基于plc实现的250mva主变冷却器控制.doc

湖南水利水电职业技术学院 Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power 毕毕业业设设计计成成果果 Graduation practice achievement 设计项目名称设计项目名称 基于基于 PLC 实现的实现的 250MVA 主变冷却器控制主变冷却器控制 姓姓 名 名 胡胡 玉玉 峰峰 专专 业 业 电力系统自动化电力系统自动化 班班 级 级 10 级电力一班级电力一班 学学 号 号 201022010044 指导老师 指导老师 陈陈 璇璇 任务下达日期 任务下达日期 2012 年年 11 月月 12 日日 设计完成日期 设计完成日期 2012 年年 12 月月 10 日日 电力工程系编 摘摘 要要 主变冷却器原自动控制回路主要由常规继电器组成 运行维护中主要存在 如下问题 设备残旧 绝缘低 回路元件数量多 接线复杂 通用性差 故障 率高等 同时由于使用年限已久 备品备件缺乏 有的回路还存在寄生现象 给检修维护工作造成一定困难 也不能满足公司运行 少人值守 的需要 因 此对主变冷却器的控制回路提出了技术改进方案 新回路主要采用新型的自带 编程器的微型可编程控制器 PLC 替代大部分继电器 使控制线路具有简单可靠 适应性强 和功能丰富等特点 主变冷却器控制回路改造用可编程控制器来实现 关键词 PLC 主变冷却器 自动化 目录目录 第一章第一章 可编程控制器技术可编程控制器技术 1 1 1 1 可编程序控制器发展历程 1 1 2 可编程序控制器分类 1 1 3 可编程序控制器的组成 4 1 4 可编程序控制器的特点 5 1 4 1 PLC 与继电器控制系统比较 7 1 4 2 PLC 与单片机的比较 8 1 5 PLC 的工作原理 8 1 6PLC 的应用领域 9 第二章第二章 设计方案设计方案 1 11 1 2 1 冷却器控制控制方案 11 2 2 电气原理图 11 2 3 控制系统硬件电路设计 11 2 3 1 电源工作方式 11 2 3 2 PLCI O 接线方式的选择 12 2 3 3 PLC 型号的选择 13 2 4 控制系统软件部分设计 15 2 4 1 控制流程分析 15 2 4 2 I O 端口分配 15 2 4 3 编程语言的选择 16 2 4 4 程序设计 17 2 5 总结 17 致致 谢谢 1818 参考文献参考文献 2020 附图附图 2121 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 1 第一章第一章 可编程控制器技术可编程控制器技术 1 1 可编程序控制器发展历程 1969 年 美国数字设备公司 DEC 研制出第一台可编程控制器 用于通用 汽车公司的生产线 取代生产线上的继电器控制系统 开创了工业控制的新纪 元 1971 年 日本开始生产可编程控制器 德 英 法等各国相继开发了适于 本国的可编程控制器 并推广使用 1974 年 我国也开始研制生产可编程控制 器 早期的可编程控制器是为取代继电器 接触器控制系统而设计的 用于开关 量控制 具有逻辑运算 计时 计数等顺序控制功能 故称之为可编程逻辑控 制器 PLC Programmable Logic Controller 随着微电子技术 计算机技术及数字控制技术的高速发展 到 80 年代末 PLC 技术已经很成熟 并从开关量逻辑控制扩展到计算机数字控制 CNC 等 领域 近年生产的 PLC 在处理速度 控制功能 通信能力等方面均有新的突破 并向电气控制 仪表控制 计算机控制一体化方向发展 性能价格比不断提高 成为了工业自动化的支柱之一 这时候的可编程控制器的功能已不限于逻辑运 算 具有了连续模拟量处理 高速计数 远程输入和输出和网络通信等功能 国际电工委员会 IEC 将可编程逻辑控制器改称为可编程控制器 PC Programmable Controller 后来由于发现其简写与个人计算机 Personal Computer 相同 所以又重新沿用 PLC 的简称 目前在世界先进工业国家 PLC 已经成为工业控制的标准设备 它的应用几 乎覆盖了所有的工业企业 PLC 技术已经成为当今世界的潮流 成为工业自动 化的三大支柱 PLC 技术 机器人 计算机辅助设计和制造 之一 1 2 可编程序控制器分类 1 按结构形式分类 根据可编程序控制器的结构形式 可分为整体式和模块式两类 1 整体式可编程序控制器 整体式可编程序控制器是将电源 CPU I O 接口等部件都集中装在一个机 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 2 箱内 具有结构紧凑 体积小 价格低的特点 小型 PLC 一般采用这种整体 式结构 整体式 PLC 由不同 I O 点数的基本单元 又称主机 和扩展单元组成 基本单元内有 CPU I O 接口 与 I O 扩展单元相连的扩展口 以及与编程器 或 EPROM 写入器相连的接口等 扩展单元内只有 I O 和电源等 没有 CPU 基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接 整体式 PLC 一般还可配备特殊 功能单元 如模拟量单元 位置控制单元等 使其功能得以扩展 如图 1 1 所 示 图 1 1 整体式 2 模块式可编程序控制器 模块式可编程序控制器是将 PLC 各组成部分 分别作成若干个单独的模块 如 CPU 模块 I O 模块 电源模块 有的含在 CPU 模块中 以及各种功能模块 模块式 PLC 由框架或基板和各种模块组成 模块装在框架或基板的插座上 这 种模块式 PLC 的特点是配置灵活 可根据需要选配不同规模的系统 而且装配 方便 便于扩展和维修 大 中型 PLC 一般采用模块式结构 还有一些可编程序控制器将整体式和模块式的特点结合起来 构成所谓叠 装式可编程序控制器 叠装式 PLC 其 CPU 电源 I O 接口等也是各自独立的 模块 但它们之间是靠电缆进行联接 并且各模块可以一层层地叠装 这样 不但系统可以灵活配置 还可做得体积小巧 如图 1 2 所示 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 3 1 2 模块式 2 按功能分类 根据可编程序控制器所具有的功能不同 可将可编程序控制器分为低档 中档 高档三类 1 低档可编程序控制器 具有逻辑运算 定时 计数 移位以及自诊断 监控等基本功能 还可有 少量模拟量输入 输出 算术运算 数据传送和比较 通信等功能 主要用于 逻辑控制 顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统 2 中档可编程序控制器 除具有低档 PLC 的功能外 还具有较强的模拟量输入 输出 算术运算 数据传送和比较 数制转换 远程 I O 子程序 通信联网等功能 有些还可增 设中断控制 PID 控制等功能 适用于复杂控制系统 3 高档可编程序控制器 除具有中档机的功能外 还增加了带符号算术运算 矩阵运算 位逻辑运 算 平方根运算及其它特殊功能函数的运算 制表及表格传送功能等 高档 PLC 机具有更强的通信联网功能 可用于大规模过程控制或构成分布式网络控 制系统 实现工厂自动化 3 按 I O 点数分类 1 根据可编程序控制器的 I O 点数的多少 可将可编程序控制器分为小型 中型和大型三类 2 小型可编程序控制器 I O 点数 2048 点 多 CPU 16 位 32 位处 理器 用户存储器容量 8 16K 1 3 可编程序控制器的组成 1 电源 有些 PLC 中的电源 是与 CPU 模组合二为一的 有些是分开的 其主要 用途是为 PLC 各模组的集成电路提供工作电源 同时 有的还为输入电路提供 24V 的工作电源 电源如果为交流电源通常为 220VAC 或 110VAC 若为直流 电源常用的为 24V 2 中央处理单元 PLC 中的 CPU 是 PLC 的核心 它按 PLC 的系统程式赋予的功能接收并存 贮用户程式和资料 用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或资料 并 存入规划的暂存器中 同时 诊断电源和 PLC 内部电路的工作状态和编程过程 中的语法错误等 进入运行后 从用户程式存贮器中逐条读取指令 经分析后 再按指令规定的任务产生相应的控制信号 去指挥有关的控制电路 与个人电 脑一样 主要由运算器 控制器 寄存器及实现它们之间联系的资料 控制及 状态总线构成 还有周边芯片 总线界面及有关电路 它确定了进行控制的规 模 工作速度 内存容量等 3 存储器 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器 存放应用软件的存储器称为 用户程序存储器 4 输入 输出单元 PLC 的对外功能 主要是通过各种输入 输出模组与外界联系的 按 I O 点 数确定模组规格及数量 I O 模组可多可少 但其最大数受 CPU 所能管理的基 本配置的能力 即受最大的底板或机架槽数限制 I O 模组集成了 PLC 的 I O 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 5 电路 其输入暂存器反映输入信号状态 输出点反映输出锁存器状态 输入单元是用来连结撷取输入元件的信号动作并透过内部总线将资料送进 内存由 CPU 处理驱动程式指令部分 PLC 输入模组 PLC 系统的架构和输入模 组产品的选择端视需要被监测的输入讯号位准而定 来自不同类型被监测的传感器与流程控制之变量讯号 可以涵盖从 10mV 至 10V 的输入讯号范围 输出单元是用来驱动外部负载的接口 主要原理是由 CPU 处理以书写在 PLC 里的程式指令 判断驱动输出单元在进而控制外部负载 如指示灯 电磁 接触器 继电器 气 油 压阀等 PLC 输出模组在工业环境中用来控制制动器 气阀及马达等的 PLC 系统类 比输出范围包括 5V 10V 0V 到 5V 0V 到 10V 4 到 20mA 或 0 到 20mA 等 5 功能模块 如计数 定位等功能模块 6 通信模块 如以太网 RS485 Profibus DP 通讯模块等 7 编程设备 编程器是 PLC 开发应用 监测运行 检查维护不可缺少的器件 用于编程 对系统作一些设定 监控 PLC 及 PLC 所控制的系统的工作状况 但它不直接 参与现场控制运行 小编程器 PLC 一般有手持型编程器 目前一般由计算机 运行编程软件 充当编程器 8 人机界面 最简单的人机界面是指示灯和按钮 液晶屏 或触摸屏 式的一体式操作 员终端应用越来越广泛 由计算机 运行组态软件 充当人机界面非常普及 1 4 可编程序控制器的特点 1 抗干扰能力强 可靠性高 2 功能强 性能价格比高 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 6 3 硬件配套齐全 用户使用方便 适应性强 4 编程方便 现场可修改程序 5 系统的设计 安装 调试工作量少 6 维修工作量小 维修方便 7 体积小 能耗低 8 用户程序存储器容量能扩展 9 维修方便 采用模块化结构 10 1 它把传统的继电控制技术和计算机控制技术结合在一起 采用面 向 技术人员 针对控制问题 利用控制过程的自然语言进行编程 使不熟悉 计算机的人也能方便使用 2 它配有各种功能不同的输入和输出模块 可以根据控制要求任意 配置 当同一台 PC 机控制不同的对象时 也只是输入和输出设备及应用软 件的不同 3 它对开关量的处理可由无触点的电子线路来完成 对开关量的输 入可将无源触点直接接到输入端 而输出端可直接驱动接触器等器件 PLC 具有的优点是 在工作原理方面 可编程序控制器采用周期循环扫描方式 在执行用户程 序过程中与外界隔绝 从而大大减小外界干扰 在硬件方面 采用良好的屏蔽 措施 对电源及 I O 电路多种形式的滤波 CPU 电源自动调整与保护 CPU 与 I O 电路之间采用光电隔离 输出联锁 采用模块式结构并增加故障显示电 路等措施 在软件方面 设置自诊断与信息保护与恢复程序 PLC 由于采用现 代大规模集成电路技术 采用严格的生产工艺制造 内部电路采取了先进的抗 干扰技术 具有很高的可靠性 1 高可靠性是电气控制设备的关键性能 PLC 由于采用现代大规模集成电 路技术 采用严格的生产工艺制造 内部电路采取了先进的抗干扰技术 具有 很高的可靠性 例如三菱公司生产的 F 系列 PLC 平均无故障时间高达 30 万小 时 一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均无故障工作时间则更长 从 PLC 的机外 电路来说 使用 PLC 构成控制系统 和同等规模的继电接触器系统相比 电气 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 7 接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一 故障也就大大降低 此外 PLC 带有硬件故障自我检测功能 出现故障时可及时发出警报信息 在应用软 件中 应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序 使系统中除 PLC 以外的 电路及设备也获得故障自诊断保护 这样 整个系统具有极高的可靠性也就不 奇怪了 2 PLC 发展到今天 已经形成了大 中 小各种规模的系列化产品 可以 用于各种规模的工业控制场合 除了逻辑处理功能以外 现代 PLC 大多具有完 善的数据运算能力 可用于各种数字控制领域 近年来 PLC 的功能单元大量涌 现 使 PLC 渗透到了位置控制 温度控制 CNC 等各种工业控制中 加上 PLC 通信能力的增强及人机界面技术的发展 使用 PLC 组成各种控制系统变得 非常容易 3 易学易用 深受工程技术人员欢迎 PLC 作为通用工业控制计算机 是 面向工矿企业的工控设备 它接口容易 编程语言易于为工程技术人员接受 梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近 只用 PLC 的少量 开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能 为不熟悉电子电路 不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门 4 PLC 用存储逻辑代替接线逻辑 大大减少了控制设备外部的接线 使控制系 统设计及建造的周期大为缩短 同时维护也变得容易起来 更重要的是使同一 设备经过改变程序改变生产过程成为可能 这很适合多品种 小批量的生产场 合 5 以超小型 PLC 为例 新近出产的品种底部尺寸小于 100mm 重量小于 150g 功耗仅数瓦 由于体积小很容易装入机械内部 是实现机电一体化的理 想控制设备 1 4 1 PLC 与继电器控制系统比较 PLC 的编程语言梯形图与继电控制线路十分相似 梯形图中沿用了继电控 制电路中的元件名称和符号 仅有个别不同 从信号输入形式及控制功能来看 二者也是相同的 到控制与继电控制有许多不同之处 主要有 1 器件不同 继电控制线路由继电器组成 触点易磨损 而梯形图是由 许多 软继电器 组成 无磨损现象 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 8 2 工作方式不同 在继电控制线路中 各继电器当条件满足时是同时动 作的 即按 并行 方式工作 而在 PL 控制系统中 受同一条件制约的各 软继 电器 的动作 决定于程序的扫描顺序 即按 串行 方式工作 避免了继电控制 的触点竞争和失配问题 3 实施控制的方法不同 继电控制系统的功能实现是通过硬件连线来完 成 因此功能单一 不灵活 而 PC 的控制通过软件编程采实现 所以灵活 方便 4 触点数量不同 继电控制系统中继电器触点数量是有限的 而梯形图 中的 软继电器 供编程使用的触点有无限对 1 4 2 PLC 与单片机的比较 首先 PLC 是电子产品 在用户看来用户不必关心其内部实现 而只需自己 关心自己的问题编程 其实质是一个计算机产品 其实现有很多是单片机实现 的 也有用嵌入系统实现的 PLC 内部的单片机或者嵌入系统要求比较高而已 满足较为苛刻的环境要求 特别是抗干扰能力上和元器件选择上 都比一般的 单片机设计要求高 单片机的设计要求考虑的问题和对待问题所要采用的措施相当复杂 不是 随便的一个电子工程师就能搞定的 国内企业为了降低所谓的成本 PLC 系统适合小批量 控制逻辑或者工艺需要经常改动的系统 比如大家 常说的工程项目 在这样的系统下能够达到最佳的性能价格比 PLC 技术在于其内部固化了一个能解释梯形图语言的程序及辅助通讯程序 梯形图语言的解释程序的效率决定了 PLC 的性能 通讯程序决定了 PLC 与外 界交换信息的难易 对于简单的应用 通常以独立控制器的方式运作 不需与 外界交换信息 只需内部固化有能解释梯形图语言的程序即可 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 9 1 5 PLC 的工作原理 PLC 采用 顺序扫描 不断循环 的工作方式 1 每次扫描过程 集中采集输入信号 集中对输出信号进行刷新 2 输入刷新过程 当输入端口关闭时 程序在进行执行阶段时 输入端有 新状态 新状态不能被读入 只有程序进行下一次扫描时 新状态才被读入 3 一个扫描周期分为输入采样 程序执行 输出刷新 4 元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的 5 扫描周期的长短由三条决定 1 CPU 执行指令的速度 2 指令本身 占有的时间 3 指令条数 现在的 PLC 扫描速度都是非常快的 6 由于采用集中采样 集中输出的方式 存在输入 输出滞后的现象 即 输 入 输出响应延迟 1 6PLC 的应用领域 当前 PLC 在国内外已广泛使用于钢铁 石油 化工 电力 建材 机械 制造 汽车 轻纺 交通运输 环保及文化娱乐等各个职业 运用情况大致可 概括为如下几类 开关量的逻辑操控 这是 PLC 最基本 最广泛的使用领域 它替代传统的继电器电路 完结逻 辑操控 按次操控 既可用于单台设备的操控 也可用于多机群控及自动化流 水线 如注塑机 印刷机 订书机械 组合机床 磨床 包装出产线 电镀流 水线等 模拟量操控 在工业出产进程傍边 有许多接连改变的量 如温度 压力 流量 液位 和速度等都是模拟量 为了使可编程操控器处置模拟量 必须完结模拟量 Analog 和数字量 Digital 之间的 A D 变换及 D A 变换 PLC 厂家都出产 配套的 A D 和 D A 变换模块 使可编程操控器用于模拟量操控 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 10 运动操控 PLC 可以用于圆周运动或直线运动的操控 从操控组织装备来说 早期直 接用于开关量 I O 模块衔接方位传感器和执行组织 如今普通运用专用的运动 操控模块 如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴方位操控模块 世界上 各首要 PLC 厂家的产物简直都有运动操控功用 广泛用于各种机械 机床 机 器人 电梯等场合 进程操控 进程操控是指对温度 压力 流量等模拟量的闭环操控 作为工业操控计 算机 PLC 能编制各式各样的操控算法顺序 完结闭环操控 PID 调理是普通 闭环操控系统中用得较多的调理办法 大中型 PLC 都有 PID 模块 当前许多小 型 PLC 也具有此功用模块 PID 处置普通是运转专用的 PID 子顺序 进程操控 在冶金 化工 热处置 锅炉操控等场合有十分广泛的使用 数据处置 现代 PLC 具有数学运算 含矩阵运算 函数运算 逻辑运算 数据传送 数据变换 排序 查表 位操作等功用 可以完结数据的收集 剖析及处置 这些数据可以与存储在存储器中的参考值比拟 完结必定的操控操作 也可以 使用通讯功用传送到另外智能设备 或将它们打印制表 数据处置普通用于大 型操控系统 如无人操控的柔性制造系统 也可用于进程操控系统 如造纸 冶金 食品工业中的一些大型操控系统 通讯及联网 PLC 通讯含 PLC 间的通讯及 PLC 与其它智能设备间的通讯 跟着计算机 操控的开展 工厂自动化网络开展得很快 各 PLC 厂商都十分重视 PLC 的通 讯功用 纷繁推出各自的网络系统 新近出产的 PLC 都具有通讯接口 通讯十 分便利 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 11 第二章第二章 设计方案设计方案 2 1 冷却器控制控制方案 冷却器运行方式有 手动 和 自动 两种控制方式 手动 控制方式不受 PLC 的控制 直接由各自的控制开关 SA1n 控制冷却器潜油泵方式又分为电动机的 启动和停止 自动 控制方式又分为 工作 辅助 和 备用 三种方式 工作 方 式是指冷却器系统一旦投入电源 冷却器潜油泵电动机自动运行的工作方式 辅助 方式是指变压器顶部油温升高或负荷电流增大到一定值时 冷却器潜油 泵电动机自动投入运行的工作方式 备用 方式是指 工作 方式或 辅助 方式 运行的冷却器故障时 冷却器潜油泵电动机自动投入运行的工作方式 冷却器自动控制方式的必备条件 总供水管阀门打开流量正常 SF1接点断开 备冷却器水管阀门打开流量 正常 SF1n 接点断开 主变带电 QFn 接点断开 主变 或 电源投入 2 2 电气原理图 电气原理图见附件电气原理图见附件1 2 3 控制系统硬件电路设计 2 3 1 电源工作方式 正常时主用电源工作 当主用电源发生故障时 备用电源自动投入 当主 用电源恢复正常后 通用继电器 K101接点切换 备用电源被切除 主用电源重 新投入工作 为保证主用 备用电源切换过程中不发生两路电源短路事故 电 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 12 源接触器 KM1 KM2选用机械闭锁型接触器 并在接触器控制回路中采用了电 气闭锁措施 2 3 2 PLCI O 接线方式的选择 输入接线方式输入接线方式 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 13 开关量输入模块主要有汇点式和分组式两种接线方式 汇点式的开关量输 入模块所有输入点共用一个公共端 COM 而分组式的开关量输入模块是将输 入点分成若干组 每一组 几个输入点 有一个公共端 各组之间是分隔的 分组式的开关量输入模块价格较汇点式的高 如果输入信号之间不需要分隔 一般选用汇点式的 输出接线方式 开关量输出模块主要有分组式和分隔式两种接线方式 分组式输出是几个输出点为一组 一组有一个公共端 各组之间是分隔的 可分别用于驱动不同电源的外部输出设备 分隔式输出是每一个输出点就有一 个公共端 各输出点之间相互隔离 选择时主要根据 PLC 输出设备的电源类型 和电压等级的多少而定 一般整体式 PLC 既有分组式输出 也有分隔式输出 根据以上的分析采用分组式的接线方法 2 3 3 PLC 型号的选择 在功能满足要求的前提下 保证性能可靠 维护使用方便 已获得最佳的 性能比 从技术的角度考虑 以下指标是选择 PLC 型号时应引起注意的问题 1 CPU 性能 PLC 的 CPU 性能主要涉及处理器的 位数 运算速度 用户存储器的容 量 编程能力 指令的功能 内部继电器 定时器 计数器的数量等 软件开 发能力 通信能力等方面 在使用特殊功能模块 特殊外部设备或是需要网络 连接的场合 应考虑到 CPU 的功能与以上要求相适应 此外 在满足控制要求的前提下 CPU 的价格也是需要设计人员考虑的问 题之一 选择的 PLC 既要满足系统的功能要求 同时也应该充分利用其功能 避免不必要的浪费 2 I 0点数 PLC 的输入 输出点数是 PLC 的基本参数之一 I O 点数的确定 应以上 述的 I O 点汇总表为依据 在正常情况下 PLC 的 I O 点可以适当留有余量 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 14 但同时也必须考虑生产制造成本 对于以下情况 应适当考虑增加一定的 I O 余量 控制对象的部分要求不明确 存在要求改变可能 I O 点统计不完整 设计阶段或者现场调试时可能增加 I O 点 PLC 扩展较困难 但控制系统存在变动可能性 使用环境条件相对较差 PLC 工作负荷较重 维修服务不方便 配件供应周期较长 I O 点 包括程序存储器容量 的余量选择无规定的要求 更没有固定的计 算公式 一切都必须根据实际情况进行 避免教条主义 这样才能做到科学与 合理 3 功能模块的配套 选择 PLC 时应考虑到功能模块配套的可能性 选用功能模块涉及硬件与软 件两个方面 在硬件上 首先应保证功能模块可以方便地与 PLC 进行连接 PLC 应有连接 安装位置与相关接口 连接电缆等附件 在软件上 PLC 应具 有对应的控制功能 可以方便地对功能模块进行编程 4 通信能力 对于分布式 PLC 控制系统 远程 I O 控制系统 PLC 的通信功能是必须考 虑的问题 而对于集中控制系统或单机控制系统 既要考虑到用户现有外部调 试设备等的正常使用 还应考虑到用户管理水平的提高与技术发展的可能性 增强通信功能 既是信息技术发展的基本要求 也是当前 PLC 的技术发展方向 之一 因此 在选择 PLC 通信能力方面 应有一定的超前考虑 保留系统的发 展空间 三菱 FXPLC 是小形化 高速度 高性能和所有方面都是相当FX 系列中最 高档次的超小程序装置 除输入出16 25 点的独立用途外 还可以适用于 多个基本组件间的连接 模拟控制 定位控制等特殊用途 是一套可以满足 多样化广泛需要的 PLC 系统配置即固定又灵活 编程简单 备有可 自 由选择 高速运算 使用于多种特殊用途 外部机器通讯简单化 共同的外 部设备 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 15 根据以上分析 本次设计中需要选择输入点个数31 输出点个数 22 考虑到将来的系统升级改造留一定余量 所以我们选择的 PLC 型号是 FX2N 64MR 该型号的 PLC 有 32 个输入点 32 个输出点 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 16 2 4 控制系统软件部分设计 2 4 1 控制流程分析 2 4 2I O 端口分配 输入端口分配表 X0主变油温达550CX203 冷却器工作位 X1主变油温500CX213 冷却器辅助位 X2主变过负荷X223 冷却器备用位 X3总供水中断X233 冷却器油流中断 X4主变未带电X243 冷却器水流中断 X5冷却器无电源X25 4 冷却器工作位 X61 冷却器工作位X264 冷却器辅助位 X71 冷却器辅助位X274 冷却器备用位 X101 冷却器备用位X304 冷却器油流中断 X111 冷却器油流中断X314 冷却器水流中断 X121 冷却器水流中断X325 冷却器工作位 X132 冷却器工作位X335 冷却器辅助位 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 17 X142 冷却器辅助位X345 冷却器备用位 X152 冷却器备用位X355 冷却器油流中断 X162 冷却器油流中断X365 冷却器水流中断 X172 冷却器水流中断X37备用 输出端口分配表 Y0起动1 油泵Y20冷却器事故 Y11 油泵运行Y21备用冷却器投入 Y21 油泵故障Y22辅助冷却器投入 Y3起动2 油泵Y23总供水中断 Y42 油泵运行Y24冷却器堵塞 Y52 油泵故障Y25备用 Y6起动2 油泵Y26备用 Y73 油泵运行Y27备用 Y103 油泵故障Y30备用 Y11启动4 油泵Y31备用 Y124 油泵运行Y32备用 Y134 油泵故障Y33备用 Y14起动5 油泵Y34备用 Y155 油泵运行Y35备用 Y165 油泵故障Y36备用 Y17备用Y37备用 2 4 3 编程语言的选择 根据我们的实际情况 在对可编程控制器的编程语言不是特别的熟练 专 业的学者来说 只要语言形象直观 逻辑关系明显 实用 而且能使我们最快 的方法编写可编程控制器的语言 选择梯形图语言 梯形图语言看上去简单 明了 而且在以后的修改十分的方便 只需要修改程序就可以了 用其他的语 言编写如果需要修改的话 需要动好多的电气设备 非常的复杂 麻烦 用梯 形图语言编写 电气技术人员容易接受 所以编程语言选择梯形图语言 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 18 2 4 4 程序设计 主变油温达到 550C 时或主变负荷达到整定值 120S 后 M1 线圈得电 1 冷却器在工作位或 1 冷却器在辅助位满足 M1 的要求 当 1 油泵故障 此时 接通 T1 延时 90S 发出信号 其他四台冷却器发生油泵故障动作过程与此类似 程序设计见附件 2 2 5 结论 针对本次 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 设计的需要 采 用 PLC 控制 运用简单程序且便于调试 在仿真模拟室对自己设计的模拟 此 次设计的通过模拟达到想要的效果 也由此证明这次设计的非常的成功 湖南水利水电职业技术学院毕业设计 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 19 致致 谢谢 2012 年 11 月 我开始了我的毕业设计工作 我选的课题是老师带领的 基于 PLC 实现的 250MVA 主变冷却器控制 时至今日 设计已经圆满完成 在此期间我们也失落过 也曾一度热情高涨 从开始时满腹激情到最后辛勤劳 累的复杂心情 点点滴滴无不令人回味无穷 我从最初选完课题后的茫然 有老师的带领慢慢的进入状态 再由自己对 书本的复习到思路逐渐的清晰 过程曲折艰辛可谓一语难尽 生活就是这样 汗水预示着结果也见证着收获 劳动是人类生存生活永恒不变的话题 历经了 一个月的奋战 紧张而又充实的毕业设计终于落下了帷幕 回想这段日子的经 历和感受 我感慨万千 设计虽然有些辛苦 每天都有着不同的任务和设计过 程 每天都要完成众多的事件 但是苦中有乐 让我收获多多 受益匪浅 同 时我认为我们的设计工作是一个团队的工作 团队需要个人 个人也离不开团队 必须发扬团结协作的精神 所以在设计过程中 我们采用分工合作的方式 每 个人负责一部分 同时在一定的阶