花式喷水池的设计说明书

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唐山学院

测控技术与系统课程设计

题目花式喷水池的PLC控制系(部)机电工程系班级08测控本2姓名学号指导教师

2023年2月27日至3月9日共2周

2023年3月7日

测控技术与系统课程设计任务书

一、设计题目、内容及要求1、设计题目：花式喷水池的PLC控制2、设计内容：用PLC对喷水池进行控制，按下启动按钮喷水装置开始工作，按下中止按钮则中止工作，工作方式由选择开关和单步/连续开关决定。方式选择开关用来选择喷水花招，单步/连续开关在单步位置时，喷水池只运行一次，在连续位置时则一直继续下去。3、设计要求：(1）按下启动按钮喷水装置开始工作，按下中止按钮则中止工作，工作方式由选择开关和单步/连续开关决定；(2）单步/连续开关在单步位置时，喷水池只运行一次，在连续位置时则一直继续下去；(3）方式选择开关用来选择喷水花招1～4号喷水管的工作方式按控制程序运行；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号也喷水，延时2s后，2号接着喷水，再延时2s，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号中止喷水；交替运行5次后，1~4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，喷水池1~4号水管的工作顺序为：1→2→3→4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中止喷水，再延时1s，由4→3→2→1反向顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s中止。若运行在连续状态时，将继续循环下去。(4）不管在什么工作方式下，按中止按钮喷水池将中止运行。二、设计原始资料三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等）1．根据设计内容撰写《测控技术与系统课程设计报告》，要求不低于5000字。2.绘制状态转移图(A3，标题栏用标准格式)；3.绘制电气原理图包括主电路、PLC外部I/O接线图(A3)。

四、进程安排从2023年2月27日到2023年3月9日序号12345项目明确任务总体方案设计及PLC选型接线图设计状态转移图、梯形图设计撰写设计报告具体内容1）了解设计任务书2）借阅图书资料1）熟悉设计题目2）查阅相关资料，进行PLC选型、电器元件选型分派PLC的I/O点，设计I/O电气接口连接图绘制状态转移图、梯形图撰写不少于5000字的《测控系统课程设计报告》时间（天）12142五、主要参考资料[1]漆汉宏.PLC电气控制技术.北京：机械工业出版社,2023.[2]廖常初.PLC编程及应用.重庆：重庆大学出版社,2023.[3]罗宇航.流行PLC实用程序及设计.XX：XX电子科技大学出版社,2023.[4]郁汉琪.电气控制与可编程序控制器应用技术.南京：东南大学出版社，2023.[5]张万忠.可编程序控制器应用技术.北京：化学工业出版社,2023.指导教师（签名）：教研室主任（签名）：

课程设计成绩评定表

出勤状况成绩评定提问（辩论）问题状况出勤天数缺勤天数出勤状况及设计过程表现（20分）课设辩论（20分）设计成果（60分）总成绩（100分）综合评定指导教师签名：年月日

目录

1概述12课程设计介绍2

2.1课程设计目的22.2设计任务和要求23电气控制电路设计4

3.1主回路的设计43.2PLC的选型4

3.2.1I/O总点数的确定43.2.2I/O点信号性质分析43.2.3用户存储器容量的估算53.3确定电动机传动控制方案，确定电动机53.4电气元件的选择64I/O地址分派及外部接线图7

4.1I/O地址分派74.2I/O外部接线图74.3工作流程图84.4梯形图95设计总结及心得体会12

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电动机的结构形式按其安装位置的不同可分为卧式和立式两种，应以电动机和工作机构的连接便利、紧凑为原则来选择。

综上考虑，电动机选择型号为：Y160M-4,11KW,380V,23.0A,1460r/min

3.4电气元件的选择

1.电源引入开关QF

QF主要作为电源隔离开关用，并不用它来直接起停电动机，可按电动机额定电流来选。显然应根据四台电动机来选。在中小型常用组合开关中，可选择HZ10-25/4型，额定电流为25A，四极组合开关。2.热继电器FR1、FR2、FR3、FR4

电动机M1、M2、M3、M4额定电流23.0A，FR1、FR2、FR3、FR4可选用JR0-40型继电器，热元件电流为25A，电流整定范围为16-25A，工作将额定电流调整为23.0A。

3.熔断器FU1、FU2、FU3、FU4

FU1、FU2、FU3、FU4是对电动机M1、M2、M3、M4进行保护的。可选用RL1-15型熔断器，配用10A的熔体。4.接触器KM1、KM2、KM3、KM4

接触器KM1、KM2、KM3、KM4，根据电动机M1、M2、M3、M4的额定电流IN=23.0A，控制回路电源127v，需主触点三对，动合辅助触点两对，动断辅助触点一对，根据上述状况，选用CJ0-40型接触器，电磁线圈电压为127V。5.控制变压器TC

变压器最大负载时是KM1、KM2、KM3、KM4同时工作，计算出变压器容量及考虑指示灯等其他电路附加电容，可选用BK-100型变压器或BK-150型变压器，电压等级：380V/127-36-6.3，可满足辅助回路的各种电压需要。

电气元件明细表要标注各电气元件的型号，规格及数量等

符号M1、M2M3、M4QFKM1、KM2KM3、KM4FR1、FR2FR3、FR4FU1、FU2FU3、FU4TCSB1、SB2HL

名称电动机组合开关接触器热继电器熔断器控制变压器控制按钮指示灯型号Y160M-4HZ10-25/4CJ0-40JR0-40RL1-15BK-100LA-10ZSD-0规格11KW,380V,23.0A,1460r/min4极500V25A40A线圈电压127V额定电流25A整定电流19.9A500V熔体10A100V.A380V/127-36-6.3V6.3V红色数量414441216

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4I/O地址分派及外部接线图

4.1I/O地址分派

本课设的I/O口地址分派如下表：名称启动按钮中止按钮单步／循环选择开关1号方式选择开关2号方式选择开关3号方式选择开关4号方式选择开关喷水池工作指示1号喷水阀工作2号喷水阀工作3号喷水阀工作4号喷水阀工作地址X0X1X2X3X4X5X6Y0Y1Y2Y3Y4SB1SB2SA2SA3SA4SA5SA6输出HLKM1KM2KM3KM4符号输入启动喷泉系统中止喷泉系统选择是否循环状态喷泉选择1号方式喷水喷泉选择2号方式喷水喷泉选择3号方式喷水喷泉选择4号方式喷水1号喷水阀喷水2号喷水阀喷水3号喷水阀喷水4号喷水阀喷水说明4.2I/O外部接线图

外部接线图如下：

7

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4.3工作流程图开始启动按钮是否按下？是1号喷水方式2号喷水方式3号喷水方式4号喷水方式

中止按钮是否按下？是否是是否处于连续状态？否终止8

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4.4梯形图

开始指示灯亮

选择位置1选择位置2选择位置3选择位置4

喷水样式1