基于PLC控制系统的水塔水位设计

2010—2011学年第一学期毕业设计课题名称：基于PLC控制系统的水塔水位设计设计时间：2010.09.21～2011.01.10系部：电子信息工程系班级：0802电气技术姓名：指导教师：讲师总目录第一部分任务书第二部分开题报告第三部分毕业设计正文第一部分任务书毕业设计任务书系部电子信息工程系指导教师职称讲师学生姓名班级学号设计题目基于PLC控制系统的水塔水位设计设计内容目标和要求一、毕业设计内容和目标：1、应用S7-300PLC控制水塔水位系统的硬件电路，并利用OB1的梯形图控制程序设计。通过控制S7－300PLC的定时继电器的功能来实现水塔水位控制的运行。2、本次毕业设计目标：（1）通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法；（2）进一步熟悉PLC的I/O连接；（3）熟悉水塔水位等类似逻辑的工程实际的编程方法。二、毕业设计论文要求：1、提出选题的初步设想和研究目的；2、完成输入和输出分析；3、完成本毕业设计硬件组态和I/0分配表；4、完成本毕业设计梯形图控制程序设计；5、完成程序调试；6、完成WinCC画面调试；7、根据本毕业设计的设计、编程、工作过程，形成符合学校规定的毕业设计书面文档。教研室审核系部审核第二部分开题报告电子信息工程系11届毕毕业业设设计计（（论论文文））开开题题报报告告书书（（表表11））学生姓名专业电气自动化班级电气技术学号题目基于PLC水塔水位控制系统的设计指导教师职称讲师学位学士题目类别□工程设计□基础研究□应用研究□其它【课题的内容与要求】本次毕业设计内容是应用S7-300PLC控制水塔水位系统的硬件电路，并利用OB1的梯形图控制程序设计。通过控制S7－300PLC的定时继电器的功能来实现水塔水位的升降。要求：（1）水塔、水池初始状态都为空着的，4个液位指示灯全亮。当执行程序时，扫描到水池为液位低于水池下限液位时，电磁阀打开，开始往水池离境税，如果进水超过4秒，而水池液位没有超过水池下限位，说明系统出现故障，系统就会自动报警。若4秒之后水池液位按预定的超过水池下限位，说明系统在正常的工作，水池下限位的指示灯A1灭，此时，水池的液位已经超过了下限位了，系统检测到此信号时，由于水塔液位低于水塔水位下限，水泵开始工作，向水塔供水。（2）当水池的液位超过水池上限液位时，水池上限指示灯A2灭，电磁阀就关闭，但是水塔现在还没有装满，可此时水塔液位已经超过水塔下限水位，则水塔下限指示灯A3灭，水泵继续工作，在水池抽水向水塔供水，水塔抽满时，水塔液位超过水塔上限，水塔上限指示灯A4灭，但刚刚给水塔供水的时候，水泵已经把水池的水抽走了，此时水塔液位已经低于水池上限，水池上限指示灯A2亮。此次给水塔供水完成。【前言】随着科技的飞速发展，无论在日常生活中，还是在工农业发展中，PLC具有广泛的应用。PLC的一般特点：抗干扰能力强，可靠性极高、编程简单方便、使用方便、维护方便、设计、施工、调试周期短、易于实现机电一体化。PLC总的发展趋势是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小体积、低成本、通信组网能力强。【方案的比较与评价】PLC的应用大大地减少了操作工人的劳动强度，节省了劳动时间和劳动力。同时，PLC方便了工厂管理和工人的操作，提高了经济效益。采用PLC控制系统以后，提高了自动控制的可靠性。当PLC存在故障时，会自动报警并显示故障原因，安全性能较好，便于维修。【预期的效果及指标】通过STEP7仿真软件调试，实现所有的控制任务。能建立WINCC画面模拟监控，可以看到水位调控的的过程，达到任务的要求。指标：系统经过调试后，能稳定正常工作，在故障状态能发出报警。通过Wincc画面，能控制、监控系统工作全过程，系统报警在Wincc画面能准确及时反应。【进度安排】2010年9月21日-2010年9月30日选题、调研、收集资料2010年10月8日-2010年10月15日论证、开题2010年10月16日-2010年11月30日设计（写作初稿）2010年12月1日-2011年1月10日修改、定稿、打印【参考文献】[1]胡学林.《可编程控制器原理及应用》.北京.电子工业出版社，2007.[2]胡学林.《可编程控制器教程（提高篇）》.北京.电子工业出版社，2005.[3]汪志峰.《可编程控制器原理及应用》.西安.电子科技大学出版社，2004.[4]廖常初.《S7-300/400PLC应用技术》.北京.机械工业出版社，2005.【指导教师意见】（有针对性地说明选题意义及工作安排是否恰当等）□同意提交开题论证□修改后提交□不同意提交（请说明理由）指导教师签章：年月日【系部意见】□同意指导教师意见□不同意指导教师意见（请说明理由）□其它（请说明）系（部）主任签章：年月日第三部分毕业设计正文基于PLC控制系统控制的水塔水位[摘要]随着科技的发展，无论在日常生活中，还是在工农业发展中，PLC具有广泛的应用。PLC的一般特点：抗干扰能力强，可靠性极高、编程简单方便、使用方便、维护方便、设计、施工、调试周期短、易于实现机电一体化。PLC总的发展趋势是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小体积、低成本、通信组网能力强。本水塔水位控制系统采用PLC为控制核心，具备开启和全部停止功能，这是一种PLC控制的自动调节控制系统。应用此控制系统能显著提高劳动效率，减少劳动强度。[关键词]高集成度通信组网水塔水位PLCBasedonPLCcontrolsystemcontroltowerswaterlevelAbstract：Withtechnologicaldevelopment,bothindailylife,ortheindustrialandagriculturaldevelopment,plchavewideapplication.PLCgeneralfeatures:stronganti-jammingcapability,highreliability,programmingissimpleandconvenient,easyoperationandmaintenanceconvenience,design,construction,commissioningperiodisshort,easytorealizetheelectromechanicalintegration.PLCgeneraldevelopmenttrendis:highfunction,highspeed,highlevelofintegration,largecapacity,smallvolume,lowcost,communicationnetworkingcapabilityisstrong.ThiswatertowerwaterlevelcontrolsystemadoptsPLCascontrolcore,withopenandfullstopfunctions，thisisakindofPLCautomaticadjustmentofthecontrolsystem.Applicationofthiscontrolsystemcansignificantlyimprovetheworkefficiencyandreduceslaborintensity.Keywords：ThehighlevelofIntegrationcommunicationnetworkingtowersWaterlevelPLC目录第1章绪论.........................................................................................................-1-1.1可编程控制器...........................................................................................-1-1.2可编程控制器使用前景...........................................................................-2-1.3PLC的发展..............................................................................................-3-1.4PLC的基本结构......................................................................................-4-1.5PLC的控制原理......................................................................................-9-1.6PLC的特点............................................................................................-10-第2章水塔水位控制系统PLC硬件设计.......................................................-13-2.1水塔水位控制系统设计要求.................................................................-13-2.2水塔水位控制系统主电路.....................................................................-13-2.3I/O接口分配........................................................................................-14-2.3.1列出水塔水位控制系统PLC的输入/输出接口分配表。........-14-2.3.2水塔水位控制系统的I/O设备...................................................-14-第3章水塔水位控制系统PLC软件设计.......................................................-15-3.1程序流程图.............................................................................................-15-3.2梯形图程序设计及工作过程分析.........................................................-16-3.2.1工作过程.......................................................................................-17-3.2.2水塔水位控制系统梯形图...........................................................-17-第4章水塔水位控制系统的组态设计...............................................................-20-4.1组态软件概述.........................................................................................-20-4.2组态软件在我国的发展.........................................................................-20-4.