小区水塔供水泵站plc电气控制系统程序设计(附件)【字数：10507】
摘 要本次小区水塔供水电气控制系统程序设计选用的是西门子S7-200系列小型PLC可编程逻辑控制器作为小区水塔供水控制系统的主要控制器件，通过对水塔自动供水控制系统的过程进行了分析，主要实现方法是通过安装在水塔中的水位信号器检测到水位的变化，并将水位的变化信息传送到PLC的控制模块中，经过分析来控制水泵是否进行供水。本设计完成了对PLC的选型，完成输入/输出(I/O)端口的分配，确定了水泵、水位信号器和接触器的型号。其次，利用西门子公司的编程软件STEP7设计出了水塔自动供水控制的梯形图，确保了供水控制系统的安全性和可靠性。除此之外还利用S7-200仿真软件对水塔自动供水系统的程序进行了仿真，仿真结果证明了水塔自动供水控制系统是成功的。本次设计不但满足了居民生活用水的要求，而且节约资源，在很大程度上提高了操作人员的工作效率，实现了水塔自动供水的自动化控制。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 选题背景 1
1.2 国内外发展现状 1
1.3 可编程控制器(PLC)的特点及应用 1
1.4 设计目的及意义 2
1.5 设计要求 3
第二章 方案设计 4
2.1 总体方案设计 4
2.2 主要器件的选型 4
第三章 控制系统硬件设计 9
3.1 水泵电路设计 9
3.2 控制电路设计 9
3.3 输入输出I/O口分配 10
3.4 PLC外部接线图 11
3.5 硬件清单 11
第四章 控制系统软件设计 13
4.1 梯形图的设计 13
4.2 水泵手动、自动Y/Δ降压启动起保停控制 13
4.3 水位指示灯控制 15
4.4 备用指示灯控制 15
4.5 故障指示灯控制 16
第五章 控制系统调试 17
5.1 调试方法与结果 17
总结 23
致 谢 24
参考文献 25
附录 26 第一章 绪论
1.1选题背景
供水问题是人们生活和工作都不 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
可忽视的重要问题。随着社会的进步，城市的发展，人们生活水平也大大提高，自然对小区供水提出的要求也越来越高。要满足高效，安全，及时的供水，若采用过去人工的方式供水，成本高，劳动强度大，工作效率低，最重要的是安全也难以保障。过去采用的接触器控制系统因频繁的操作会导致一定磨损，从而使得此控制随着长时间的磨损而出现控制不及时或出错的现象，这样对日常生活中的维护和更换极其不方便，已经无法满足小区居民对供水的生活需求。因此很有必要对小区水塔供水控制系统进行重新设计。PLC（可编程逻辑控制器）[1]是和计算机自动控制相结合的方式，此方式解决了继电器接触控制中的接线繁琐，低可靠性，操作性不好的缺点，PLC充分利用了微处理器便捷的优点，同时考虑到现场操作工和维修工的技能习惯，尤其是对PLC中控制程序的编程设计，不需要专业性的计算机编程语言。因为PLC控制有很高的可靠性、简易性和安全性，所以在工业控制等其他领域也得到了较为普遍的应用。本设计也采用了这种控制方法来控制小区水塔的供水控制，设计后的水塔供水控制能够进行自动供水控制，无需员工值守。在一般小区的顶楼设置水塔或水箱来提供足够的水压来供用户使用，此外地下也设有自来水管来向水塔供水。当前我国的PLC控制技术也日渐成熟，我们有能力利用当前的PLC技术实现水塔自动供水控制。
1.2 国内外发展现状
我国在八十年代才开始接触PLC的使用，目前在国外引进的PLC中使用较多的有日本的欧姆龙公司，三菱公司，美国通用公司和德国西门子公司等。最近几年德国的西门子公司的S7系列在我国的使用较为广泛，在很多自动控制行业及领域有着十分重要的地位。之所以PLC的使用如此广泛，是因为其具有很好的抗干扰能力，控制系统结构也很简单，编程方便，使用简单，维护操作方便等优势。通用工业自动控制装置已经成为工业自动化的重要支柱之一。使用PLC来对程序设计，提高供水的可靠性，具有很高的使用价值，并且在国内外的企业和小区居民生活中得到广泛应用。
1.3 可编程控制器(PLC)的特点及应用
1.PLC的特点
（1）具有极高的可靠性：电气控制设备对可靠性要求很高，这一点PLC与过去的继电器控制电路相比尤为突出，因PLC大大减少了硬件控制的接线部分，自然减小了由于接线部分的接触不好而出现故障的机率。
（2）编程简单，易于掌握：PLC控制程序的编程不要求操作人员对C语言或者是其他专业性很强的编程语言熟练掌握，PLC的编程语言可以选用最为简单的梯形图完成，梯形图中涉及的相关虚拟元器件及其接口与过去的继电器控制原理图相对应。
（3）体积小，安装、维护方便
PLC的体积总体来说都是比较小的，可以随身携带。因为PLC的外部接线较少，所以操着人员安装时间大大减少，提高工作效率，若在后期控制要求有所改变，无需对外部接线做多少更改，只需将PLC控制模块中的控制程序做出相应的修改即可。
2.PLC的应用
当今社会只要涉及自动控制，很多都会选用PLC实现，它能实现：
（1）开关量的逻辑控制：能代替过去的继电器电路，可以实现逻辑控制，顺序控制，如工厂的流水线控制。
（2）模拟量控制：在实际生产过程中，存在很多的模拟量，如温度、流量、压力等，PLC能实现模拟量和数字量之间的转换。
（3）运动控制：PLC有专用的运动控制模块，能实现圆周运动或者直线运动控制，目前普遍应用于机械生产，机器人，电梯控制等场合。
（4）数据处理：现在的PLC很注重对数据处理的能力，PLC内部能独立进行对数据的分析处理。
（5）通讯及联网：PLC能够和PLC之间通信，也可以和其他智能设备进行通信，随着网络的发展，PLC的通信功能也十分受使用者关注，PLC的通讯及联网功能能够使控制更为便捷。
1.4 设计目的及意义
水资源的合理供应是人们共同关注的重要问题之一。无论是在人们的日常生活中或是工作中，水资源都扮演着独一无二，至关重要的角色。一旦我们离开了水，从小角度说会给我们的生活带来极大的不便甚至无法生活下去，从大角度来说会妨碍生产制造行业的进行，从而导致经济的落后。因此人们希望能够得到及时、充足的供水来保证生活和工作的可靠性。传统的水塔，高位水箱以及气压供水方式控制精度低，能耗大，安全性也难以保障。因此采用PLC控制的供水方式能达到供水稳定，满足人们需求，合理利用水资源等目的。如果继续选用传统的供水方式，对于初期的安装调试和后期的维修更换极其不便，工作难度很大，同时也很难保证操作人员的安全。为此采用PLC来实现小区供水的自动化控制能解决以上供水的不足之处，实际应用价值很高，对与人们日常生活和生产具有重要意义。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 选题背景 1
1.2 国内外发展现状 1
1.3 可编程控制器(PLC)的特点及应用 1
1.4 设计目的及意义 2
1.5 设计要求 3
第二章 方案设计 4
2.1 总体方案设计 4
2.2 主要器件的选型 4
第三章 控制系统硬件设计 9
3.1 水泵电路设计 9
3.2 控制电路设计 9
3.3 输入输出I/O口分配 10
3.4 PLC外部接线图 11
3.5 硬件清单 11
第四章 控制系统软件设计 13
4.1 梯形图的设计 13
4.2 水泵手动、自动Y/Δ降压启动起保停控制 13
4.3 水位指示灯控制 15
4.4 备用指示灯控制 15
4.5 故障指示灯控制 16
第五章 控制系统调试 17
5.1 调试方法与结果 17
总结 23
致 谢 24
参考文献 25
附录 26 第一章 绪论
1.1选题背景
供水问题是人们生活和工作都不 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
可忽视的重要问题。随着社会的进步，城市的发展，人们生活水平也大大提高，自然对小区供水提出的要求也越来越高。要满足高效，安全，及时的供水，若采用过去人工的方式供水，成本高，劳动强度大，工作效率低，最重要的是安全也难以保障。过去采用的接触器控制系统因频繁的操作会导致一定磨损，从而使得此控制随着长时间的磨损而出现控制不及时或出错的现象，这样对日常生活中的维护和更换极其不方便，已经无法满足小区居民对供水的生活需求。因此很有必要对小区水塔供水控制系统进行重新设计。PLC（可编程逻辑控制器）[1]是和计算机自动控制相结合的方式，此方式解决了继电器接触控制中的接线繁琐，低可靠性，操作性不好的缺点，PLC充分利用了微处理器便捷的优点，同时考虑到现场操作工和维修工的技能习惯，尤其是对PLC中控制程序的编程设计，不需要专业性的计算机编程语言。因为PLC控制有很高的可靠性、简易性和安全性，所以在工业控制等其他领域也得到了较为普遍的应用。本设计也采用了这种控制方法来控制小区水塔的供水控制，设计后的水塔供水控制能够进行自动供水控制，无需员工值守。在一般小区的顶楼设置水塔或水箱来提供足够的水压来供用户使用，此外地下也设有自来水管来向水塔供水。当前我国的PLC控制技术也日渐成熟，我们有能力利用当前的PLC技术实现水塔自动供水控制。
1.2 国内外发展现状
我国在八十年代才开始接触PLC的使用，目前在国外引进的PLC中使用较多的有日本的欧姆龙公司，三菱公司，美国通用公司和德国西门子公司等。最近几年德国的西门子公司的S7系列在我国的使用较为广泛，在很多自动控制行业及领域有着十分重要的地位。之所以PLC的使用如此广泛，是因为其具有很好的抗干扰能力，控制系统结构也很简单，编程方便，使用简单，维护操作方便等优势。通用工业自动控制装置已经成为工业自动化的重要支柱之一。使用PLC来对程序设计，提高供水的可靠性，具有很高的使用价值，并且在国内外的企业和小区居民生活中得到广泛应用。
1.3 可编程控制器(PLC)的特点及应用
1.PLC的特点
（1）具有极高的可靠性：电气控制设备对可靠性要求很高，这一点PLC与过去的继电器控制电路相比尤为突出，因PLC大大减少了硬件控制的接线部分，自然减小了由于接线部分的接触不好而出现故障的机率。
（2）编程简单，易于掌握：PLC控制程序的编程不要求操作人员对C语言或者是其他专业性很强的编程语言熟练掌握，PLC的编程语言可以选用最为简单的梯形图完成，梯形图中涉及的相关虚拟元器件及其接口与过去的继电器控制原理图相对应。
（3）体积小，安装、维护方便
PLC的体积总体来说都是比较小的，可以随身携带。因为PLC的外部接线较少，所以操着人员安装时间大大减少，提高工作效率，若在后期控制要求有所改变，无需对外部接线做多少更改，只需将PLC控制模块中的控制程序做出相应的修改即可。
2.PLC的应用
当今社会只要涉及自动控制，很多都会选用PLC实现，它能实现：
（1）开关量的逻辑控制：能代替过去的继电器电路，可以实现逻辑控制，顺序控制，如工厂的流水线控制。
（2）模拟量控制：在实际生产过程中，存在很多的模拟量，如温度、流量、压力等，PLC能实现模拟量和数字量之间的转换。
（3）运动控制：PLC有专用的运动控制模块，能实现圆周运动或者直线运动控制，目前普遍应用于机械生产，机器人，电梯控制等场合。
（4）数据处理：现在的PLC很注重对数据处理的能力，PLC内部能独立进行对数据的分析处理。
（5）通讯及联网：PLC能够和PLC之间通信，也可以和其他智能设备进行通信，随着网络的发展，PLC的通信功能也十分受使用者关注，PLC的通讯及联网功能能够使控制更为便捷。
1.4 设计目的及意义
水资源的合理供应是人们共同关注的重要问题之一。无论是在人们的日常生活中或是工作中，水资源都扮演着独一无二，至关重要的角色。一旦我们离开了水，从小角度说会给我们的生活带来极大的不便甚至无法生活下去，从大角度来说会妨碍生产制造行业的进行，从而导致经济的落后。因此人们希望能够得到及时、充足的供水来保证生活和工作的可靠性。传统的水塔，高位水箱以及气压供水方式控制精度低，能耗大，安全性也难以保障。因此采用PLC控制的供水方式能达到供水稳定，满足人们需求，合理利用水资源等目的。如果继续选用传统的供水方式，对于初期的安装调试和后期的维修更换极其不便，工作难度很大，同时也很难保证操作人员的安全。为此采用PLC来实现小区供水的自动化控制能解决以上供水的不足之处，实际应用价值很高，对与人们日常生活和生产具有重要意义。
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