2010年维修电工技师论文物业供水

关于 PLC的物业供水系统设计 摘要: PLC 是 Programmable logic Controller的简称，可编程逻辑控 制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计 的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑 运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通 过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程 关键词 PLC 可编程 控制器 目录 第一章 概述 PLC的现状和发展趋势 第二章 硬件设计 硬件选择 主电路 I/O接线图 I/O地址分配表 第三章 软件设计 梯形图 指令表 第 4章 感想 调试和心得体会 第一章 概述 一.PLC 的现状 我国工业企业的自动化程度普遍较低，PLC 产品有很大的应用空间，如机械 行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。因此，PLC 在我国 的应用潜力远没有得到充分发挥。 我国大中型企业普遍采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制，但绝大部 分小型企业尚未应用自动化系统和产品对生产过程进行控制。随着竞争的日益 加剧，越来越多的小型企业将采用经济、实用的自动化产品对生产过程进行控 制，以提高企业的经济效益和竞争实力。 中国加入 WTO 后越来越多的国际公司把其制造基地转移到中国。同时，中国 的国有企业和民营企业也在利用难得的历史机遇大力发展制造业。中国正在努 力成为世界新的制造业基地。制造业的控制主要以离散控制为主，PLC 是该领 域控制系统的首选。制造企业为提高劳动生产率和产品质量，必然会大量采用 PLC，从而为 PLC 的应用提供广阔的应用前景。 二.PLC 的发展趋势 1. 功能更强大 原有开关量处理基础上，PLC 将进一步增强模拟量处理能力，并不断融 合顺序控制、过程控制和运动控制功能。同时，PLC 运算速度、处理能力和存 储容量也将不断提高。大型 PLC 系统控制基础上，不断增加管控一体化功能。 小型 PLC 具有顺序控制和逻辑联锁功能，还移植了大中型 PLC 一些高级功能， 如模拟量闭环调节和运动控制等。 2. 网络化 是大型 PLC 小型 PLC，网络功能不断增强。PLC 向上可以连接各种管理网， 向下可连接各种现场设备。是小型 PLC，要完成单机设备控制，还要对相关设 备进行协调，网络交换信息就显十分重要。为满足现代工厂自动化对 PLC 系统 开放性和互联性要求，北京和利时系统工程股份有限公司（以下简称和利时公 司）推出小型一体化 PLC HOLLiAS-LEC 就有多种联网功能。HOLLiAS-LEC G3设 计了与 CPU 集成一体标准 MODBUS 协议、专有协议和自由协议串行通讯接口，还 可网络接口模块它系统进行互连，接口模块包括自由协议串口、Profibus- DP、Ethernet、evicenet、Lonworks、CAN、FF、Modem、GPRS/GSM 等。 3. 标准化和开放性 自由组合模块化和标准化硬件，同一厂商产品可以灵活组成满足不同要 求控制系统。同时，PLC 将越来越开放，它提供将是一个开放性平台，提供标 准化和开放性接口，PLC 可以很方便接入其它系统。另外，越来越多 PLC 采用 标准编程语言。编程语言国际标准 IEC 61131-3以前更多被欧美厂商采用，现 包括日本厂商内主流 PLC 厂商都倾向于采用符合 IEC 61131-3标准编程语言。 4. 专业化 不同行业采用 PLC 时其关注点会有所不同，故其功能需求也会不一样。 ，PLC 通 用功能基础上针对不同行业应用特点开发专业化 PLC 产品，可以提高产品性能、 降低产品成本，可以提高产品易用性和专业化水平，提高产品综合竞争实力。 这种专业化应用体现软件功能上，也体现硬件构成上。 第二章 一. 硬件选择 该系统有4 台1400转/分、380V、8.4A、功率为5.6KW 的电动机,分别拖动4 台 水泵，其型号为 J02-04-4。 合上空气开关后,当交流接触器 KM1、KM3 、KM5、KM7 主触点闭合时,水泵手动 频运行;当 KM2 、KM4、KM6、KM8 主触点闭合时,水泵为自动运行。 4 个热继电器 KH1 KH4分别对4 台电动机进行保护,避免电机在过载时可能产 生的过热损坏。 2. 主电路 三. I/O 接线图 4. I/O地址分配表 输入点 对应信号 输出点 对应信号 X0 自动/手动切换 Y0 供水水泵 1 X1 手动启动泵 1 Y1 供水水泵 2 X2 手动停止泵 1 Y2 供水水泵 3 X3 手动启动泵 2 Y3 供水水泵 4 X4 手动停止泵 2 D0 当前运行的泵数 X5 手动启动泵 3 M0 手动泵 1 运行辅助 X6 手动停止泵 3 M1 手动泵 2 运行辅助 X7 手动启动泵 4 M2 手动泵 3 运行辅助 X10 手动停止泵 4 M3 手动泵 4 运行辅助 X22 自动启动 M5 自动泵 5 运行辅助 X12 水压正常反馈 K2 M6 自动泵 6 运行辅助 X13 低压开关 K1 M7 自动泵 7 运行辅助 X14 高压开关 K3 M8 自动泵 7 运行辅助 M4 自动运行允许 第三章 1. 梯形图 2. 指令表 第四章 感想 1.调试 1） 、要查接线、核对地址。要逐点进行，要确保正确无误。 可不带电核对，那就是查线，较麻烦。也可带电查，加上信号后，看电控系 统的动作情况是否符合设计的目的。 2） 、检查模拟量输入输出。 看输入输出模块是否正确，工作是否正常。必要时，还可用标准仪器检查输 入输出的精度。 3） 、检查与测试指示灯。 控制面板上如有指示灯，应先对应指示灯的显示进行检查。一方面，查看灯 坏了没有，另一方面检查逻辑关系是否正确。 指示灯是反映系统工作的一面镜子，先调好它，将对进一步调试提供方便。 4） 、检查手动动作及手动控制逻辑关系。 完成了以上调试，继而可进行手动动作及手动控制逻辑关系调试。要查看各 个手动控制的输出点，是否有相应的输出以及与输出对应的动作，然后再看， 各个手动控制是否能够实现。如有问题，立即解决。 5） 、半自动工作。 如系统可自动工作，那先调半自动工作能否实现。调试时可一步步推进。直 至完成整个控制周期。哪个步骤或环节出现问题，就着手解决哪个步骤或环节 的问题。 6） 、自动工作。 在完成半自动调试后，可进一步调试自动工作。要多观察几个工作循环，以 确保系统能正确无误地连续工作。 7） 、模拟量调试、参数确定。 以上调试的都是逻辑控制的项目。这是系统调试时，首先要调通的。这些调 试基本完成后，可着手调试模拟量、脉冲量控制。最主要的是选定合适控制参 数。一般讲，这个过程是比较长的。要耐心调，参数也要作多种选择，再从中 选出最优者。有的 PLC，它的 PID 参数可通过自整定获得。但这个自整定过程， 也是需要相当的时间才能完成的。 8） 、异常条件检查 完成上述所有调试，整个调试基本也就完成了。但是好再进行一些异常条件检 查。看看出现异常情况或一些难以避免的非法操作，是否会停机保护或是报警 提示。 2.心得体会 通过这次 PLC 课程设计，让我更加深刻理解了课本的知识，并使我熟悉和掌握 了 PLC 基本指令的使用，掌握了 PLC 的 I/O 分配、程序调试等。 1、编写程序首先必须把 I/O 分配表写好。弄清楚哪些信号作为输入，哪些信号 作为输出，该用什么继电器，还有什么情况下要用定时器/计数器。 2、通过调试找出问题的所在，相应的修改程序。在编程过程中难免会有不足之 处，因此通过调试，再修改程序可以更好实现相应的功能。例如原来我用 PO1、PO2、PO3来控制电机运行的快速、中速、慢速，发现按钮不能自锁，后来 通过20.00、20.01、20.02三个中间继电器，并补充了一些程序实现了自锁功能。 这次设计，提高了我的动手和动脑能力，更让我们体会到了理论与实践相结合 的重要性，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的 锻炼。使我在 PLC 的基本原理以及编程设计思路技巧的掌握方面都能向前迈了 一大步 参考文献 1 可编程序控制器应用技术(第四版).廖常初.重庆大学出版社，2006 2 可编程序控制器原理及应用技巧.何衍庆.戴自详.化学工业出版社,2005 3 陈志新编著.电器与 PLC 控制技术.北京:北京大学出版社，2006 4 张万忠编著.现代电气控制及 PLC 控制技术.北京:人民邮电出版社，1999 5 王整风编著.可编程序控制器原理与实践教程.上海:上海交通大学出版社， 2008 6宋德玉.可编程序控制器原理及应用系统设计技术.北京：冶金工业出版社， 2001 7方承远、张振国.工厂电气控制技术（第三版）.北京：机械工业出版社， 2006.7 8陈在平，赵相宾.可编程序控制器应用技术与应用技术.北京：机械工业出版 社，2003 9陈立定等.电气控制与可编程序控制器的原理及应用.北京：机械工业出版社， 2004 10 王庭有编著.可编程序控制器原理及应用.北京:国防工业出版社，2008 11 汪小澄编著.可编程序控制器运动控制技术.北京:机械工业出版社，2006 附录 元件清单及使用说明 元件清单如图所示： 元件 备注 水泵 型号：J02-41-4 ，4.0KW ，1440 转/ 分， 380V，8.4A 低压断路器 型号：DW16 接触器 型号：CJ20 可编程控制器 型号：FX2N 指示灯 低压熔断器 使用说明 X0 接通时，进入手动状态。X22