电器与可编程控制器课程设计
题 目：恒压供水的PLC设计 姓 名： 朱南杰 学 号： 08121038 指导老师： 史建平
设计说明书
2011 年 1 月 10 日
电器与可编程控制器课程设计任务书
延陵学院 专业：电气工程及其自动化 班级：08电Y1
学生姓名 课题名称 作内容 标）要求 朱南杰 指导老师 史建平 职称 副教授 恒压供水PLC系统设计 1、熟悉课题工作原理。2、设计方案论证，系统建立。 课题工3、电气原理控制设计。4、元器件选择。 5、梯形图设计（控制分析）。6、完成设计图纸。 7、完成设计任务书。8、设计测评。 指标（目达到设计课题的控制要求，设计主电路，PLC的控制电路，PLC程序设计，联机调试，元器件选择及计算，打印PLC程序，计算机绘图。 进程安排 《电气控制和可编程控制器技术》史国生 化学工业出主要参考1． 第一周：周1下达任务，收集资料，设计准备。周2方案确定。周3-5电气原理控制设计，元器件选择。 第二周：周1-2梯形图设计（控制分析），周3-4上机调试。周5完成设计图纸，完成设计任务书，设计测评。 文献 版社 2．《可编程控制应用技术实训指导》李俊秀 化学工业出版社 3．《电器控制》 李仁. 机械工业出版社 2
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地点 起止日期
秋白楼A608 指导教师：史建平 11年1月9 日 11年1月10日-11年1月21日 目录
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课题要求 ................................................................................................................................... 4 1.1 恒压供水介绍 ................................................................................................................... 4 1.2 控制原理框图 ................................................................................................................... 5 1.3 控制要求 ........................................................................................................................... 5 1.4 控制对象模型介绍（主电路介绍） ............................................................................. 5 2 硬件选择 ................................................................................................................................... 6
2.1 方案的选择 ..................................................................................................................... 6 2.2 热继电器的选择 ............................................................................................................. 8 2.3 PLC的选型： .................................................................................................................... 8 3软件编程 ........................................................................................................................................ 9
3.1 PLC的I/O 端口分配 ....................................................................................................... 9 3.2程序介绍 ............................................................................................................................ 9 3.2.1电机软启动： .......................................................................................................... 9 3.2.2 手动装置的设置： ............................................................................................. 13
4调试.............................................................................................................................................. 14
4.1 调试过程采用分段调试的方法： ................................................................................ 14 4.1.1 对启动过程的调试 ........................................................................................... 14 4.1.2 对加减电机的调试 ........................................................................................... 14 4.1.3 手动装置调试 ....................................................................................................... 15 4.1.4 蓄水池报警装置 ................................................................................................. 15 4.2调试心得： ....................................................................................................................... 15 4.2.1调试中的收获： ...................................................................................................... 15 4.2.2调试中所遇到的问题： .......................................................................................... 16
5.附录 ......................................................................................................................................... 16
5.1完整梯形图 ...................................................................................................................... 16 5.2 主电路 ............................................................................................................................. 19 5.3 PLC外部接线图 ............................................................................................................ 20 5.4元件清单表 ...................................................................................................................... 21 5.5 PLC的I/O地址分配表 ................................................................................................... 21 5.6变频器的参数的设定 ...................................................................................................... 22 5.7参考文献 .......................................................................................................................... 22
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1 课题要求
1.1 恒压供水介绍
随着城市高层建筑供水问题的日益突出，保持供水压力的恒定、提高供水质量是相当重要的；同时要求保证供水的可靠性和安全性。本供水系统是针对上述问题设计的供水方式和控制系统，有供水回路，一个蓄水池及泵房和故障报警装置组成。其中，泵房有1#、2#, 3#三台泵机，还有多个电动阀和电动蝶阀控制供水回路和供水量。控制系统采用了以具有丰富功能的PLC为核心的多功能高可靠性控制系统。为防止系统给变频器反送电，造成变频器损坏，而使用KM1和KM2、KM3和KM4，KM5和KM2、KM4的机械互锁来保护变频器。本系统的泵机原理如图（1）。
电源PIDRSTABB变频器ASC 400U V W操作控制信号KM2 KM4 KM6 KM1 KM3KM5PLC控制器M4压力变送器M1蓄水池M2M3图（1）泵机原理图
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1.2 控制原理框图
保护报警
给定压力 PLC控制器变频器工频电网电动机供水管网压力传感器
图（2） 系统控制原理框图
对控制原理框图（2）的说明：压力传感器用的是PID调节器，因此也就不用变频器内部的PID调节，而且也就用不着PLC可编程控制器的模拟量的扩展单元，而只用变频器的工厂宏FACTORY（0）就可以了。压力传感器将压力信号传给PID调节器，PID调节器根据压力设定，输出4～20mA给变频器以调节电机的转速，为管网充压。
1.3 控制要求
(1) 供水压力要恒定，管网压力波动一定要小。尤其在换泵时和用水压力较大时。必须保证管网压力得恒定。
(2) 三台泵中其中两台用作工频运行对管网水压粗调，一台用作变频运行对水压进行细调，还有一台作为备用，在用水量很大时，可作公平泵运行 (3) 要有完善的保护和报警功能。 (4) 须具有水池防抽空功能。 (5) 为了检修和应急须具有手动功能。
1.4 控制对象模型介绍（主电路介绍）
KM1,KM3（一，二号电机启动）变频启动接触器，KM5为变频电机接触
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电Y - 朱南杰（PLC - 课程设计）81218
