编程器键入用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器状态，并能诊断用户程序中语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描方式接收现场各输入装置状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，命令解释后按指令规定执行逻辑或算术运算结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区各输出状态或输出寄存器内数据传送到相应输出装置，如此循环运行，直到停止运行。 为进一步提高PLC可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU表决式系统。这样，某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。 (3).存储器 存放系统软件存储器称为系统程序存储器。存放应用软件存储器称为用户程序存储器。 1、PLC常用存储器类型 （1）RAM （Random Assess Memory） 这是一种读/写存储器(随机存储器)，其存取速度最快，由锂电池支持。 （2）EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）这是一种可擦除只读存储器。断电情况下，存储器内所有内容保持不变。紫外线连续照射下可擦除存储器内容。 （3）EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)这是一种电可擦除只读存储器。使用编程器就能很容易对其所存储内容进行修改。 4.水塔水位系统PLC硬件设计 水塔水位控制装置图 5. I/O分配表: 输入继电器 输入变量名 输出继电器 输出变量名 X0 控制开关SB1 Y0 电磁阀YV X1 水池低水位开关SL4 Y1 电机M X2 水池高水位开关SL3 Y2 水池低水位指示灯A1 X3 水塔低水位开关SL2 Y3 水池高水位指示灯A2 X4 水塔高水位开关SL1 Y4 水塔低水位指示灯A3 Y5 水塔高水位指示灯A4 Y6 报警指示灯HL 2.2 系统电路设计 1.主控电路图： 水塔水位系统控制主电路图 2. 输入/输出设备接线图： 这是一个单体控制小系统，没有特殊的控制要求，它有5个开关量，开关量输出触点有8个，输入、输出触点数共有13个，只需选用一般中小型控制器即可。据此，可以对输入、输出点作出地址分配，水塔水位控制系统的I/O接线图如下： 2.3 软件程序设计 1.程序流程图 2.梯形图 3.指令表清单： 第3章 课程设计的考核 3.1 课程设计的考核要求 总成绩按优、良、中、及格、不及格五级分评定。以下为考核成绩评分标准： （1）平时成绩20分（包括出勤情况） （2）课程设计 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 30分（无报告者无成绩！！） 要求同学将完成的课程设计报告以书面形式（A4纸）打印，装订成册，如打印要求字号小四、行距1.5倍。 （3）上机调试所选程序并运行通过50分 3.2 课程性质与学分 考试课 2学分 参考文献 [1]王兆义. 小型可编程控制器实用技术. 北京：机械工业出版社，2002 [2] 钟肇新. 可编程控制器原理及应用. 广州：华南理工大学出版社，2002 [3] 刘迎春. 传感器原理设计与应用.国防科技大学出版社，2002:14-211 [4] 廖常初．《PLC基础及应用》．北京 机械工业出版社，2004 [5] 王兆义．《可编程序控制器教程》．北京机械工业出版社 2005 [6] 三菱FX2N系列《微型可编程控制器使用手册》 [7] 张万忠. 《可编程控制器应用技术》. 北京：化学工业出版社，2001 [8] 李俊季、赵黎明. 《可编程控制应用技术实训指导》. 北京：化学工业出版社，2001 [9] 张桂香. 《电气控制与PLC应用》. 北京：化学工业出版社，2003 [10] 钟肇新、范建东. 《可编程控制器原理及应用（第三版）》. 广州：华南理工大学出版社，2003 [11] 吕景泉. 《可编程控制器技术教程》. 北京：高等教育出版社，2000 YV M 水池 水塔 SL3 SL4 SL2 SL1 水位控制示意图 水塔 水流 电磁阀YV 水池 水泵M 水池低水位开关SL4 水池高水位开关SL3 水塔低水位界开关SL2 水塔高水位界开关SL1 ~220V SL2 SL3 SL4 SL1 水塔高水位指示灯A4 水池低水位指示灯A1 水泵M 电磁阀YV SB1 报警指示灯HL 水塔低水位指示灯A3 水池高水位指示灯A2 Y6 Y5 Y4 Y1 Y2 Y3 Y0 X4 X2 COM X3 X0 X1 是 否 是 否 否 是 结束 水泵停止 水池水位低于低水位界 水塔水位高于高水位界 水塔水位高于低水位界 水泵启动，给水塔供水 电磁阀关闭 水池水位高于高水位界 水塔水位低于低水位界吗？ 水池继续进水 报警 4S后水池水位高于低水位界吗？ 电磁阀YV打开 水池水位低于低水位界吗？ 开始 系统程序存储器 电源 输入电路 中央处理单元 （CPU） 编程器 输出电路 系统程序存储器 PAGE