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1、 目 录 一、摘要…………………………………………………………………………3 二、控制要求……………………………………………………………………3 三、系统分析……………………………………………………………………3 四、控制流程图…………………………………………………………………4 五、I/O地址分配表……………………………………………………………5 六、I/O接线图…………………………………………………………………6 七、梯形图截图…………………………………………………………………7 八、程序说明……………………………………………………………………1
2、1 九、操作说明……………………………………………………………………11 十、结论…………………………………………………………………………11 十一、附录………………………………………………………………………11 一、摘要 随着自动化技术、计算机技术及网络通信技术的发展，使PLC的应用越来越广泛，它不仅能实现逻辑控制，还能实现过程控制、运动控制和数据处理。根据相关知识设计自动喷灌系统，从而实现自动化处理。 关键词： PLC 自动喷灌 自动化 二、控制要求 A区有两组，每喷灌2分钟，停5分钟，工作时间为每天7点~17点；B区分为两组交替喷灌
3、每组每工作5分钟，停10分钟，另一组再工作5分钟，停10分钟，循环工作。工作时间为每天9点~14点；C区也分为两组交替喷灌，每组每两天喷灌一天，工作方式、工作时间与A区相同。各区、组的喷灌由电磁阀控制，对喷灌系统提出的控制要求如下： 1. 考虑到系统的可靠性和经济性，要求系统有手动控制和自动控制功能。 2. 手动工作模式下，可在各区工作时间内随时控制各区、组喷灌的开始、停在。 3. 自动工作模式下，系统一经启动即自动按照上述工作规律工作。 4. 如遇到因阴雨天会自动停止全部区、组的灌溉。 5. 要求各区分别具有温度、湿度测控功能，即温度、湿度达到某一控制点就声光报警并自动停止相应区
4、的灌溉。报警状态只能手动清除。 6. 系统设有储水池。储水池设有高、低水位开关，当池中水至低水位时自动气动阀水泵工作（动力为2.2KW三相异步电机），当池中水至高水位时自动停止水泵工作。 7. 应设有自动和手动指示、各区、组运行状态指示和水泵运行指示。 三、系统分析 由设计要求及各喷灌的工作方式知道，A区各组是同时工作，B区是交替工作的，C区也是交替工作，并且是隔天工作一天，通过分析其工作过程知道，首先是要判断储水池的水位，控制要求水位在某个低水位时自动启动水泵工作，并让其一直工作，直至水位达到某个高水位时，又自动停止水泵的工作，所以若要实现此要求，则可以通过控制两个水压传感器，当水位
5、低于某个水位时，通过检测其压力达到某值使低水位水压传感器产生输出信号，从而使低水位水压传感器线圈通电，并同时使用一个中间继电器使水泵延续工作，同理，当水位达到高水位时，高水位水压传感器线圈通电使水泵停止工作。低水位线圈在梯形图中使用其常开触点，高水位传感器线圈使用其常闭触点。然后，用水泵线圈的触点来控制其指示灯的通断。因为阴雨天要停止所有区组的喷灌，所以同样用一个阴雨天传感器感知天气的变化，在梯形图中用它的常闭触点同时控制A，B，C三个区的喷灌，每个区分别用两个传感器控制温，湿度的变化，在天气不为阴雨天气时，分别判断每个区的温湿度是否超标，从而控制每个区的工作。对A区，根据其工作时间及工作方式
6、先通后断，循环，工作时间则用长延时（定时器与计数器串联），工作时间到，则启动另一个长延时（未工作时间）,延时时间到该控制该长延时的计数器复位，同时启动各区组喷灌工作。同理，B，C区都是纯时间的控制，只是根据其工作方式灵活处理。此外，应该对每个区组喷灌配备指示灯。手动，自动也需有相应的指示灯。 四、控制流程图 启动水泵工作其工作指示灯亮 停止水泵工作指示灯亮 判断蓄水池水位 是否为阴雨天气 停止全部区组的工作 工作指示灯灭 工作指示灯灭 各区温.湿度是否超标 声光报警 并停止相应区组的工作 各区组按其工作方式正常工作 其指
7、示灯亮 手动切除报警状态 五、I/O地址分配表 自动喷灌的plc电气控制系统设计地址分配表 输 入 手动按钮 0000 自动按钮 0001 A区报警切除 0002 B区报警切除 0003 C区报警切除 0004 A区起停按钮 0005 A1组起停按钮 0006 A2组起停按钮 0007 B区起停按钮 0008 B1组起停按钮 0009 B2组起停按钮 0010 C区起停按钮 0011 C1组起停按钮 0
8、012 C2组起停按钮 0013 输 出 低水位传感器线圈 1000 高水位传感器线圈 1001 水泵线圈 1002 水泵工作指示灯 1003 自动模式指示灯 1004 阴雨天传感器线圈 1005 A区温度传感器线圈 1006 A区湿度传感器线圈 1007 A区报警器线圈 1008 B区温度传感器线圈 1009 B区湿度传感器线圈 1010 B区报警器线圈 1011 C区温度传感器线圈 1012 C区湿度传感器线圈 1013 C区报警器线圈 1014 A1电磁阀线圈 1015 A2电磁阀线圈 1
9、100 A区工作状态指示灯 1101 A1工作状态指示灯 1102 A2工作状态指示灯 1103 B1电磁阀线圈 1104 B1电磁阀线圈 1105 B区工作状态指示灯 1106 B1工作状态指示灯 1107 B2工作状态指示灯 1108 C1电磁阀线圈 1109 C1电磁阀线圈 1110 C区工作状态指示灯 1111 C1工作状态指示灯 1112 C2工作状态指示灯 1113 中间继电器 1200 手动模式指示灯 1114 六、I/O接线图 七、
10、梯形图截图 八、程序说明 本梯形图可以实现手动和自动的切换，当按下自动或手动按钮时，首先检查是否为阴雨天，如果是，就不执行任何程序，当不是阴雨天时，就按照设计要求执行程序，自动完成浇灌工作，并配有相应的区组工作状态指示灯，可以达到监控的目的。在执行的过程中，会随时检测温湿度的变化，如果温湿度超过设定值，就会停止相应区、组的工作，并发出报警信号，由人才能切除报警。当蓄水池的水超过低水位时，就会通过水泵自动完成抽水直到到达高水位时停止，可以大量节省劳力。 九、功能说明 灌溉区域A、B、C三个区，根据植物生长特点和要求，各区工作规律为:
11、 A区有两组，每喷灌2分钟，停5分钟，工作时间为每天7点~17点；B区分为两组交替喷灌，每组每工作5分钟，停10分钟，另一组再工作5分钟，停10分钟，循环工作。工作时间为每天9点~14点；C区也分为两组交替喷灌，每组每两天喷灌一天，工作方式、工作时间与A区相同。各区、组的喷灌由电磁阀控制，对喷灌系统提出的控制要求如下： 1. 考虑到系统的可靠性和经济性，要求系统有手动控制和自动控制功能。 2. 手动工作模式下，可在各区工作时间内随时控制各区、组喷灌的开始、停在。 3. 自动工作模式下，系统一经启动即自动按照上述工作规律工作。 4. 如遇到因阴雨天会自动停止全部区、组的灌溉。 5. 要
12、求各区分别具有温度、湿度测控功能，即温度、湿度达到某一控制点就声光报警并自动停止相应区的灌溉。报警状态只能手动清除。 6. 系统设有储水池。储水池设有高、低水位开关，当池中水至低水位时自动气动阀水泵工作（动力为2.2KW三相异步电机），当池中水至高水位时自动停止水泵工作。 7. 应设有自动和手动指示、各区、组运行状态指示和水泵运行指示。 十、结论 本次课程设计的内容更接近于生活，具有一定的实践性和可行性，在设计中，我主要负责I/O地址分配、绘制梯形图和设计报告的撰写，当然也参与了部分梯形图的设计工作。在此次设计过程中，大家分工明确，在规定的时间内基本完成了各自的任务。在梯形图的编制
13、过程中，遇到了不少问题，但最终都通过网络，还有多次的尝试，问题得以最终解决。此次设计过程中更加明确了设计的大致步骤，只有这样，才能把握好没一个细节。 十一、附录、 参考文献 1、可编程控制器及其系统 2、基于PLC控制的泵站自动控制系统的应用 元器件表 元器件 数量（个） 高水位水压传感器 1个 低水位水压传感器 1个 阴雨天传感器 1个 水泵 1台 温度声光报警器 3个 温湿度声光报警器 3个 指示灯 12个 长信号启停按钮 2个 欧姆龙PLC （CPM1A CPU40 ） 1台 中间继电器 1个 开关按钮 9个 电磁阀 2个 第11页，共11页
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