花式喷水池的PLC控制.doc

二、课程设计目的 电气控制与PLC课程设计是电气自动化技术专业一个重要的实践性教学环节，通过课程设计达到掌握电气控制柜的原理设计、安装工艺图纸设计的基本方法，并能达到熟练使用可编程控制器实现简单控制系统的控制要求，熟练地进行系统外围电路设计、接线、编程、调试等工作。三、课程设计要求某一喷水池的控制器，形式如下： 在图中，4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为一次外环形状喷水管，1为外环形状喷水管。要求用PLC控制完成下列要求：1控制器电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置开始工作。工作方式由选择开关和单步/连续开关来决定，不论运行在什么方式下，按下止按钮，喷水池停止喷水。2“单步/连续” 开关在单步位置时，喷水池只运行一次循环；在连续位置时，喷水池运行一直循环下去。3方式选择开关用来选择喷水池的喷水花样，14号喷水法的工作方式选择如下：1） 选择开关在位置“1”时，按下启动按钮后，4号喷水，延时2s后，3号喷水，延时2s后，2号喷水，再延时2s后，1号喷水，再一起喷水15s后停下。若运行在连 续状态时，将继续循环下去。 2）选择开关在位置“2”时，按下启动按钮后，1号喷水，延时2s后，2号喷水，延时2s后，3号喷水，再延时2s后，4号喷水，再一起喷水30s后停下。若运行在连续状态时，将继续循环下去。 3）选择开关在位置“3”时，按下启动按钮后，1、3号同时喷水，延时3s后，2、4号喷水，1、3号停止喷水；交替运行5次后，14号全喷水，30s后停下。若运行在连续状态时，将继续循环下去。4）选择开关在位置“4”时，按下启动按钮后，1234按顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s，1、2、3和4号分别延时2s停止喷水，再延时1s，由4321反向顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s停止。若运行在连续状态时，将继续循环下去。4、 课程设计步骤1、工艺分析在许多休闲广场、景区或游乐场里，经常看到喷水池按一定的规律喷水或变化式样，若在夜晚配上各种彩色的灯光显示，更加迷人。设计一花式喷水池，采用PLC控制是比较方便的，在花式喷水时序确定的前提下，可以通过改变时序或者改变控制卉关，就可改变控制方式，达到显现各种复合状态的要求。2、PLC选型CPU 224 CN 24V DC电源 24V DC输入 24V DC输出 6ES7 214-1AD23-0XB8 100230V AC电源 24V DC输入 继电器输出 6ES7 214-1BD23-0XB8 CPU 224 本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点。可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。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。1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。是具有较强控制能力的控制器。3、 设计思路 经分析及老师建议本设计题目使用顺序控制指令完成，思路清晰、易于理解。而顺序控制指令是PLC生产厂家为用户提供的可视功能图编程简单化和规范化的指令。本设计中使用顺序控制指令虽T形图网络众多，操作比较繁琐，但思路清晰、易于理解。故选择顺序控制指令完成。本设计中涉及可选择的分支和链接、跳转和循环。4、I/O 地址分配名称 地址符号说明输入启动按钮I0.0SF1启动喷泉系统单步循环选择开关I0.1SF2选择是否循环状态停止按钮I0.2SF3停止喷泉系统1号方式选择开关I0.3SF4喷泉选择1号方式喷水2号方式选择开关I0.4SF5喷泉选择2号方式喷水3号方式选择开关I0.5SF6喷泉选择3号方式喷水4号方式选择开关I0.6SF7喷泉选择4号方式喷水输出喷水池工作指示Q0.0EA11号喷水阀工作Q0.1MB11号喷水阀喷水2号喷水阀工作Q0.2MB22号喷水阀喷水3号喷水阀工作00.3MB33号喷水阀喷水4号喷水阀工作Q0.4MB44号喷水阀喷水5、 接口图注：在实验室的模拟平台上，无法实现喷水阀MB1、MB2、MB3、MB4的模拟。因此时用指示灯代替喷水阀。即可完成该实验的模拟。6、工作流程图 开始系统启动按 钮是否按 下？选择2号喷水方式选择4号喷水方式选择3号喷水方式选择1号喷水方式系统停止按 钮是否按下？ 是否处于连续状态？ 结束7、顺序功能图6五、设计中遇到的问题与解决方法1、遇到问题：在最开始的设计阶段，由于只是看到了课程设计任务书而没有看到指导书中的设计方案提示，而对四种喷水方式的的开关设计有些困惑，不知使用四个独立开关还是可以用有四个档位的总开关，它的开关模式不是普通的0或1，而是0、1、2、3。这个样在选取输入信息和I/O地址分配的过程中都遇到困难。 解决方法：仔细研究了任务书和指导书后确立了四种喷水方式的输入问题2、 遇到问题：在画顺序功能图过程中，四种工作方式最终都要经历判断是否有停止按钮按下、是否处于连续工作状态下，在这一步有些困惑。 解决方法：参考6.3.4跳转和循环中的功能图举例（a）。在执行完其中一个工作方式后，只要有停止按钮按下就停止，无论是否处于连续工作状态；而无停止按钮按下但处于单步运行状态时也要停止运行。于是可将四个分支汇总后分为两个方向，一个是有停止按钮按下，一个是无停止按钮按下切处于连续工作状态下，则循环运行。3、 遇到问题：在录入梯形图过程结束后进行编译，在进入工作方式网络处，发现错误：网络复杂 解决方式：经检查发现是由于将Q