【正文】 在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)（每一邏輯行）中，當(dāng)幾條支路并聯(lián)時(shí)。同時(shí)還要注意輸出線圈與右母線之間不能有任何觸點(diǎn)，輸出線圈的左邊必須有觸點(diǎn)，即輸出線圈點(diǎn)不能直接接做母線，要有相應(yīng)的控制觸點(diǎn)條件控制。每一軟繼電器與 PLC 存儲(chǔ)器中映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)。梯形圖具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易掌握，特別適用于開關(guān)邏輯控制。由于本次設(shè)計(jì)主要用梯形圖編程語(yǔ)言，所以，下面主要介紹一下梯形圖編程語(yǔ)言。執(zhí)行菜單命令“ Help”→“ Contents”進(jìn)入幫助窗口，借助目錄瀏覽器尋找需要的幫助主題，窗口中的檢索部分提 供了按字母順序排列的主題關(guān)鍵詞，可以查找與某一關(guān)鍵詞有關(guān)的幫助。 測(cè)試功能和服務(wù)功能包括設(shè)置斷點(diǎn)、強(qiáng)制輸入和輸出、重新布線、顯示交叉參考表、狀態(tài)功能、直接下載和調(diào)試塊、同時(shí)監(jiān)測(cè)幾個(gè)塊的狀態(tài)等。 STEP 7 用符號(hào)表編輯器工具管理所有的全局變量，用于定 義符號(hào)名稱、數(shù)據(jù)類型和全局變量的注釋。語(yǔ)句表是一種文本編程語(yǔ)言，使用戶能節(jié)省輸入時(shí)間和存儲(chǔ)區(qū)域，并且“更接近硬件”。 輸出窗口 輸出窗口用來(lái)顯示 STEP7Micro/WIN 程序編譯的結(jié)果，如編譯結(jié)果是否有錯(cuò)誤、錯(cuò)誤編碼和位 置等； 程序編譯區(qū) 用戶可以在程序編譯區(qū)使用梯形圖、助記符或功能塊圖進(jìn)行程序的編寫。 軟件界面如圖所示 圖 step7 軟件界面圖 軟件簡(jiǎn)介 的窗口組件 STEP7Micro/WIN 編程軟件主界面由瀏覽條、指令樹、菜單欄、工具條、局部變蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 量表、狀態(tài)欄、輸出窗口、程序編輯區(qū)等部分組成。 STEP 7 用 SIMATIC 管理器對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行集中管理，它可以方便地瀏覽 SIMATIC S M C7 和 Win AC的數(shù)據(jù)。 PCD1 和 PCD2 SaiaPCD 控制設(shè)備也可以用 Siemens Step7 來(lái)編程。其中按鈕部分用于手動(dòng)控制下控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)，而指示燈部分則顯示各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 就地控制箱設(shè)計(jì) 就地控制箱是由多個(gè)開關(guān)設(shè)備和相應(yīng)的控制、測(cè)量、信號(hào)等 元件，以及所有內(nèi)部的電氣和機(jī)械連接部件構(gòu)成的一個(gè)組合體。安裝電磁閥開關(guān)時(shí)，應(yīng)盡量把電磁閥遠(yuǎn)離噴頭，避免在灌溉的時(shí)候有水淋濕電磁閥，造成電磁閥電路出問(wèn)題，此外接頭處應(yīng)盡量擰緊。 如果是在安裝的時(shí)候應(yīng)該留有臨時(shí)取水點(diǎn)，便于對(duì)那些由于灌溉時(shí)沒有灌溉到的死角進(jìn)行人工灌溉。不破壞封結(jié)構(gòu)。配水管和噴頭（或噴嘴）等部分組成，可以是固定也或移動(dòng)的。 （ 3）噴灌系統(tǒng) 利用機(jī)械和動(dòng)力設(shè)備，使水通過(guò)噴頭（或噴嘴）躲至空中，以雨滴狀態(tài)降落田間的灌溉方法。在遠(yuǎn)程手動(dòng)狀態(tài)下，由上位機(jī)實(shí)現(xiàn)控制，中間接觸器 K3 得電時(shí)，其常開觸點(diǎn)閉合，電機(jī)運(yùn)行。 在就地手動(dòng)狀態(tài)下， SB7 為啟動(dòng)按鈕， SB8 為停止按鈕。卷簾等正反轉(zhuǎn)設(shè)備何時(shí)開啟或閉合由硬件、算法和程序共同決定 。接觸器 KMKM2 的互鎖可防 止兩個(gè)接觸器同時(shí)得電吸合。 SB3 為卷簾急停按鈕。由以上要求可以設(shè)計(jì)如下的電路： 圖 水泵主電路 控制回路設(shè)計(jì) 1）正反轉(zhuǎn)設(shè)備控制電路 卷簾屬于正反轉(zhuǎn)設(shè)備，其控制電路如下圖所示 圖 卷簾控制回路 卷簾控制電路原理圖如圖 七 所示， SB1 為總啟動(dòng)按鈕 ， SA1 為就地 /遠(yuǎn)程的切換開關(guān)。要實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)只要把其中的兩相線路交換即可現(xiàn)在電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，在設(shè)計(jì)中采用兩個(gè)接觸器通斷 來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，其中接觸器通斷控制由 PLC 來(lái)完。在電機(jī)工作過(guò)程中，如果卷簾卡會(huì)使電機(jī)負(fù)載過(guò)大，因而在電路中應(yīng)加入熱繼電器 FR1 來(lái)保護(hù)電機(jī)。卷簾電機(jī)需要實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。按手柄操作方式分為自復(fù)式和定位式兩種。按防護(hù)形式有開啟式和防護(hù)式兩種。 八、 轉(zhuǎn)換開關(guān) LW5 系列萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)本系列轉(zhuǎn)換開關(guān)適用于直流、交流 50Hz、電壓 500V 及以下的電路，作主電路 或電氣測(cè)量?jī)x表的轉(zhuǎn)換開關(guān)及配電設(shè)備的遙控開關(guān)；也可作為伺服電動(dòng)機(jī)及容量 及以下三相交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、換向或變速開關(guān)。交、直流繼電器的基本結(jié)構(gòu)相同，僅線圈和鐵心結(jié)構(gòu)有區(qū)別，交流鐵心開槽并設(shè)有短路環(huán)。其磁系統(tǒng)為螺管直動(dòng)式，線圈和鐵心位于中央，左右兩邊各帶四對(duì)觸頭，觸頭為橋式雙斷點(diǎn)。 磁系統(tǒng)是通用的，電磁鐵工作可靠、損耗小、無(wú)噪聲、機(jī)械強(qiáng)度高，線圈的接頭蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 處標(biāo)有電壓規(guī)格標(biāo)志，接線方便。主觸頭、輔助觸頭均為橋式雙斷點(diǎn)結(jié)構(gòu)，因而具有高壽命的使用性能及良好的接觸可靠性。接線端處都有端子蓋覆罩，可確保使用安全。它們可直接裝于接觸器整體結(jié)構(gòu)之中，也有做成輔助觸頭組件附于接觸器整體兩旁。 3TB 系列交流接觸器為 E 形鐵心、雙斷點(diǎn)觸頭的直動(dòng)式運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)。 3TB 系列空氣電磁式交流接觸 器該系列接觸器是從德國(guó)西門子公司引進(jìn)專有制造技術(shù)而生產(chǎn)的產(chǎn)品，適用于交流 50Hz 或 60Hz，其中 3TB40～ 3TB44 額定工作電流為 9～ 32A，額定絕緣電壓至 660V； 3TB463TB58 型額定工作電流為 80～ 630A，額定絕緣電壓為 7501000V。 4）．根據(jù)被控電路電壓等級(jí)來(lái)選擇接觸器的額定電壓。當(dāng)接觸器的使用類別與所控制負(fù)載的工作任務(wù)相對(duì)應(yīng)時(shí)，一般應(yīng)使接觸器主觸頭的電流額定值與所控制負(fù)載的電流值相當(dāng)，或稍大一些。如負(fù)載為一般任務(wù)則選用 AC3 使用類別；負(fù)載為重任務(wù)時(shí)選用 AC4 使用類別。 1）．根據(jù)主觸頭接通或分?jǐn)嚯娐返碾娏餍再|(zhì)來(lái)選擇直流還是交流接觸器。因此，必須對(duì)控制對(duì)象的工作情況以及接觸器性能有一較全面的了解，才能作出正確的選擇，保證接觸器可靠運(yùn)行并充分發(fā)揮其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。熱繼電器有一常開、一常閉觸頭。 3UA 6 系列熱繼電器的三相主雙金屬片共用一個(gè)動(dòng)作機(jī) 構(gòu)，動(dòng)作指示和電流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位于雙金屬片的上部，呈立體式結(jié)構(gòu)。它是引進(jìn)德國(guó)西門子公司的技術(shù)生產(chǎn)的。 對(duì)于正反轉(zhuǎn)密集通斷工作的電動(dòng)機(jī)，不宜采用熱繼電器保護(hù)，可選用埋人電動(dòng)機(jī)繞組的溫度繼電器或熱敏電阻來(lái)保護(hù)。 反復(fù)短時(shí)工作制時(shí)： 熱繼電器用于反復(fù)短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)首先考慮熱繼電器的允許操作頻率。所以，若使用不帶斷相的三相熱繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)斷相保護(hù)時(shí)，應(yīng)將三個(gè)發(fā)熱元件分別串接于電動(dòng)機(jī)三相繞組的相電路中，但這種接線方式將帶來(lái)一些不便。所以，在上述兩種情況下，熱繼電器接于相線中，對(duì)電動(dòng)機(jī)可以起到斷相保護(hù)作用。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)定子繞組接成Δ接時(shí)，為實(shí)現(xiàn)斷相保護(hù)，帶斷相保護(hù)和不帶斷相保護(hù)的熱繼電器接人電動(dòng)機(jī)定子電路的方式便不同。選用何種熱繼電器作電動(dòng)機(jī)斷相保護(hù)是與電動(dòng)機(jī)定子繞組的接線形式直接有關(guān)。使用時(shí)，應(yīng)將熱繼電器整定電流旋鈕調(diào)至該額定值，否 則起不到保護(hù)作用。 6IN 下動(dòng)作時(shí)間可在熱繼電器安秒特性上查獲。 熱繼電器的選擇與所保護(hù)電動(dòng)機(jī)的工作制度密切相關(guān)，現(xiàn)分述如下： 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 長(zhǎng)期工作或間斷長(zhǎng)期工作制時(shí)： 1)為保證熱繼電器在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中不產(chǎn)生誤動(dòng)作。 五、 .熱繼電器 選擇熱繼電器主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，因此必須了解電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境、起動(dòng)情況、負(fù)載性質(zhì)、工作制 及允許的過(guò)載能力。 RLlB 系列帶斷相保護(hù)螺旋式熔斷器 RLlB 系列熔斷器適用于交流 50Hz、電壓至 380V、電流至 100A 的電路，作過(guò)載、短路及斷相保護(hù)用。一般要求上一級(jí)熔斷器的熔斷時(shí)間至少是下一級(jí)的 3 倍，不然將會(huì)發(fā)生超級(jí)動(dòng)作，擴(kuò)大停電范圍。同時(shí)，熔斷器的極限分?jǐn)嗄芰?yīng)大于或等于所保護(hù)電路可能出現(xiàn)的短路電流值，這樣才能得到可靠的短路保護(hù)。 熔斷器的額定電流大于或 等于熔體額定電流。 多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用一個(gè)熔斷器保護(hù) INP =（ ~ ） INM max + Σ INM （ 32） 式中， INM max 為容量最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流（ A）；Σ INM 為其余各臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流之和（ A）。對(duì)于負(fù)載平穩(wěn)、無(wú)沖擊電流，如一般照明電路、電熱電路可按負(fù)載電流大小來(lái)確定熔體的額定電流。 此外，還應(yīng)根據(jù)熔斷器所接電路的電壓來(lái)決定熔斷器的額定電壓。對(duì)于大容量的照明線路和電動(dòng)機(jī)，除過(guò)載保護(hù)外，還應(yīng)考慮短路時(shí)分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰?lái)選擇。 1）熔斷器類型的選擇 熔斷器類型應(yīng)根據(jù)負(fù)載的保護(hù)特性和短路電流大小來(lái)選擇。根據(jù)要求選擇 3VE4 系列斷路器。 3VEl、 3VE 3VFA 型斷路器分別為按鈕操作、旋鈕操作和手柄操作。 3VE 系列斷路器主要由操作機(jī)構(gòu)、觸頭、滅弧裝置、熱脫 扣器、電磁脫扣器、絕緣基座和塑料外殼組成。 3VE 系列斷路器 3VE 系列斷路器是從德國(guó)西門子公司引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品。 8)6 倍長(zhǎng)延時(shí)電流整定值的可返回時(shí)間等于或大于電動(dòng)機(jī)實(shí)際起動(dòng)時(shí)間。 6)長(zhǎng)延時(shí)電流整定值等于電動(dòng)機(jī)額定電流。 4)斷路器欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。 2)斷路器額定電流等于或大于線路計(jì)算負(fù)荷電流。交流接通電流 5A。 二、 行程開關(guān) JLXKl 系列行程開關(guān)有單輪防護(hù)式、雙輪防護(hù)式、直動(dòng)防護(hù)式和直動(dòng)滾輪防護(hù)式。停止為 LA2502/11，有兩對(duì)常閉觸頭，為紅色圓形按鈕。 本系統(tǒng)需三種不同按鈕：?jiǎn)?dòng)、停止和急停按鈕。G) 最高溫度 180℃ 電壓規(guī)格 AC100/200V結(jié)線方法選擇形 50/60Hz AC110/220V結(jié)線方法選擇形 50/60Hz AC120/240V結(jié)線方法選擇形 50/60Hz 動(dòng)作方式 通電開動(dòng)形 連接方式 JIS Rc(PT)螺絲 材料 閥箱 青銅 活塞 不銹鋼 閥體 氯化乙烯樹脂 公稱直徑 10～ 50A 低壓控制器件選型 一、 按鈕 LA 25 系 列控制按鈕采用積木式結(jié)構(gòu)、插接式連接，可以自由組合常開、常閉觸頭的對(duì)數(shù)。 本系統(tǒng)的電磁閥主要用于農(nóng)業(yè)用水，可以選用電磁閥 DP10，下表為 DP10 的介紹： 表 32 電磁閥 DP10 型號(hào) DP10 適用流體 空氣、蒸汽、水、其它非危害性流體 適 用壓力 ～ （ ～ 10Kgf/cm178。 工作環(huán)境：溫度 40℃ ～ 50℃ 濕度 ≤100%RH 穩(wěn) 定 性： 1%RH/年 產(chǎn)品重量：傳感器 140g，帶變送器 550g 負(fù)載能力：電流型輸出阻抗 ≤250Ω 電壓型輸出阻抗 ≥1KΩ 產(chǎn)品功耗： 6mW（電壓型 ） 電磁閥的選型 電磁閥是用來(lái)控制液體的方向的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器；通常用于機(jī)械控蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 制和工業(yè)閥門上面， 對(duì)介質(zhì)方向進(jìn)行控制，從而達(dá)到對(duì)閥門開關(guān)的控制。3%RH （ T0℃ ） 177。遙測(cè)距離： 小于 1000 米 空氣濕度傳感器 空氣濕度傳感器選用 PHQS 大氣濕度傳感器 ， 可用來(lái)測(cè)量空氣濕度，感應(yīng)部件采用高分子薄膜濕敏電容，位于桿頭部，這種具有感濕特性的電介質(zhì)其介電常數(shù)隨相對(duì)濕度而變化。探針材料： 不銹鋼或銅 c: RS232/RS485 網(wǎng)絡(luò)通訊 輸出形式： a: 05VDC。工作電壓： 電流輸出為 12V—24V DC,電壓輸出為 5V DC 穩(wěn)定時(shí)間： 通電后約 1 秒 分 辨 率： %（ m3/m3 ） 精 度： 0～ 50%（ m3/m3）范圍內(nèi)為 177。單 位： %（ m3/m3） 在此選用 PHTS 土壤濕度傳感器 ， PHTS 土壤濕度傳感器是一款高精度、高靈敏度 的測(cè)量土壤水分的傳感器。 土壤濕度度能夠適當(dāng)?shù)目刂圃谥参锷L(zhǎng)范圍內(nèi)的話，可以提高植物的生長(zhǎng)，防止植物根部腐爛，節(jié)約用水等。 c: RS232/RS485 網(wǎng)絡(luò)通訊 特點(diǎn) ： 精度高、低漂移、響應(yīng)速度快、體積小、安裝方便、性能穩(wěn)定、使 用壽命長(zhǎng)、抗干擾能力強(qiáng) 土壤 濕度傳感器 濕度傳感器分為空氣濕度傳感器和土壤濕度傳感器兩種。輸出形式： a: 05VDC?！? 分 辨 率： ℃ 技術(shù)指標(biāo) ： IC 溫度傳感器又包括模擬量輸出和數(shù)字量輸出兩種類型。溫度傳感器的市場(chǎng)超過(guò)了其它的傳感器。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 （ 2） 溫、濕度傳感器與 PLC 擴(kuò)展模塊 SM331 的接口電路 圖 模擬量模塊接線 傳感器的選型 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了對(duì)與作物生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)的環(huán)境溫度、土壤濕度等參數(shù)進(jìn)行采集的功能，實(shí)現(xiàn)溫室大棚內(nèi)各種參數(shù)的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，傳感器負(fù)責(zé)對(duì)溫室環(huán)境因子的采集，將采集信轉(zhuǎn)換為 05 伏的電壓信號(hào)，送入 PLC，供 PLC 使用，而使用的各類傳感器，分別介紹如下： 溫度傳感器 溫度是一個(gè)基本的物理量，自然界中的一切過(guò)程無(wú)不與溫度密切相關(guān)。 PLC 的輸出觸點(diǎn)負(fù)載能力偏低，如果直接帶動(dòng)電機(jī)等負(fù)載，輸出觸點(diǎn)容易損壞，故采用中間繼電器作為中間元件，間接控制電機(jī)的啟停及正反轉(zhuǎn)。由輸入點(diǎn)數(shù)以及考慮到 10%20%的冗余，擴(kuò)展模塊選擇為模擬量輸入模塊 SM 331。 PLC系統(tǒng)的輸入信號(hào)包括各個(gè)大棚的溫度及濕度信號(hào)﹑電機(jī)啟動(dòng)停止信號(hào)﹑自動(dòng)手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)信號(hào)﹑現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)換開關(guān)信號(hào)。與通用微機(jī) CPU 一樣， CPU 在 PC 系統(tǒng)中的作用類 似于人體的神經(jīng)中樞。 西門子 PLC有多種 24VDC 電 源模 塊 可用于 S7300 PLC 和 傳 感 器 /執(zhí) 行器 。 PLC 內(nèi)部的電源可分為：內(nèi)部 —— 開關(guān)穩(wěn)壓電源，供內(nèi)部電