【導(dǎo)讀】在循環(huán)水泵控制中的應(yīng)用設(shè)計。系統(tǒng)，使其適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需求已經(jīng)成為目前急需解決的重要問題。可靠性差、成本高、維修量大的缺陷。本文在分析循環(huán)水泵控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作基本過程的基礎(chǔ)上，介紹了基于LOGO!的循環(huán)水泵控制系統(tǒng)的設(shè)計過程，詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計。主電路接線圖、LOGO!最后對循環(huán)水泵控制系統(tǒng)進行了模擬實驗研究，實驗結(jié)果證明了設(shè)計的

　　

【正文】 本章小結(jié) 本章在結(jié)合前幾章的分析下對控制系統(tǒng)進行了軟件設(shè)計。利用 LOGO!提供的LOGO!soft fort 進行 FBD 功能塊圖程序設(shè)計， 完成了自動控制部分、手動控制部分、急停程序部分三部分的設(shè)計，在此基礎(chǔ)上，將三者有機結(jié)合，完成了主程序設(shè)計。 第 5 章 循環(huán)水泵控制系統(tǒng)仿真結(jié)果與分析 LOGO！ soft fort 不僅具有軟件編程功能，還具備了強大的軟件仿真功能。借助于軟件仿真功能，可以直接在 PC 機上對程序進行 調(diào)試。下面將利用該功能對本設(shè)計中的控制程序進行仿真。仿真界面圖如圖 所示。 圖 仿真界面圖 圖中下方的七個藍(lán)色和二個黑色白色燈泡小方框分別代表了整個循環(huán)水泵控制系統(tǒng)的七個輸入（ I I I I I I I7）和二個輸出（ Q Q2），其中 I1 為自動控制方式開啟按鈕、 I2 為手動啟動水泵 M1 按鈕， I3 為手動啟動水泵 M2 按鈕， I4 為急停按鈕。 I I I7 為低、中、高 3 種液位信號，由開關(guān)仿真操作。 Q Q2 分別為水泵 M1 輸出與水泵 M2 輸出。通過對七個輸入的控制來觀察輸出是否符合控制的設(shè)計要 求。 下面分別進行自動方式、手動方式與急停功能的仿真。并且在最后進行 3 種功能優(yōu)先級驗證仿真。 在如圖 的仿真界面下對水泵的自動控制功能進行驗證。仿真結(jié)果如圖 所示 圖 水泵自動控制方式仿真結(jié)果圖 按下仿真按鈕，開啟仿真。按下自動控制按鈕 I1 開啟自動控制水泵方式，再按下蓄水池低水位液位信號按鈕 I5，水泵 M1 和水泵 M2 都不運行。再按下蓄水池中水位液位信號按鈕 I6，先設(shè)定的日期是 2020 年 5 月 17 日，是星期五， Q1 亮，代表水泵M1 運行。再設(shè)定日期是 2020 年 5 月 17 日 ，是星期六， Q2 亮，代表水泵 M2 運行。再按下高水位液位信號按鈕 I7，不管是星期幾， Q1 和 Q2 同時亮起，代表水泵 M1 和水泵 M2 同時運行。仿真結(jié)果符合自動控制方式的要求。 手動控制功能仿真 在如圖 。仿真結(jié)果如圖 ， 圖 水泵手動方式仿真結(jié)果圖 按下水泵 M1 手動按鈕 I2， Q1 亮，代表水泵 M1 開始運行。按下水泵 M2 手動按鈕 I3， Q2 亮，代表水泵 M2 開始運行。同時按下 I2 和 I3 則 Q1 與 Q2 同時亮，代表兩臺水泵同時運行。仿真結(jié)果符合手動控制方式 的要求。 急停功能仿真 在如圖 的仿真界面下對系統(tǒng)的急停功能進行仿真。仿真結(jié)果如圖 所示。 圖 急停功能仿真結(jié)果圖 在處于自動控制方式下， Q1 與 Q2 同時亮，代表兩臺水泵都運行時，按下急停按鈕 I4， Q1 與 Q2 都滅，代表兩臺水泵都停止運行；在處于手動控制方式下， Q1 與 Q2同時亮，代表兩臺水泵同時運行時，按下急停按鈕 I4， Q1 與 Q2 都滅，代表兩臺水泵都停止運行。仿真結(jié)果符合手動控制方式的要求。 優(yōu)先級仿真 在如圖 的仿真界 面下 檢驗自動方式、手動方式、急停功能之間的優(yōu)先級。仿真結(jié)果 如圖 所示。 圖 仿真結(jié)果圖 在處于自動控制方式下，蓄水池處于高水位， Q1 和 Q2 同時亮，代表兩臺水泵同時運行，依次按下手動啟動按鈕 I I3， Q Q2 依次亮起，代表先后直接手動啟動水泵 M1 和水泵 M2，同時自動方式不再影響兩臺水泵的運作，隨后按下急停按鈕 I4，則 Q1 與 Q2 同時滅，表示兩臺水泵都停止運行。仿真結(jié)果符合系統(tǒng)所設(shè)定的優(yōu)先級要求。 本章小結(jié) 本章主要是利用 LOGO！ soft fort 對循環(huán)水泵控制 系統(tǒng) 進行仿真，結(jié)果表明，自動控制方式、手動控制方式以及急停功能都能得以實現(xiàn)。程序符合控制系統(tǒng)所提出的要求。 第 6 章 循環(huán)水泵系統(tǒng)的 的實驗研究 在完成循環(huán)水泵系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計后，對控制系統(tǒng)的功能進行了仿真驗證，仿真證明系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)控制要求。為進一步驗證系統(tǒng)的可行性，本設(shè)計進行了實驗研究。本章對實驗情況進行簡單介紹。 循環(huán)水泵實驗系統(tǒng)的組成 循環(huán)水泵控制系統(tǒng)實驗主要由 3 個部分組成：液位控制器部分，循環(huán)水泵部分，控制按鈕部分。由于時間、經(jīng)費、實驗條件以及個人水平等關(guān)系，實驗只是對循環(huán)水泵系統(tǒng)進行簡 單模擬。在實驗中通過開關(guān)來代替液位控制器的數(shù)字信號，用照明燈代替水泵的啟停指示。實驗?zāi)Ｐ腿鐖D 所示。 圖 循環(huán)水泵控制系統(tǒng)實驗?zāi)Ｐ? 循環(huán)水泵系統(tǒng)的實驗內(nèi)容與結(jié)果 本次實驗主要的研究內(nèi)容是： LOGO!能否接受開關(guān)模擬的輸入信號，對不同的輸入情況是否有正確的輸出信號， LOGO!的輸出信號是否能有效的控制各模擬輸出。 經(jīng)過多次的實驗表明， LOGO!能夠良好的接受開關(guān)模擬的輸入信號，并且對不同的輸入情況有正確的相應(yīng)輸出，輸出信號能有效的控制各模擬輸出。在自動控制方式 下，蓄水池處于高水位時，兩 臺水泵同時運行，實驗結(jié)果如圖 所示。 圖 高水位模擬實驗圖 自動控制開關(guān)處于開啟狀態(tài)，三個模擬水位狀況信號的開關(guān)處于按下狀態(tài)，表示蓄水池處于高水位，此時兩個燈泡都是亮著的，代表兩臺水泵都在運行，符合控制要求。 在手動控制方式下，手動啟動水泵 M1，實驗結(jié)果況如圖 所示。 圖 手動啟動水泵模擬實驗圖 手動控制水泵 M1 開啟的模擬開關(guān)處于按下的狀態(tài)，此時燈泡 1 是亮著的，代表水泵 M1 在運行，符合控制要求。 本章小結(jié) 本章對循環(huán)水泵控制系統(tǒng)的模擬實驗情況進行了簡單的介紹，模擬實驗結(jié)果表明本設(shè)計的循環(huán)水泵控制系統(tǒng)能夠良好的完成控制要求，進一步驗證了本設(shè)計的循環(huán)水泵系統(tǒng)的可靠性。 結(jié) 論 目前國內(nèi)許多正在使用的循環(huán)水泵控制系統(tǒng) 已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的需求，具 有控制功能簡單，不能滿足控制要求，系統(tǒng)故障率高，維修困難，水泵使用率低，容易生銹，建立系統(tǒng)所需資金較高等缺點，嚴(yán)重影響了工業(yè)生產(chǎn)。針對這種情況，本文提出了基于 LOGO!的循環(huán)水泵控制系統(tǒng)，循環(huán)水泵控制系統(tǒng)以 LOGO!作為控制核心，配備兩臺水泵，并且兩臺水泵互為主備。 本文首先對循環(huán)水泵控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本工作過程進行了分析，然后根據(jù)具體的控制 要求，確定了大體的研究思路，通過對可選控制方式的對比，最終選定 LOGO！作為循環(huán)水泵控制系統(tǒng)的控制核心，然后完成了系統(tǒng)硬件電路設(shè)計，對循環(huán)水泵控制系統(tǒng)的主電路以及控制電路以及用到的元器件型號進行了設(shè)計與選擇，給出了控制電路連線圖、 LOGO! I/O 分配表等。在此基礎(chǔ)上經(jīng)過分析控制要求，給出了程序流程圖，并利用 LOGO! soft fort 軟件對水泵自動控制、手動控制、急?？刂七M行了功能塊圖設(shè)計，順利完成了系統(tǒng)軟件設(shè)計部分。最后通過 LOGO! soft fort 軟件提供的仿真功能，對所設(shè)計程序進行 了仿真，經(jīng)過仿真分析，所設(shè)計程序能夠滿足循環(huán)水泵控制系統(tǒng)控制要求。最后對整個系統(tǒng)進行實驗驗證，驗證結(jié)果進一步驗證了循環(huán)水泵控制系統(tǒng)的可靠性和可行性。 通過對循環(huán)水泵控制系統(tǒng)設(shè)計的仿真以及實物驗證，表明其控制功能實用，所需成本較低，具有良好的可行性，適用于大多數(shù)的中小型應(yīng)用場合。能有效的彌補目前許多循環(huán)水泵控制系統(tǒng)成本高、故障率高難以維護等缺點。由此可見，循環(huán)水泵控制系統(tǒng)的研究是十分必要，具有一定的推廣價值。 參考文獻(xiàn) [1] 李偉．循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化分析 [J]．節(jié)能技術(shù)， 2020， 5： 470473． [2] 董麗娟．循環(huán)水泵的最優(yōu)化調(diào)度 [D]．北京：華北電力大學(xué)， 2020． [3] 羅志剛．火電廠循環(huán)水泵和給水泵系統(tǒng)經(jīng)濟運行研究 [D]．華北電力大學(xué) (北京 )，2020： 34． [4] 聶立新．一種新型的邏輯控制模塊 LOGO! 在水泵控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]．電子與自動化， 1999， 28(4)： 4243． [5] 楊琳．邏輯控制模在大型養(yǎng)路機械中的應(yīng)用 [J]，科教導(dǎo)刊， 2020， 13： 23． [6] 曾屺，彭楚武．單片機原理與應(yīng)用［ M］．長沙：中南大學(xué)出版社， 2020： 17． [7] 王衛(wèi)兵，俊山． 可編程序控制器原理及應(yīng)用［ J］．北京：機械工業(yè)出版社， 2020：1023． [8] LOGO! 手冊 2020 年 6 月版本： 1229． [9] 熊幸明．電氣控制與 PLC［ M］．北京：機械工業(yè)出版社， 2020： 142， 111112． [10] 李全利．單片機原理及應(yīng)用技術(shù) [M]．高等教育出版社， 2020： 2025． [11] 黃捷． LOGO! 在實際工作的應(yīng)用［ J］．四川建材， 2020， 35（ 3）： 260270． [12] 趙惠忠．深入淺出西門子 LOGO![M]及其附屬光盤．北京航空航天大學(xué)出版社，2020： 5669． [13] LOGO!使用手冊 v6， 2020 年 11 月版： 12． [14] 唐介．電機與拖動［ M］．北京：高等教育出版社， 2020： 5382． [15] 楊寶金，陳麗菡． LOGO! 可編程通用邏輯控制模塊 [J]．低壓電器 , 1999 (3)： 1721. [16] 漆漢宏． PLC 電氣控制技術(shù) [M]．機械工業(yè)出版社， 2020： 1016 致 謝 本設(shè)計是在我的導(dǎo)師張志剛副教授的悉心指導(dǎo)下完成的，從論文的選題到論文的完成無不凝聚著導(dǎo)師的心血。張老師的指導(dǎo)和啟發(fā)使本人深深得益，特別是 他以其精深的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)和誨人不倦的敬業(yè)精神，給了我極大的感染和鼓舞。張老師知識淵博、平易近人，對我影響極大。在此，向張老師表達(dá)崇高的敬意和衷心的感謝。 另外，我還要感謝我的同組同學(xué)和寢室同學(xué)，在做設(shè)計期間，他們給了我許多的建議，對我?guī)椭艽?，我要向他們衷心的表示感謝。 最后，本文的研究工作是在前人研究的基礎(chǔ)上完成的，文中引用了部分作者的研究成果及結(jié)論，在此，我要向他們表示感謝和敬意。 學(xué)生簽名： 日 期： 2020 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）資料 第 二部分 過程管理資料