【正文】 重要性。 這一次課程設(shè)計(jì)對(duì)我而言無(wú)論是個(gè)人能力還是團(tuán)隊(duì)能力都有很大的增長(zhǎng)，通過(guò)團(tuán)隊(duì)的努力和自己的思考，原先很多不了解不清楚的地方都被解決，讓我意識(shí)到獨(dú)立思考以及團(tuán)隊(duì)合作兩者的重要性 。 我相信只要時(shí)刻保持這樣的態(tài)度，以后無(wú)論遇到怎樣的困難我們都能夠?qū)⑺鉀Q。 同時(shí)，在這次設(shè)計(jì)中還遇到了一些問(wèn)題得到了一些其他同學(xué)珍貴的建議，也對(duì)他們表示誠(chéng)摯的問(wèn)候和感謝。此次設(shè)計(jì)整體的成型定稿很大部分都需要感謝 童 老師的指導(dǎo)，再次表示感謝。這次課程設(shè)計(jì)另一個(gè)讓我受益無(wú)窮的是學(xué)習(xí)了“如何去學(xué)習(xí)”這樣的方法，學(xué)習(xí)不只是被動(dòng)的接受，更要主動(dòng)的去吸收。這次設(shè)計(jì)遇到了很多的困難和不足，同時(shí)也暴露出了自己的很多問(wèn)題，例如在自己動(dòng)手進(jìn)行程序編制這一方面，反復(fù)的思考，反復(fù)的檢查，反復(fù)的糾正，我們終于找到了問(wèn)題的所在，解決了困難。在這個(gè)設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)的過(guò)程中，通過(guò)同學(xué)的幫助和老師的指導(dǎo)我學(xué)到了很多東西，諸如一些設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，器件的安裝方式，繪制正確的圖紙等等。 由于客觀條件的限制，本次設(shè)計(jì)，我們沒(méi)有對(duì)硬件系統(tǒng)進(jìn)行安裝、對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和安裝運(yùn)行都無(wú)法完成。 當(dāng) 2備用泵選擇開關(guān)選為自動(dòng)時(shí) ,此時(shí)情況同 (1)中自動(dòng)輪換方式 。 當(dāng)水位繼續(xù)上升使行程開關(guān) ,備用泵中間觸點(diǎn)導(dǎo)通 ,然后使 ,并且指示燈 , ,蜂鳴器 。 5. PLC 是按循環(huán)掃描事件，沿梯形圖先后順序執(zhí)行，在同一掃描周期中的結(jié)果留在輸出狀態(tài)暫存器中所以輸出點(diǎn)的值在用戶程序中可以當(dāng)作條件使用。 圖 31 控制流程圖 電 氣 自 動(dòng) 控 制 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 15 可編程控制器梯形圖 標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言梯形圖語(yǔ)言也是我們最常用的一種語(yǔ)言，它有以下特點(diǎn) 1. 它是一種圖形語(yǔ)言，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點(diǎn)、線圈、串聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和一些圖形符號(hào)構(gòu)成，左右的豎線稱為左右母線，左邊畫輸入、右邊畫輸出。功能圖能夠清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間的轉(zhuǎn)換順序及其轉(zhuǎn)換條件。在得出邏輯表達(dá)式后，根據(jù)邏輯表達(dá)式畫出梯形圖。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的具體步驟如下： 1．確定輸入 /輸出電器； 2．確定輸入和輸出點(diǎn)的個(gè)數(shù)、選擇 PLC 機(jī)型、進(jìn)行 I/O 分配 ； 3．做出系統(tǒng)動(dòng)作工程流程圖； 4．選擇 PLC 指令并編寫程序； 5．編寫其它控制要求的程序； 將各個(gè)環(huán)節(jié)編寫的程序聯(lián)系起來(lái)，即得到一個(gè)滿足控制要求的程序。 因此在選擇機(jī)型時(shí)不僅要滿足其功能要求及維護(hù)等方面的慮： 1）合理的結(jié)構(gòu)形式 2）安裝方式的選擇 3）相當(dāng)?shù)墓δ芤? 4）系統(tǒng)可靠性的要求 綜上所述，根據(jù)控制系統(tǒng)要求選擇 S7300 系列 PLC， S7300 系列 PLC 屬于中型模塊式結(jié)構(gòu)的 PLC，本機(jī)自帶 RS 485 通信接口，內(nèi)置電源和 I/O 接口，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行速度快，可靠性高，具有極其豐富的指令系統(tǒng)和擴(kuò)展 模塊，實(shí)時(shí)性和通信能力強(qiáng)大，便于操作，易于掌握，性價(jià)比高，是中小規(guī)?？刂葡到y(tǒng)的理想控制設(shè)備。 6．根據(jù)確定好的輸入電壓要求和所需的總背板電流值，從用戶手冊(cè)中選擇合適的電源模塊。電源模塊的額定輸出電流必須大于處理器模塊、 I/O 模塊、專用模塊等消耗電流的總和。對(duì)于電容性負(fù)載、熱敏電阻負(fù)載，考慮到接通時(shí)有沖擊電流，要留有足夠的余量。晶閘管輸出（交流）和晶體管輸出（直流）都屬于無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)輸出，適用于通斷頻繁的感性負(fù)載。輸出模塊有三種輸出方式：繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出。如 12V 電壓模塊一般不超過(guò) 10m，距離較遠(yuǎn)的設(shè)備選用較高電壓模塊比較可靠。 2．開關(guān)量 I/O 標(biāo)準(zhǔn)的 I/O 接口用于同傳感器和開關(guān)（如按鈕、限位開關(guān)等）及控制（開 /關(guān)）設(shè)備（如指示燈、報(bào)警器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。為了確保這些信息的正確無(wú)誤， PLC 的 I/O 接口模塊都具有較好的抗干擾能力。它與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的聯(lián)系是通過(guò) I/O 接口模塊可以檢測(cè)被控生產(chǎn)過(guò)程的各種參數(shù)，并以這些現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)作為控制器對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)。 I/O 點(diǎn)數(shù)也應(yīng)留有適當(dāng)裕量。對(duì)于開關(guān)量控制系統(tǒng)，存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)為開關(guān)量 I/O 乘以 8；對(duì)于有模擬量控制功能的 PLC，所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)為模擬內(nèi)存單元數(shù)乘以 100。一般 PLC及其外部電路（ I/O 模塊、輔助電源等）都能在下列環(huán)境條件下可靠工作：溫度：工作溫度 0～ 55℃，最高為 60℃ 儲(chǔ)存溫度： 40℃～＋ 85℃濕度：相對(duì)濕度 5%～ 95%(無(wú)凝結(jié)霜 )振動(dòng)和沖擊： 滿足國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)電源：交流 220V，允許變化范圍為 15%～＋ 15%，頻率為 47～ 53Hz瞬間停電保持 l0ms環(huán)境：周圍空氣不能混有可燃性、爆炸性和腐蝕性氣體對(duì)于需要應(yīng)用在特殊環(huán)境下的 PLC，要根據(jù)具體的情況進(jìn)行合理的選擇。 PLC 的編程分為離線編程和在線編程兩種。若配備了上位計(jì)算機(jī)，可把各獨(dú)立系統(tǒng)的多臺(tái) PLC 聯(lián)成一個(gè)多級(jí)分布式控制相互通信，集中協(xié)調(diào)管理。但由于整體式結(jié)構(gòu)的 PLC 功能有限，只適用于控制要求比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。 1．結(jié)構(gòu)合理 對(duì)于工藝過(guò)程比較固定、環(huán)境條件較好、維修量較小的場(chǎng)合，選用整體式結(jié)構(gòu)的 PLC；否則，選用模塊式結(jié)構(gòu)的 PLC，集水井射流泵排水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選用模塊式結(jié)構(gòu)的 PLC 能夠達(dá)到要求。 該系統(tǒng)具體所使用的輸入輸出設(shè)備的 I/O口 分配如表 21 所示。 電 氣 自 動(dòng) 控 制 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 6 第 2 章 水電站集水井射流泵排水控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 主電路的設(shè)計(jì) 根據(jù)以上所選的器件可畫出其硬件電氣原理圖如圖 21 所示。 5． 通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其它智能設(shè)備間的通信。 PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系 統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。且其外部 I/O 接線一般都用于多芯扁平電纜和插頭、插座，直接從印刷電路板上引出，不如接線端子可靠。 通過(guò)對(duì)四種控制系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較，我們不難發(fā)現(xiàn)，繼電器本控制柜的安裝接線工作量大，整個(gè)控制柜價(jià)格非常高，靈活性差，響應(yīng)速度慢。 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)要求 （ 1）系統(tǒng)由水位信號(hào)自動(dòng)啟動(dòng) 和停止工作泵，維持集水井水位在規(guī)定的范圍內(nèi)；水泵為射流泵； （ 2）系統(tǒng)由兩臺(tái)水泵組成，一臺(tái)為工作泵，一臺(tái)為備用泵。從企業(yè)的改造要求可以看出在新控制系統(tǒng)中既需要處理模擬量也需要處理大量的開關(guān)量。在方案的選擇、元器件的選型時(shí)更多的考慮新技術(shù)、新產(chǎn)品?，F(xiàn)目前，可編程控制器在機(jī)械制造，石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展 而本次設(shè)計(jì)則是將 PLC 用于水電站集水井射流泵排水控制裝置的設(shè)計(jì)的控制，將所學(xué)理論知識(shí)和生活實(shí)際緊密的結(jié)合在一起。20世紀(jì) 80年代初，可編程控制器在發(fā)達(dá)國(guó)家中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用，其特點(diǎn)體現(xiàn)為，大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化等。面對(duì)巨大的需求量，排水裝置必須向著更高效，更高質(zhì)，更優(yōu)質(zhì)等有利方向發(fā)展。 本設(shè)計(jì)基于可編程序控制 器（ PLC），使用射流泵，由控制高壓水路的電磁閥來(lái)控制泵的抽水，電磁閥由雙線圈控制，并有行程開關(guān)將位置信號(hào)返回 PLC。電站滲漏排水通常包括廠內(nèi)水工建筑物的滲水、機(jī)組頂蓋與主軸密封漏水、鋼管伸縮節(jié)漏水及供排水閥門管件漏水等，其主要特點(diǎn)是排水量小，高程較低，不能靠自流排至下游，所以設(shè)有集水井，把滲漏水集中起來(lái)，用水泵抽出。 關(guān)鍵詞： PLC 射流泵 電磁閥 行程開關(guān) 電 氣 自 動(dòng) 控 制 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 2 引 言 當(dāng)今社會(huì)，集水井排