自动化专业PLC课程设计Word格式.docx
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自动化专业PLC课程设计Word格式.docx
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班级:
091
学号:
XXXXXXXXXXX
学生姓名:
XXXXX
指导教师:
XXXXXXX
2012年6月28日
《电气控制与可编程控制技术》课程设计任务书
1.任务描述
水箱液位控制原理示意图如图1所示,图中控制对象为3个水箱。
水箱内侧分别设置有液位传感器BG1,BG3,BG5用于检测水箱中水位的“满”;
液位传感器BG2,BG4,BG6用于检测水箱中水位的“空”;
设置3个按钮SF1,SF2,SF3操纵水箱进、放水的工作方式。
在水箱的水位为“空”时系统可以自动进水,水位为“满”时系统可以自动放水。
MB1,MB2,MB3为进水阀,MB4,MB5,MB6为出水阀。
2.控制要求
(1)工作方式一
操作按钮SF1,系统启动后,自动执行水箱1进水→水箱2进水→水箱3进水的顺序,接着进行水箱1放水→水箱2放水→水箱3放水的过程,自动循环工作3次后停止运行。
(2)工作方式二
操作按钮SF2,自动执行3个水箱同时进水,全部装满后同时放水。
(3)工作方式三
操作按钮SF3,系统启动后,自动执行水箱1进水、放水→水箱2进水、放水→水箱3进水、放水的顺序,循环工作3次后停止运行。
3.设计说明书应包括以下内容
(1)系统设计任务分析
(2)系统设计方案
(3)系统硬件设计
(4)I/O地址分配
(5)PLC及扩展模块接线图
(6)程序流程图或功能图
(7)控制程序梯形图
(8)程序编辑和调试
水箱液位控制系统设计
摘要
要求按设计任务中不同的三种工作方式一一实现。
关键词:
水箱,PLC,传感器,仿真,控制
第一章设计方案
1.1设计任务分析
本次课程设计的题目是水箱液位控制,水箱在现代生活中有着广泛的用途,如作为城市、乡村生活用水储备,太阳能热水器储水设备等。
传统的水箱仅仅用着储存水的功能,在水的储存、使用、检测等诸多方面依然采用人工手动的方法,效率低下且非常不方便。
从设计任务来看,我们需要一个能进行三种工作方式的水箱液位控制系统。
工作方式一
工作方式二
工作方式三
1.2设计方案
由于要求按三种不同的工作方式进行工作,首先,把工作方式分解为独立的三个;
然后,按工作方式一的工作要求进行系统设计,逐一完成三种方式的系统设计;
最后,将三种工作方式进行整合。
第二章硬件设计
2.1PLC选型
PLC的选型标准
PLC机型选择主要考虑I/O点数。
根据控制系统所需要的输入设备(如按钮、限位开关、转换开关等)输出设备(如接触器、电磁阀、信号指示灯等)以及A/D、D/A转换个数。
确定I/O点数,一般要留有一定裕量(约占10%),满足生产发展和工艺的改进。
随着PLC功能日益完善,很多小型机也具有中、大型机的功能。
对于PLC的功能选择,一般只要满足I/O点数,大多数机型也能满足。
目前大多数PLC机型都具有I/O扩展模块、A/D、D/A转换模块,以及高级指令、中断能力与外设通信能力。
PLC一般根据I/O点数的不同,内存容量会有相应的差别。
在选择内存容量时同样应留有一定余量,一般是实际程序的25%。
不应单纯追求大容量,以够用为原则。
在PLC机型选取上要考虑控制系统与PLC结构功能的合理性。
如果是单机系统控制,I/O点数不多,不涉及PLC之间的通信,但又要求功能更强,要求有处理模拟信号的能力,可选择整体式机,如松下FP0、FP1、FP-M系列,以及OMRONC2OOH系列等。
如果仅有开关量控制,可选择OMRONC系列P型机、西门子S7-200,三菱F1、FX系列等。
选择什么公司的PLC及外设需考虑以下几方面
功能方面所有的PLC一般都具有常规的功能;
但对某些特殊要求,就要知道所选用的PLC是否有能力完成控制任务。
如对PLC与PLC、PLC与智能仪表及上位机之间有灵活方便、开放标准的通信联网要求;
或对PLC的计算速度、用户程序容量等有特殊要求;
或对PLC的位置控制有特殊要求等。
这就要求用户对市场上流行的PLC品牌有一个详细的了解,以便做出正确的选择。
价格方面不同厂家的PLC产品价格相差很大,有些功能类似,质量相当、I/O点数相当的PLC的价格却能相差40%以上。
在使用PLC较多的情况下,这样的差价当然是必须考虑的因素。
个人喜好方面有些工程技术人员对某种品牌的PLC熟悉,所以一般比较喜欢使用这种产品。
另外,甚至一些政治因素或个人情感有时也会成为选择的理由。
系统总开关量输入点有9个、开关量输出点有6个,仅有开关量的控制以及从经济角度和功能角度综合考虑,所以选用西门子S7-200,CPU选择CPU224PLC。
2.2芯片介绍
CPU224本机集成了14点输入/10点输出,共有24个数字量I/O。
它可连接7个扩展模块,最大扩展至168点数字量I/O点或35路模拟量I/O点。
CPU224有13K字节程序和数据存贮空间,6个独立的30KHz高速计数器,2路独立的20KHz高速脉冲输出,具有PID控制器。
CPU224配有1个RS-485通讯/编程口,具有PPI通讯、MPI通讯和自由方式通讯能力,是具有较强控制能力的小型控制器。
2.3软件介绍
2.3.1STEP7MicroWINSP6
一、STEP7-Micro/WIN32编程软件介绍
STEP7-Micro/WIN32是西门子公司专为SIMATICS7-200系列可编程序控制器研制开发的编程软件,它是基于Windows的应用软件,功能强大,既可用于开发用户程序,又可实时监控用户程序的执行状态。
下面将介绍该软件的安装、基本功能以及如何应用编程软件进行编程、调试和运行监控等内容。
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- 自动化 专业 PLC 课程设计