PLC高楼供水设计.docx

目 录
一、引言 3
1.1设计目的 3
1.2设计内容 3
二、系统总体方案设计 3
2.1水位监测控制原理 3
2.2电机循环起动控制设计 4
2.3加上SL1、SL2后的电机控制设计 4
2.4中水位时两台电机循环工作控制设计 5
三、梯形图控制设计 6
3.1梯形图设计方案检测及其检测结果 6
3.2最终梯形图设计方案检测及其检测结果 7
四、I/O接线图设计 9
五、硬件调试及其调试结果 9
六、设计工作总结及其心得体会 10
七、参考文献 11
附录 2

一．引言
1.1设计目的
（1）能够检测到水箱的低水位、中水位、高水位。
（2）由检测到水箱的水位，实现3台电机的供水要求，并保证电机循环起动。
（3）设计PLC程序。
1.2 设计内容
设计任务：设计高层楼房供水系统。
基本要求：有3台电机，当水位最低时，三台电机均起动；当水位最高时，一台电机起动；当水位中等时，二台电机起动；正常运行时，水位在高水位，每台电机循环工作30分。参考指导书混合液体搅拌实验
设计报告要求：课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整。画出原理图，编写梯形图，并借助实验台上发光二极管进行调试，画出I/O端子接线图。
编写系统说明书
二．系统总体方案设计
2.1 水位监测控制原理

低水位时三台电机都工作
位置开关SL1
中水位时有两台电机工作
位置开关SL2
高水位时有一台电机工作
低
水
位
中
水
位
高
水
位

说明：
1、当储水箱处于低水位时，电机1、电机2和电机3同时工作。
2、当储水箱处于中水位时，电机1、电机2同时工作。
3、当储水箱处于高水位时，电机1、电机2和电机3循环工作。
2.2 电机循环启动控制设计
一台电机运行30min后换用另一台电机，用以保证电机的合理应用。

电路设计如上图，其中：KM1、KM2、KM3表示三台电机，KT1、KT2、KT3为三个计时器，SB1为总控开关，SB0为锁定开关此时能保证在高水位状态，一台电机运行30min后自动停机并转换另一台电机工作，如此循环。
2.3 加上SL1、SL2后的电机控制设计
在上述电路基础上增加液面检测开关SL1、SL2的控制作用。由于只有在液面最高，即SL2动作时才需要时间继电器工作，因此需要将SL2常开辅助触点串接在KT1、KT2 、KT3回路中。当液面最低时三台电机工作；液面中等高度时两台电机工作，在此设定为#1和#2电机工作， #3在SL1动作时工作因此将SL1常闭并联到#3电机的通路中。另外还需给电路增加启动和停止按钮，电路修改为下图：

此时能完成在低水位时三台电机同时运作，中水位时有两台电机（M1、M2）运行高水位时一台电机运作，且循环运作。
2.4 在中水位时两台电机循环工作控制设计
以上设计在中水位时仅能满足两台电机工作，但是不能达到循环运作的指标，所以在2.3的基础上有加上三个继电器来控制电机循环运作，具体设计如下图：

在中水位时，首先M2、M3两台电机运作，30min后M1、M3两台电机运作，再30min后M1、M2两台电机运作，如此循环工作。

三．梯形图控制设计
3.1梯形图设计方案检测及其检测结果
在2.3中所得到的加入位置开关后的电机控制方案，设计成以下梯形图，并实际检测。
其中输入有四个，分别是X000为主起动开关、X001为停止开关、X002为SL2位置开关、X003为SL1位置开关。输出有三个，分别是Y000为电机M1、Y001为电机M2、Y002为电机M3。当中的M0为电磁继电器。

检测结果为：给予X000输入信号，三台电机全部运行；给予X001输入信号，三台电机全部停机；给予X003（SL1）输入信号，M1、M2两台电机运作；给予X002（SL2）、X003（SL1）输入信号，只有一台电机运作，且每30min循环运作。达到设计要求并能正常运行。

3.2 最终梯形图设计方案检测及其检测结果
在3.1的基础上得出2.3的初级设计方案是可行的，故可进一步对2.4中所设计的方案进行检测。
其中输入有四个，分别是X000为主起动开关、X001为停止开关、X002为SL2位置开关、X003为SL1位置开关。输出有三个，分别是Y000为电机M1、Y001为电机M2、Y002为电机M3。当中的M0为电磁继电器。
T4、T5、T6负责控制在中水位时两台电机运行的循环运作。

检测结果为：给予X000输入信号，三台电机全部运行；给予X001输入信号，三台电机全部停机；给予X003（SL1）输入信号，M2、M3两台电机先运作，30min后M1、M3两台电机运作，再30min后M1、M2两台电机运作，如此循环工作；给予X002（SL2）、X003（SL1）输入信号，只有一台电机运作，且每30min循环运作。达到设计要求并能正常运行，设计成功。
四．I/O接线图设计

五、硬件调试及其调试结果
在计算机上打开FXGPWIN3.3软件，对梯形图进行转换，并检查是否有错。在硬件上确保四个输入（X000、X001、X002、X003）以及三个输出（Y000、Y001、Y002）连接正确。
打开PLC电源，然后将转换后的梯形图写入PLC，注意这步操作之前应先将PLC中的存储器清除；打开PLC的运行开关，开始调试。
调试过程及其结果：给予X000输入信号，三台电机全部运行；给予X001输入信号，三台电机全部停机；给予X003（SL1）输入信号，M2、M3两台电机先运作，30min后M1、M3两台电机运作，再30min后M1、M2两台电机运作，如此循环工作；给予X002（SL2）、X003（SL1）输入信号，只有一台电机运作，且每30min循环运作。
六、设计工作总结及其心得体会
通过此次PLC的课程设计，自己对自动控制有了更深一步的了解。在课设过程中，对实际问题的抽象化、建模化、数字化，真实的考验并锻炼了自己对实际问题的处理能力，也是自己了解到控制过程设计的精密化、细致化是多么的重要。
这次课程设计中，本着先简后繁的原则，采取了以下设计步骤：
1、 先行设计水位监测信号的控制系统，使设计目的更加明了；
2、 针对电机的循环起动，先对单电机运作时的循环运作进行设计；
3、 把水位监测的位置开关同循环运作系统结合起来，并检验新系统的性能；
4、 针对上述系统的不足，设计在中水位时的双电机循环系统。
按照这个步骤最终设计出一套有效地PLC高层供水控制系统，经过软件及硬件的调试监测，在实际操作中验证了系统的正确性与可行性。至此此次课程设计圆满完成设计任务。