PLC课程设计--污水池水位控制系统

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1、 第 1 页 摘要 随着社会的发展，各种建筑也在不断地增加，排污系统的好坏会也成为决 定一个建筑质量的关键因素，因此建筑排污系统十分重要。PLC（可编程逻辑控 制器）是一种基于数字计算机技术、专为工业环境下应用而设计的电子系统。 它具有功能强大、使用可靠、维修简便等许多优点。由于可编程序控制器安全 性高、功能完善、性能稳定、应用广泛，因此污水池水位控制系统中的控制部 分采用可编程序控制器来控制。 在本系统中主要采用西门子S7-200型PLC控制水 泵的起停。污水池水位控制系统的操作方式分为手动方式和自动方式。 关键词： 水位控制 西门子S7-200型PLC 水泵 自动方式 手动方式 第 2 页

2、 目录目录 摘要 . 1 1 绪 论 . 3 1.1 PLC 的现状与趋势 3 1.2 PLC 的特点 3 1.3 设计的主要任务 . 4 2 可编程序控制器概述 . 6 2.1 可编程控制器的工作方式 . 6 2.1.1 可编程控制器的工作原理 . 6 2.1.2 可编程控制器的扫描周期 . 8 2.2 编程软件的简介和梯形图的设计方法 . 11 2.3、控制系统简介 . 12 3 控制系统硬件选择 . 13 3.1 PLC 的选型 13 3.2 I/O 编址 13 3.3 电动机主电路 14 3.4 PLC 接线图 14 4 程序设计 . 16 4.1 程序设计梯形图 . 16 42 仿真

3、结果图 19 4.3 调试结果 . 19 5 总 结 . 21 参考文献 . 22 第 3 页 1 绪 论 1.1 PLC的现状与趋势 国际电工委员会(IEC)1987年2月将可编程控制器定义为： “可编程控制器” 是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可 编程序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 和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入输出控制各种类型 的机械的生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系 统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。 现代的PLC不仅具有逻辑运算、计时、计数、顺控等功能，而且还

4、具有AID, DIA转换，数值计算和数据处理等功能。因此，它即可对开关量进行控制，也可 对模拟量进行控制；即可控制一台生产机械、一条生产线，也可控制一个生产 过程。PLC还具有通讯联网的功能，可与上位计算机构成分布式控制系统。用户 只需根据控制的规模和要求，合理选择PLC型号和硬件配置，就可以组成所需的 控制系统。在发达的工业国家，PLC己经广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、 建材、机械制造、汽车、轻工、纺织、交通运输、环保以及文化娱乐等各行各 业，成为工业控制的标准设备。国外专家预言：作为工业自动化的三大技术支 柱之一的PLC技术，将跃居主导地位。 1.2 PLC 的特点 1）可靠性高。 P

5、LC 平均无故障时间可以达到 30 万小时（约 34 年） 。可以毫不夸张地 说，到目前为止没有任何一种工业控制设备可以达到 PLC 这样高的可靠性。 随着器件水平的提高，PLC 的可靠性还在继续提高尤其是近来开发出的多 第 4 页 机冗余系统和表决系统则更进一步增加了 PLC 的可靠性。 2）环境适应性强 PLC 具有良好的环境适应性，可应用于十分恶劣的工业现场。电源瞬间 断电的情况下，仍可正常工作，具有很强的抗空间电磁干扰的能力，可以抗 峰值高达 1000V、脉宽 10 微秒的矩形波空间电磁干扰，具有良好的抗振能 力和抗冲击能力。一般对环境温度要求不高，在环境温度-2065、相 对湿度为

6、3585情况下都可正常工作。 3）灵活通用 在完成一个控制任务时，PLC 具有很高的灵活性。首先，PLC 产品已经 系列化，结构形式多种多样，在机型上有很大的选择余地。其次，同一机型 的 PLC 其硬件构成具有很大的灵活性， 用户可以根据不同任务的要求， 选择 不同类型的输入输出模块或特殊功能模块组成不同硬件结构的控制装置。 再 者，PLC 是利用应用程序实现控制的，在应用程序编制上有较大的灵活性。 在实现不同的控制任务时，PLC 具有良好的通用性。 4）使用方便、维护简单 PLC 控制的输入模块、输出模块、特殊功能模块都具有即插即卸功能， 连接十分容易。对于逻辑信号，输入和输出采用开关方式，不需要进行电平 转换和驱动放大；对于模拟信号，输入和输出采用传感器、仪表和驱动设备 的标准信号。PLC 的各个输入和输出模块与外部设备的连接十分简单。 5）PLC 具有监控功能。 利用编程器或监视器可以对 PLC 的运行状态、内部数据进行监视或修 改。PLC 控制系统的维护非常简单。利用 PLC 的诊断功能和监控功能，可以 迅速查找到故障点，对大多数故障都可以及时予