【正文】 她 嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著 我們 ，在此謹向 杜老師 致以誠摯的謝意和崇高的敬意。因此，只有把 Y4 放到程序的第 1 位，才能實現(xiàn)，本次的狀態(tài)不影響其他輸出。而 SET 指令是只要條件滿足就置位 。 1. 程序的記憶功能 要實現(xiàn)“先工作先停止，沒工作先工作”必須要求程序具有記憶功能，要把水泵的每一步動作都記錄下來，只有這樣才能實現(xiàn)。在自動模式下，程序會檢測水壓的高低，因為，要求“至少有一臺水泵工作”，因此，它會立 馬打開 1 臺水泵，然后繼續(xù)檢測水壓，如果，水壓仍然低，程序會延時 30S 后在增加一臺水泵，延時 30S 的作用是使系統(tǒng)更加穩(wěn)定防止出現(xiàn)，水泵頻繁開啟和關(guān)閉的情況。 7. 高壓報警 程序設(shè)計及解析 高壓報警，當(dāng)只有一臺水泵在工作，但是，水壓還是超過正常值，這時就要通過報警來提醒工作人員，由工作人員決定是否手動關(guān)掉所有水泵。 后邊的程序采用 MC 和 MCR 指令是為了增加程序的簡潔和可讀性。再 調(diào)用手動處理子函數(shù)。 程控制器 CPU 連接 Excel,Word 等作成的說明數(shù)據(jù)進行復(fù)制，粘貼，并有效利用。 （ 3）手動工作時，要求 4 臺水泵可分別獨立操作（分設(shè)起動和停止開關(guān)），并分別具有過載保護，可隨時對單臺水泵進行斷電控制 。如果經(jīng)河南理工大學(xué)課程設(shè) 計說明書 15 常出現(xiàn)低壓報警，那么，就提醒管理者增加水泵個數(shù)，以保證用水正常。通過電阻橋式電路分壓，設(shè)定了高水壓和低水壓的參考電壓，由于水壓傳河南理工大學(xué)課程設(shè) 計說明書 14 感器 PY206 的輸出信號是 0～ 5VDC 標(biāo)準電信號，因此，可以采用這種形式。Y15 是低壓報警指示燈，當(dāng) 4 水泵都投入工作，但是，水壓還是低于正常值， 如果 這種 狀態(tài)經(jīng)常發(fā)生，那么，這個系統(tǒng)就要考慮增設(shè)一臺水泵以保證供水的正常。 其中， S3 是自鎖開關(guān)，當(dāng) S3 接通時系統(tǒng)工作在手動模式，當(dāng) S3 斷開時，系統(tǒng)工作在自動模式，而 S3 的默認狀態(tài)是斷開的。在設(shè)計主電路時水泵以電動機代替，圖中的 KM 為接觸器線圈， FR 為熱繼電器，主電路并設(shè)有短路過載保護。 產(chǎn)品概述及特點： A、采用進口感壓芯片； B、 先 進的貼片工藝，具有零點、滿量程補償，溫度補償； C、高精 度和高穩(wěn)定性放大集成電路； D、全封焊結(jié)構(gòu)、抗沖擊、耐疲勞、可靠性高； E、輸出信號多樣化（有電流型、電壓型）； F、結(jié)構(gòu)小巧，安裝方便； G、采用高溫補償最高介質(zhì)溫度可達 350 度； 產(chǎn)品主要參數(shù)： 被測介質(zhì)： 氣體、液體及蒸氣（弱腐蝕性） 壓力類型： 表壓 河南理工大學(xué)課程設(shè) 計說明書 9 量 程： ～ 60 Mpa～ 120 Mpa 間任意可選（量小量程為 ,量大量程為 120MPa） 輸 出： 4～ 20mA（二線制）、 0～ 5VDC、 0～ 10VDC、 ～ （三線制） 綜合精度： 177。數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)排列、三角函數(shù)運算、平方根、浮點小數(shù)運算等。 特點： 三菱 FX1N40MR001 PLC 擁有 相當(dāng)快 的速度， FX 是從 16 路到 256路輸入 /輸出的多種應(yīng)用的選擇方案； FX1N 系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相當(dāng)于 FX 系列中高檔次的超小形程序裝置。 根據(jù)以上系統(tǒng)要求的總流量范圍、揚程大小，確定供水系統(tǒng)設(shè)計秒流量和設(shè)計供水壓力 (水泵揚程 )，考慮到用水量類型為連續(xù)型低流量變化型，確定采用 4臺上海熊貓機械 (集團 )有限公司生產(chǎn)的 SFL 系列主水泵機組 。同時由于 PLC 的抗干擾能力強、可靠性高，因此系統(tǒng)的可靠性大大提高。需要 工作人員一直守在控制室里，實時控制，效率低。低壓報警指示燈，當(dāng) 4 臺水泵都投入工作，但是，水壓還是低于正常值，如果這種狀態(tài)經(jīng)常發(fā)生，那么，這個系統(tǒng)就要考慮增設(shè)水泵以保證供水的正常。 河南理工大學(xué)課程設(shè) 計說明書 3 基于 PLC 的物業(yè)供水系統(tǒng) 實現(xiàn) 功能 及特點 本設(shè)計是基于 PLC 的物業(yè)供水系統(tǒng)，具有以下特點： 供水系統(tǒng)有水泵 4 臺，供水管道安裝壓力檢測開關(guān) K1， K2 和 K3。傳統(tǒng)的小區(qū)供水方式有恒速泵加壓供水、水塔高位水箱供水、氣壓罐供水、液力耦合器和電池滑差離合器調(diào)速的供水方式、單片機變頻調(diào)速供水系統(tǒng)等。 PLC供水系統(tǒng)集電氣技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)于一體。 本設(shè)計是基于 PLC 的物業(yè)供水系統(tǒng)，通過調(diào)試表明本系統(tǒng)能夠滿足設(shè)計要求并有很好的使用價值。 河河 南南 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 《可編程 控制 器 原理及應(yīng)用》設(shè)計 報告 基于 PLC 的 物業(yè)供水系統(tǒng) 成 員 ： 王彥凱 李 強 王翱翔 專業(yè)班級： 電儀 093 班 指導(dǎo)老師： 杜靜靜 所在學(xué)院 ： 電氣工程與自動化學(xué)院 2020 年 6 月 14 日 摘 要 隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，住房制度改革的不斷深入，人們生活水平的不斷提高，城市中各類小區(qū)建設(shè)發(fā)展十分迅速，同時也對小區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。 關(guān)鍵字 ： PLC 物業(yè)供水系統(tǒng) Abstract With the development of China39。采用該系統(tǒng)進行供水可以提高供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性，這在能源日益緊缺的今天尤為重要，所 以研究設(shè)計該系統(tǒng)，對于提高企業(yè)效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的現(xiàn)實意義。這些傳統(tǒng)的供 水方式或多或少都存在各自的缺點和不足，比如：恒速泵加壓供水方式無法對供水管網(wǎng)的壓力做出及時的反應(yīng)，水泵的增減都依賴人工進行手工操作水塔高位水箱供水基建投資大，占地面積大，維護不方便，水泵電機為硬起動，啟動電流大、單片機變頻調(diào)速供水系統(tǒng)開發(fā)周期比較長，對操作員的素質(zhì)要求比較高，可靠性比較低，維修不方便，且不適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。 K1 接通，表示水壓偏低； K2 接通，表示水壓正常； K3 接通，表示水壓偏高。 河南理工大學(xué)課程設(shè) 計說明書 4 第 2 章 供水 系統(tǒng)的理論分析及方案的確定 恒壓供水系統(tǒng)原理 恒壓供水系統(tǒng)的供水部分主要由水泵、電動機、管道和閥門等構(gòu)成。因此不選并用此方案。因此該系統(tǒng)能適用于各類不同要求的恒壓供水場合，并且與供水機組的容量大小無關(guān)。 表 控制器 I/O 口分配表 型號 數(shù)量 主要性能參數(shù) 流量m2/h 揚程m 效率 % 轉(zhuǎn)速r/min 電機功率 kw 余量m 進出口徑 mm 水泵機組 150sfl16020x4 4 160 80 73 1450 55 150 河南理工大學(xué)課程設(shè) 計說明書 7 PLC 的選型 PLC 是整個變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的核心，它要完成對系統(tǒng)中所有輸入信號的采集、所有輸出單元的控制、恒壓的實現(xiàn)以及對外的數(shù)據(jù)交換。 除輸入 輸出 1625點的獨立用途外，還可以適用于在多個基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途 ，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的 PLC。特殊用途、脈沖輸出（ 20KHZ/DC5V，KHZ/DC12V24V），脈寬調(diào)制， PID 控制指令等。 %FS（量程 60MPa 以下）、177。 硬件設(shè)設(shè)計主電路圖如圖 32 所示： 圖 32 硬件設(shè)計主電路圖 圖中的三相電接入口處有熔斷器，當(dāng)水泵因故障或其他原因過載時，主電路上的電流超過正常值時熔斷器自動熔斷，起到保護水泵和主電路的作用。 S4 是當(dāng)系統(tǒng)工作在自動模式時的開關(guān)，當(dāng) S4 接通時，自動工作有效，當(dāng) S4 斷開時，自動工作停止。 壓力傳感器信號處理 壓力傳感器選用的是 佛山一眾傳感儀器有限公司 的 水壓傳感器 PY206。傳感器信號接到電壓比較器 Lm393 的 2 腳和 5 腳，通過由 Lm393 組成的窗口比較器電路將水壓轉(zhuǎn)換成低中高三檔信號送給 PLC。 圖 36 報警電路電路圖 如圖 36 所示，當(dāng)報警控制信號為 1 時， 報警器 發(fā)聲報警。 （ 4） 設(shè)置“自 動 /手動”切換開 關(guān)（ ON—— 手動， OFF—— 自動），另設(shè)自動運行控制開關(guān)（ ON—— 自動運行， OFF—— 自動運行停止） 。 河南理工大學(xué)課程設(shè) 計說明書 18 供水系統(tǒng) 程序流程圖 圖 43 程序流程圖 自動模式 至少 1 臺水泵工作 判斷水壓 水壓低 水壓高 延時 30s 增加 1 臺水泵 沒工作過的先啟動 水壓正常 延時 30s 減少 1 臺水泵 先工作的先停止 返回循環(huán)執(zhí)行 X3 斷開ai X3 閉合 X4 是否閉合 X4 閉合 X4 斷開 X4 斷開ai X11 水泵 1 啟動 X12 水泵 1 停止 X13 水泵 2 啟動 X14 水泵 2 停止 X15 水泵 3 啟動 X16 水泵 3 停止 X17 水泵 4 啟動 X20 水泵 4 停止 報警判斷 低壓報警 高壓報警 4 臺水泵都開啟檢測到水壓低 只有 1 臺水泵開啟檢測到水壓高 水壓正常 開始 X3 是否閉合 手動模式 河南理工大學(xué)課程設(shè) 計說明書 19 供水系統(tǒng)程序 設(shè)計 供水系統(tǒng)的程序主體思路： （ 1）自動工作時，當(dāng)用水量少，壓力增高， K3 接通，此時可延時 30s 后撤除 1 臺水泵工作，要求先工作的水泵先切斷；當(dāng)用水量多時，壓力降低， K1 接通，此時可延時 30s 后增設(shè) 1 臺水泵工作，要求未曾工作過的水泵增加投入運行；當(dāng) K2 接通，表示供 水正常，可維持水泵運行數(shù)量。然后復(fù)位在自動模式下開啟的 T0 和 T1，這時為下一次進入自動模式做好準備；當(dāng) X3 斷開時，系統(tǒng)工作在自動模式，這時要關(guān)閉手動模式指示燈同時打開自動模式指示燈，然后調(diào)用自動模式子程序。 3. 水壓高處理初始化部分程序設(shè)計及解析 和上面的水壓低處 理相同，水壓高處理采用相同的初始化處理方式，這里不再詳細解析。因為，如果水壓過高將會對管道造成破壞，很有可能是管道破裂，造 成水資源的浪費。如果， 30S 之后， 仍 然檢測到低壓，程序會選擇沒有工作過的水泵優(yōu)先工作。記憶的信息必須要實時更新，要不然會出現(xiàn)錯誤。如果不使用 RST 指令，輸出是不會改變。 體會：邏輯問題有時跟程序?qū)懙奈恢靡灿泻艽箨P(guān)系，需要仔細推敲。 我們 還要感謝在一起愉快的度過 課程設(shè)計論文小組的同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持， 我們 才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 我 們想向曾經(jīng)給予我?guī)椭椭С值娜吮硎局孕牡母兄x！感謝我 們 的 指導(dǎo)老師杜靜靜 ，本 課程設(shè)計論文 是在 杜靜靜 老師的關(guān)懷和指導(dǎo)下完成的。如果本次的動作觸發(fā)了 Y1 動作， Y1 將會影響后邊程序的執(zhí)行。 體會：定時器記住一定要清零 3. “ OUT”與“ SET”不同 在使水 泵在不同的工作狀態(tài)中，調(diào)整不同的工作狀態(tài)，是通過 PLC 輸出口控制接觸器實現(xiàn)的，而 PLC 的輸出指令有 OUT 指令和 SET 指令，程序編寫過程中使用過 OUT 指令，但是，控制水泵的 IO 口卻是在閃爍，說明 OUT指令只有當(dāng)條件滿足時才輸出，不滿足時立馬關(guān)閉，所以才會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。 程序 調(diào)試 及仿真體會 在程序 的設(shè)計和調(diào)試、仿真過程中，我 們 體會到了 PLC 程序設(shè)計中應(yīng)該注意的問題。例如： 可在軟元件中輸入 X4，然后，單擊 “強制 ON”，把軟元件 X4 強制 ON，這時，程序進入 自動模式。如果這種狀態(tài)經(jīng)常發(fā)生，那么，系統(tǒng)就會提醒管理人員增設(shè)水泵以保證供水的正常。用以實現(xiàn) 30S 延時，如果不 RST T1，有可能剛進入高壓處理部分立馬就切斷水泵。 供水系統(tǒng)程序設(shè)計 1. 主程序的模式選擇部分程序設(shè)計及解析 這 是 主程序的 模式 選擇部分，當(dāng) X3 接通時選擇手動模式，在手動模式下要河南理工大學(xué)課程設(shè) 計說明書 20 打開手動模式指示燈即 SET Y012，同時 把自動模式的指示燈關(guān)掉即 RST Y011。 河南理工大學(xué)課程設(shè) 計說明書 17 圖 41 GX 啟動畫面 圖 42 GX 工作界面 GX Developer 的特點： GX Developer 能夠制作 Q 系列， QnA 系列， A 系列（包括運動控制（ SCPU）） ,FX 系列的數(shù)據(jù) ,能夠轉(zhuǎn)換成 GPPQ,GPPA 格式的文檔。 （ 2）各水泵工作時，均應(yīng)有工作狀態(tài)顯示。在用水高峰期， 4 臺水泵都投入工作，如果水壓傳感器傳回數(shù)據(jù)仍顯示水壓低，這時，部分用戶的用水將受到影響。