高層樓房供水系統(tǒng)PLC.doc

PLC課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)適用于自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)題目： 高層樓房供水系統(tǒng) 班 級(jí)： 0702102 指導(dǎo)教師： 張 揚(yáng) 學(xué)號(hào)姓名： 學(xué)號(hào)姓名： 信息科學(xué)與工程學(xué)院 二零一零年七月課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)專(zhuān) 業(yè)自 動(dòng) 化班 級(jí)0702102學(xué) 生王飛龍 劉 磊 胡 歡指導(dǎo)教師張 揚(yáng)題 目PLC課程設(shè)計(jì)子 題高層樓房供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)間2010年 7 月 5 日 至 2010 年 7 月 9日 共 1 周設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)高層樓房供水系，使用3臺(tái)電機(jī)。當(dāng)水位最低時(shí)，三臺(tái)電機(jī)均起動(dòng)；當(dāng)水位最高時(shí)，一臺(tái)電機(jī)起動(dòng)；當(dāng)水位中等時(shí)，二臺(tái)電機(jī)起動(dòng)；正常運(yùn)行時(shí)，水位在高水位，每臺(tái)電機(jī)循環(huán)工作30分。參考指導(dǎo)書(shū)混合液體攪拌實(shí)驗(yàn)。指導(dǎo)教師簽字： 系（教研室）主任簽字：2010年 7 月 8 日目錄一、設(shè)計(jì)目的4二、設(shè)計(jì)任務(wù)41、設(shè)計(jì)要求42、設(shè)計(jì)題目4三、設(shè)計(jì)原理 PLC簡(jiǎn)介5（1）課程設(shè)計(jì)控制原理5（2）PLC控制系統(tǒng)原理框圖5四、設(shè)計(jì)思路7五、設(shè)計(jì)梯形圖7六、程序指令表8七、調(diào)試過(guò)程問(wèn)題分析9（1）調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題9（2）分析與解決10八、課程設(shè)計(jì)總結(jié)10（1） 關(guān)于可編程邏輯器件PLC10（2） 關(guān)于我們 設(shè)計(jì)心得11九、參考文獻(xiàn)11高層樓房供水系統(tǒng)一、設(shè)計(jì)目的1 . 熟悉PLC主機(jī)的結(jié)構(gòu)，熟悉編程器的功能；2 . 進(jìn)一步熟悉編程器及CX-P的使用方法，掌握輸入輸出、定時(shí)器計(jì)數(shù)器、微分、保持繼電器等常用指令的功能和編程方法；3. 理解聯(lián)鎖、跳轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)位移、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、運(yùn)算等指令的功能，掌握其使用方法；4. 通過(guò)基本訓(xùn)練，設(shè)計(jì)一個(gè)PLC控制高層樓房供水系統(tǒng)裝置。按控制要求選擇PLC機(jī)型和外部設(shè)備，設(shè)計(jì)PLC外部電路的接線(xiàn)圖。編寫(xiě)控制程序，并學(xué)習(xí)上機(jī)調(diào)試程序的方法。二、設(shè)計(jì)任務(wù) 1、設(shè)計(jì)要求根據(jù)所給的基本要求，通過(guò)調(diào)研或查閱參考資料，寫(xiě)出具體的設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)，包含設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)指標(biāo)、設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)梯形圖和調(diào)試過(guò)程問(wèn)題分析、設(shè)計(jì)結(jié)論。設(shè)計(jì)報(bào)告每人一份，16K打印或手寫(xiě)均可，其中封皮統(tǒng)一（封皮電子版見(jiàn)FTP），驗(yàn)收時(shí)需要答辯。（設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過(guò)程可參考PLC實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)） 2、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)高層樓房供水系統(tǒng)。有3臺(tái)電機(jī)。當(dāng)水位最低時(shí)，三臺(tái)電機(jī)均起動(dòng)；當(dāng)水位最高時(shí)，一臺(tái)電機(jī)起動(dòng)；當(dāng)水位中等時(shí)，二臺(tái)電機(jī)起動(dòng)；正常運(yùn)行時(shí)，水位在高水位，每臺(tái)電機(jī)循環(huán)工作30分。參考指導(dǎo)書(shū)混合液體攪拌實(shí)驗(yàn)。三、設(shè)計(jì)原理 PLC簡(jiǎn)介（1）課程設(shè)計(jì)控制原理1 與機(jī)電控制原理區(qū)別不大，PLC控制主要是通過(guò)程序語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，用程序語(yǔ)言主要是為了替代硬接線(xiàn)控制電路過(guò)于頻繁的改變接線(xiàn)方式帶來(lái)的不便，從而只需改變程序語(yǔ)言的某個(gè)程序片斷或幾個(gè)指令便可實(shí)現(xiàn)控制要求。2 與基本微機(jī)類(lèi)似，PLC也是由軟件和硬件兩大部分組成的。在軟件的控制下，PLC才能正常工作。軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分。PLC的基本工作過(guò)程如下：（1）輸入現(xiàn)場(chǎng)信息 ： 在系統(tǒng)軟件的控制下，順次掃描各輸入點(diǎn)，讀入各輸入點(diǎn)的狀態(tài)；（2）執(zhí)行程序 ： 順次掃描用戶(hù)程序中的各條指令，根據(jù)輸入狀態(tài)和指令內(nèi)容進(jìn)行邏輯運(yùn)算；（3）輸出控制信號(hào) ： 根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄從器（鎖從器）向各輸出點(diǎn)并行發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯功能。上述過(guò)程執(zhí)行完后，又重新開(kāi)始，反復(fù)地執(zhí)行。每執(zhí)行一遍所需的時(shí)間稱(chēng)為掃描周期。PLC的掃描周期通常為幾十ms。在實(shí)際應(yīng)用中，大多數(shù)機(jī)械設(shè)備的工作過(guò)程可以分為一系列不斷重復(fù)的順序操作，PLC的工作方式與此相似。因此，PLC的程序可與機(jī)器的動(dòng)作一一對(duì)應(yīng)，程序編制簡(jiǎn)單、直觀，不容易出錯(cuò)，而且容易修改，從而大大減少了軟件的開(kāi)發(fā)費(fèi)用，縮短了軟件的開(kāi)發(fā)周期。（2）PLC控制系統(tǒng)原理框圖為了提高工作的可靠性，即使接收外來(lái)的控制命令，PLC在每次掃描期間，除了完成上述操作外，通常還要進(jìn)行故障自診斷，完成與編程器等的通信。因此，整個(gè)掃描過(guò)程如圖： 每次掃描開(kāi)始，先執(zhí)行一次自診斷程序，對(duì)各輸入輸出點(diǎn)、存儲(chǔ)器和CPU等進(jìn)行診斷，診斷的方法通常是測(cè)試出各部分的當(dāng)前狀態(tài)，并與正常的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)進(jìn)行比較，若兩者一致，說(shuō)明各部分工作正常，若不一致則認(rèn)為有故障。此時(shí)，PLC立即啟動(dòng)關(guān)機(jī)程序，保留現(xiàn)行工作狀態(tài)，并關(guān)斷所有輸出點(diǎn)，然后停機(jī)。 診斷結(jié)束后，如沒(méi)有發(fā)現(xiàn)故障，PLC將繼續(xù)往下掃描，檢查是否有編程器等的通信請(qǐng)求。如果有則進(jìn)行相應(yīng)的處理，比如，接受編程器發(fā)來(lái)的命令，把要顯示的狀態(tài)數(shù)據(jù)、出錯(cuò)信息送給編程器顯示等。處理完通信后，PLC繼續(xù)往下掃描，輸入現(xiàn)場(chǎng)信息，順序執(zhí)行擁護(hù)程序，輸出控制信號(hào)，完成一個(gè)掃描周期。然后從自診斷開(kāi)始，進(jìn)行第二輪掃描。PLC就這樣不斷反復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器的連續(xù)控制，直到接收到停機(jī)命令，后因停電、出現(xiàn)故障等才停止工作。 四、設(shè)計(jì)思路水位高度由給定信號(hào)控制即三個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)：水位最高時(shí)，給定一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)，控制一臺(tái)電機(jī)運(yùn)行，且三臺(tái)交替運(yùn)行；水位中等時(shí)，給定另一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)，控制2臺(tái)電機(jī)運(yùn)行；而水位最低時(shí)，給定第三開(kāi)關(guān)信號(hào)，控制三臺(tái)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)均可由指示燈的亮滅來(lái)顯示，. 三臺(tái)電機(jī)的循環(huán)控制通過(guò)時(shí)間繼電器的延時(shí)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。五、設(shè)計(jì)梯形圖 六、程序指令表七、調(diào)試過(guò)程問(wèn)題分析 （1）、調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題1. 程序無(wú)法寫(xiě)入 2. 程序無(wú)法保存3. 程序設(shè)計(jì)錯(cuò)誤4. 程序?qū)懭胫鬅o(wú)法運(yùn)行 （2）分析與解決 1. 要實(shí)現(xiàn)程序的寫(xiě)入，應(yīng)當(dāng)在菜單”P(pán)LC”下,點(diǎn)擊“寫(xiě)出”，設(shè)置所寫(xiě)代碼行。 2. 一開(kāi)始程序保存后，所存文件打開(kāi)為空。 要實(shí)現(xiàn)程序的保存，應(yīng)當(dāng)在程序文件轉(zhuǎn)換之后，再進(jìn)行保存。 3. 因?yàn)槿獾闹噶钜约疤菪螆D的符號(hào)用法與課本所介紹的歐姆龍的指令系統(tǒng)稍有不同。 在經(jīng)過(guò)幾次摸索之后，成功的實(shí)現(xiàn)了指令的編寫(xiě) 4. 經(jīng)仔細(xì)檢查，程序設(shè)計(jì)沒(méi)有問(wèn)題。疑為硬件連接不可靠所致。 關(guān)閉電源，對(duì)各連接線(xiàn)重新連接再上電，程序正常運(yùn)行。八、課程設(shè)計(jì)總結(jié)（1）關(guān)于可編程邏輯器件PLC通過(guò)該課程的設(shè)計(jì)及學(xué)習(xí)，熟悉了PLC有以下優(yōu)越的性能：1、靈活性和通用性強(qiáng) 繼電器控制系統(tǒng)的控制電路要使用大量的控制電器，需要通過(guò)人工布線(xiàn)、焊接、組裝來(lái)完成電路的連接。其致命的缺點(diǎn)是，如果工藝要求稍有改變，控制電路必須隨之做相應(yīng)的變動(dòng)，耗時(shí)且費(fèi)力。PLC是利用存儲(chǔ)在機(jī)內(nèi)的程序?qū)崿F(xiàn)各種控制功能的。因此，在PLC控制的系統(tǒng)中，當(dāng)控制功能改變時(shí)只需修改程序既可，PLC外部接線(xiàn)改動(dòng)極少，甚至可不必改動(dòng)。一臺(tái)PLC可以用于不同的控制系統(tǒng)中，只不過(guò)改變了其中的程序罷了。2、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高 大量開(kāi)關(guān)動(dòng)作是有無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成的，避免了繼電器控制中的電器老化、脫焊、觸點(diǎn)的抖動(dòng)以及觸點(diǎn)電弧等現(xiàn)象的發(fā)生，大大提高了系統(tǒng)的可靠性，被譽(yù)為“專(zhuān)為適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)”。3、變成語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué) 大多數(shù)為梯形圖語(yǔ)言，了解繼電器控制線(xiàn)路的電氣技術(shù)人員很容易接受。4、PLC與外部設(shè)備的連接簡(jiǎn)單、使用方便 其輸入/輸出接口已經(jīng)鑲嵌與機(jī)體內(nèi)，只需接很少的線(xiàn)路而已。5、PLC的功能強(qiáng)、功能的擴(kuò)展能力強(qiáng)6、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試周期短7、PLC體積小、重量輕、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化,由于PLC內(nèi)部電路主要采用半導(dǎo)體集成電路;更由于它具有很強(qiáng)的抗干擾能力,能適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境,因而它已成為實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化十分理想的控制裝置。 （2） 關(guān)于我們 設(shè)計(jì)心得通過(guò)這次PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我們對(duì)plc梯形圖、指令表、外部接線(xiàn)圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來(lái)源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。本次課程設(shè)計(jì)是我們一組三人協(xié)作完成，彼此脫離不了集體的力量，遇到問(wèn)題和同學(xué)互相討論交流。多和同學(xué)討論。我們?cè)谧稣n程設(shè)計(jì)的過(guò)程中要不停的討論問(wèn)題，這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，不會(huì)使自己在做的過(guò)程中沒(méi)有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計(jì)和在一起。討論不僅是一些思想的問(wèn)題，還可以深入的討論一些技術(shù)上的問(wèn)題，這樣可以使自己的處理問(wèn)題要快一些，少走彎路。多改變自己設(shè)計(jì)的方法，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中最好要不停的改善自己解決問(wèn)題的方法，這樣可以方便自己解決問(wèn)題。九、參考文獻(xiàn)1 電氣控制及可編程控制器原理及應(yīng)用 宮淑貞 王冬青 徐世許 編著 人民郵電出版社 2002年7月第1版 2 可編程序控制器課程設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)講義 張華強(qiáng) 編著哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 2007年3月28日3 在系統(tǒng)可編程技術(shù)及其器件原理與應(yīng)用 劉篤仁 楊萬(wàn)海 編著 西安電子科技大學(xué)出版社 1999年5月第1版 4 百度文庫(kù) http:/wenku.baidu.com/view/e29ec7b069dc5022aaea0061.html5 豆丁網(wǎng) http:/www.docin.com/app/my/docin/myBook