【導(dǎo)讀】開度僅憑肉眼觀察，誤差大，難以達(dá)到控制要求。文章結(jié)合實際的工程案例，本設(shè)計介紹了基于S7-200PLC可編程控制器閘門液壓啟閉機控制系。系統(tǒng)壓力、油箱油位、油箱油溫和濾油器故障進(jìn)行監(jiān)控和報警。

　　

【正文】 2M M L+CP U 22624D I CP U 226 16D O1M 1L + M L+V VV 圖 5 電氣接線圖 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 31 SB21油泵 運 行停止1油泵控制SB1SA1啟動控制電源HL9裝置故障HL1SB4HL 16HL8濾油器 堵 塞油箱油 溫 高2油泵控制停止SB10SB9關(guān)閉右糾偏閘門控制SB8SB5 SB7SA3開啟左糾偏停止P顯示屏SB6SB3SA2啟動緊急停止 閘 門 全 關(guān)2油泵 電流 閘 門 關(guān) 閉 閘 門 開 啟2油泵 運 行HL 112油泵 故 障HL 101油泵 故 障HL 12 閘 門 全 開HL3HL2PV11油泵 電壓HL4PA11油泵 電流系統(tǒng)壓力異常 閘 門 下 滑HL 14HL 13閘門超差HL 15油箱油位異常2油泵 電壓HL6HL5PV2HL7PA2 圖 6 控制面板布置圖 第 5 章液壓啟閉機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 編程軟件的選用 任何自動化 PLC 程序均是通過相應(yīng)的編程軟件完成的，本課題選用了 STEP 7 MicroWIN 編程軟件， STEP 7 MicroWIN 是西門子公司基于 Windows 基礎(chǔ)上的為 S7200 系列 PLC.編程的軟件。在 STEP 7 MicroWIN 編程軟件界面上可以創(chuàng)建和編輯 PLC邏輯并且監(jiān)視 PLC 邏輯的執(zhí)行。 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 32 PLC 功能流程圖 本設(shè)計中的閘門液壓啟閉機 控制系統(tǒng)工作流程如圖 7所示。 PLC 梯形圖程序 程序的總體結(jié)構(gòu) 本設(shè)計中的閘門液壓啟閉機控制系統(tǒng)的 PLC 梯形圖程序的總體結(jié)構(gòu)由閘門控制主程序和油泵控制、模擬量及報警、 開度 計算、糾偏處理 等幾部分子程序共同構(gòu)成。 閘門液壓啟閉機控制系統(tǒng)的 PLC 程序見附錄 2所示。閘門控制主程序主要用于控制閘門的啟閉和停止，在啟動閘門電磁閥之前，必須先行正常啟動油泵電機，進(jìn)行系統(tǒng)的正常建壓。當(dāng)系統(tǒng)開始正常運行， PLC 開始接收外界傳感器傳輸?shù)哪M量信號，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，進(jìn)行報警。當(dāng)操作員在人機界面中輸入閘門控制的開度值時， PLC 程序中的開度計算模塊開始進(jìn)行計算，并發(fā)出相關(guān)的命令。當(dāng)閘門開度偏差過大時，系統(tǒng)進(jìn)行自動糾偏處理。 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 33 結(jié)束語 至此，本設(shè)計即基于 S7200PLC 的閘門液壓啟閉機控制系統(tǒng)設(shè)記順利完成。在調(diào)試的過程中，接連出現(xiàn)了許多錯誤，最后，經(jīng)過不懈努力，通過不斷地修改、調(diào)試，本系統(tǒng)的基本功能順利實現(xiàn)。 由于水利水電工程的規(guī)模存在差異化，且要求不盡相同，在閘門控制系統(tǒng)設(shè)計方面還沒有統(tǒng)一的模式化，所以本設(shè)計僅考慮到閘門液壓啟閉機控制系統(tǒng)的一般功能。由于篇幅和本人學(xué)識積累方面的局限性，不能將本系統(tǒng)盡善盡美，對于工業(yè)以太網(wǎng)和人機界面及現(xiàn)場總線方面基本沒有著墨，可以說是本系統(tǒng)最大的不足，沒有形成真正的現(xiàn)代化的控制系統(tǒng)面貌。 通過本系統(tǒng)的設(shè)計，我認(rèn)識到了自己在知識積累方面的不 足，找準(zhǔn)了下一步學(xué)習(xí)的方向，希望通過努力地學(xué)習(xí)，在水利水電電氣控制方面能有更大的進(jìn)步。 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 34 圖 7 PLC 工作流程圖 START 檢測裝置是否故障 （壓力，下滑，油溫等） 系統(tǒng)建壓 （壓力正常） 閘門電磁閥開啟 油泵啟動正常 閘門開度 閘門偏差 閘門全開 （達(dá)到預(yù)設(shè)高度） 報警 偏差過大 N Y Y 糾偏 Y N N N Y 屏幕 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 35 致謝 本論文是在葉小川老師的精心指導(dǎo)和幫助下完成的。在本文的完成過程中，葉老師對我進(jìn)行了嚴(yán)格的要求和細(xì)致的指導(dǎo)，為本文的完成，付出了巨大的努力。 同時公司的同事也在我完成論文的過程中，給予了無私的幫助，提供了大量的技術(shù)資料。 在此謹(jǐn)向?qū)ξ規(guī)椭乃欣蠋煛⑼瑢W(xué)、同事致以衷心的感謝，感謝你們對我的無私幫助！ 參考文獻(xiàn) [1] 深入淺出 ：西門子 ， [2] 陳同生，單方慶，張曉蘭 .水利工程啟閉機電氣部分 .水利水電出版社， [3] 況群意 .基于 Profibus 現(xiàn)場總線控制的閘門監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā) .武漢理工大學(xué)， [4] 李建興 .可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) [M].機械工業(yè)出版社 ,. [5] 廖常初 .S7300/400PLC 應(yīng)用技術(shù) （第二版） .機械工業(yè)出版社， [6] PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計、 安裝于調(diào)試 . 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 36 附錄 1 電氣原理圖 QM2QM1U11 V11 W11P= 30KW1 油泵KM3KM1KM2XD:8M11093~MFR1XD:5W17V1U16A1V118FU51L311L211L1113KM3KM31514KM1KM2NKT112KA19516KM117KM3KM2KT1KT1KM511FU3W21U21 V212 油泵KM6P= 30KWKM4KM4318V215XD:17M2FR2XD:14U223M19~ 24KM5KM6NW21622KA259KT22L21A228V2FU62L11FU4212L3126KM6 KM425KT227KM6KM5KT232XD :11L31L21L14N122L2XD:112L1132L3 電源負(fù)端操作回路PLC回路BLQ1避雷器N 2交流 電源 AC220VX:67X:66L01N011交流 電源 AC220V1L1106N1L02Q F2N022110K E29K E2Q F1L11K E21314K E295K E2L02ELSQ溫度傳感器凝露傳感器N12避雷器BLQ2L12A S175643564321TC8風(fēng)扇開關(guān)L03風(fēng)扇加熱器1314K E1XS2020VH L1X:680VX:1624V+ 101F U2F U1X:01屏內(nèi)照明電源插座 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 37 觸摸顯示屏以太網(wǎng)DI EM221STOPRUNSFCPU CPU2260V 1011010VAI EM231 CP EM2431 遠(yuǎn)方1041SA30VS2Y1M103Z模塊電源101自動X:232油泵 運行油泵狀態(tài)SA23SA1351066105SB7SB5108107SB6 SB104SS109 110Z4Z111112KM5KM2緊急停止停止103開啟閘門控制關(guān)閉油泵控制方式2油泵 自動1油泵 自動1油泵 運行CPU22624DI5 511391149KC1 KC219115KE1117116QM2QM1118X:22119XK2XK12油泵 故障1油泵 故障模塊電源交流電源監(jiān)視 2油泵 合閘主電源監(jiān)視1油泵 合閘全關(guān)全開X:01閘門位置信號模擬量模塊電源模塊電源輸出X:27LS1LL2X:25LL1121120X:24KC31314SP2SP1 122 123X:26KC41413TS1X:28124125X:29X:30M126X:02過高系統(tǒng)壓力過低過高油箱油位油箱油 溫高過低備用濾油器 堵塞L+ 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 38 編碼器供電146136來自右油缸編碼器來自左油缸編碼器接地模塊電源N/C模塊電源D1D0 D2101101N/C135133 1343M1M4M2M145144143X:42X:41 X:43DI EM221 16DI0 .10 .00 .10 .00 .20 .2模塊電源N/C模塊電源X:33X:32 X:34D0 D1 D2101編碼器供電D6D4D3 D5X:04 X:690VP+ PD7140138137 1391490 .60 .6148147X:45X:44 X:460 .40 .30 .40 .30 .50 .5150X:48X:470 .70 .7D6101X:36X:35 X:37D4D3 D5X:39X:38X:68X:03D70VPP+ KA7KA6KA5KA3KA1 KA2 KA4模塊電源0V131油泵控制132油泵控制13閘門開啟閘門左 糾偏1313閘門關(guān)閉閘門右 糾偏13314SB4316SB230830991KC491KC314310SB1106KA1 SB3307306FR11010V203SB1020178QSZ12304SA1305QSZ3031 L+1M 0 .0SB7KA4318 327319KC4210KC321014320X:51X:50XK13299114328KA7106SB5317KA2325FR2 KA421059KA3 SB632633714349X:53X:52XK23391914338KA835914SB8102KA395336SB9204 20532478315SA3SZY12SA2KC591780 .1 0 .2206 207 208113KC5KC5102KC54120 .40 .3 0 .5HL14HL6 KC5KA8HL8 HL16HL15HL7HL9油箱油 溫 高13閘門全關(guān)閘門全開13模塊電源系統(tǒng)壓力異常 裝置 故障油箱油位異常N/C濾油器 堵 塞閘門下滑13備用閘門超差模塊電源接地14140V 1012102090 .70 .6CPU22616DO2M 2 L+214213211 2121 .11 .0 1 .2 1 .336914217216215SA311YZ12S1 .51 .4 1 .71 .60V 101M L+ 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 39 來自模塊輸出電源注意： 需要使用模擬量的備用輸入點時，先將相應(yīng)的模擬量輸入點上的D+（ C+） 和D （ C） 之間的短接片取消，將短接片連在R D （R C） 和D+（ C+ ）之間，并將D （ C ） 連接到2 4V電 源負(fù)端。短接片備用0VPE A+ RA L+ M RB AAI EM231 4 AI B B+ C+ RCX : 554 ~ 2 0mAX : 05101M103BP系統(tǒng)壓力短接片備用 RD C D D+短接片備用 系統(tǒng)建壓電磁閥703KA30VX:70Y V1201KA5KA4KA3KA4H