物业供水系统水泵梯形图控制程序设计与调试.docx

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物业供水系统水泵梯形图控制程序设计与调试

摘要

随着我国社会经济的发展，人们生活水平的不断提高，城市中各类小区的建设发展十分迅速，同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求，小区的供水系统是其中的一个重要方面。

本论文是针对供水要求设计的基于PLC的物业供水系统。

本设计由PLC、四台水泵、压力传感器等组成，系统工作时分手动操作和自动操作，自动操作时首先由传感器把信号传给PLC，再由PLC根据水压的高低信号分析控制四台水泵的工作状态；手动操作时，可以通过各个水泵的启动停止按钮独立的工作。

关键词:

物业供水PLC水压

第一章绪论

我们都知道，水是人类生活生产中不可缺少的物质，在提倡节能环保的时代，对于我们这个水资源，电能短缺的国家，节约更显得尤为重要。

随着人们生活水平的提高，城市中各小区的建设发展的十分迅速，同时也对小区的基础建设提出了更高的要求。

小区的供水系统的建设正是其中的一部分，供水的可靠性、稳定性、经济型直接影响到小区居民的正常生活和工作，也直接体现出小区物业管理水平的高低。

现在某物业供水系统有水泵4台，供水管道安装压力检测开关K1、K2和K3，K1接通，表示水压偏低；K2接通表明水压正常；K3接通，表明水压偏高。

对于供水系统有以下控制要求：

（1）自动工作时，当用水量少，压力增高，K3接通，此时可延时30s后撤除1台水泵工作，要求工作的水泵先切断；压力降低，K1接通，此时可延时30s后增设1台水泵工作，要求未曾工作过的水泵增加投入运行；当K2接通，表示水压正常，可维持水泵运行数量。

工作时，要求水泵至少为1台，最多不得超出4台。

（2）各水泵工作时，均应有工作状态显示。

（3）手动工作时，要求4台水泵可分别独立操作（分设起动和停止开关），并分别具有过载保护，可随时对单个水泵进行断电控制。

（4）设置“自动手动”切换开关（ON——手动，OFF——自动），另设自动运行控制开关（ON——自动运行，OFF——自动运行停止）。

第二章硬件设计

§2.1供水主电路设计

由设计内容和要求可知，本设计要用到四台水泵，在设计主电路时，水泵以电动机代替，图中的KM为接触器线圈，FR为热继电器，主电路中有短路过载保护，主电路如图2-1所示

：

2-1主电路图

§2.2供水系统I/O地址分配表

供水系统的I／O地址分配表本设计的控制部分有PLC完成。

由于本系统控制分手动和自动运行，手动运行时，每台水泵分别有启动和停止开关，自动运行时需要有自动运行/停止开关。

水压判断开关以及过载保护等，还有四个水泵输出。

所以PLC的I/O地址分配表如下表2-1所示：

表2-1I/O地址分配表

控制信号

信号名称

元件名称

元件符号

地址编码

输入信号

自动∕手动切换信号

常开按钮

QS1

I0.0

手动启动泵1

常开按钮

SB1

I0.1

手动停止泵1

常闭按钮

SB2

I0.2

手动启动泵2

常开按钮

SB3

I0.3

手动停止泵2

常闭按钮

SB4

I0.4

手动启动泵3

常开按钮

SB5

I0.5

手动停止泵3

常闭按钮

SB6

I0.6

手动启动泵4

常开按钮

SB7

I0.7

手动停止泵4

常闭按钮

SB8

I1.0

自动启动∕停止信号

常开按钮

QS2

I1.1

低压开关K1

压力开关

SP1

I1.2

水压正常反馈信号

压力开关

SP2

I1.3

高压开关K3

压力开关

SP3

I1.4

输出信号

泵1供水

接触器

KM1

Q0.0

泵2供水

接触器

KM2

Q0.1

泵3供水

接触器

KM3

Q0.2

泵4供水

接触器

KM4

Q0.3

信号灯1亮

信号灯

HL1

Q0.4

信号灯2亮

信号灯

HL2

Q0.5

信号灯3亮

信号灯

HL3

Q0.6

信号灯4亮

信号灯

HL4

Q0.7

§2.3元器件选择

本系统用到的元器件有：

可编程控制器PLC，水泵，继电器，接触器等。

PLC选用的是S7-200.CPU的选择：

由I/O分配表可知，本系统需要14个输入点，8个输出点。

所以选用CPU224（14输入/10输出）其I/O接线图如图2-2所示

图2-2I/O接线图

第三章程序设计

§3.1程序设计流程图

由于该系统既可以手动运行又可以自动运行，所以本系统设计主要分两部分，一部分是手动模块，一部分是自动模块。

系统的总流程图如图3-1所示。

该流程图主要介绍了本系统的设计思路，其中的具体细节没有在流程图中给出，将会在后面的程序分析中详细介绍。

图3-1程序设计流程图

§3.2程序梯形图

B

A

A

B

DC

C

§3.3程序指令表

由梯形图可以得出相应的语句表。

TITLE=物业供水系统水泵控制程序梯形图

Network1//网络标题

//自动/手动切换开关状态为"OFF"时，程序自动跳转到自动控制模块（网络6）执行

LDNI0.0

JMP1

Network2

//水泵1手动启动或停止：

I0.1闭合，水泵1启动；I0.2断开，水泵1停止

LDI0.1

OM0.0

ANI0.2

AI0.0

=M0.0

Network3

//水泵2手动启动或停止：

I0.3闭合，水泵2启动；I0.4断开，水泵2停止

LDI0.3

OM0.1

ANI0.4

AI0.0

=M0.1

Network4

//水泵3手动启动或停止：

I0.5闭合，水泵3启动；I0.6断开，水泵3停止

LDI0.5

OM0.2

ANI0.6

AI0.0

=M0.2

Network5

//水泵4手动启动或停止:

I0.7闭合，水泵4启动；I1.0断开，水泵4停止

LDI0.7

OM0.3

ANI1.0

AI0.0

=M0.3

Network6

//网络6-12为自动控制模块

LBL1

Network7

//自动运行控制开关状态为"ON"（I1.1闭合）时，M1.1得电

LDI1.1

ANI0.0

=M1.1

Network8

//无水泵工作时，水泵1自行启动

LDM1.1

ANM0.0

ANM0.1

ANM0.2

ANM0.3

SM0.0,1

Network9

//水压低时，I1.2闭合，定时器T37开始计时30s

LDI1.2

AM1.1

ANI1.3

ANT37

TONT37,300

Network10

//水压低时，各水泵启动或停止控制程序段

LDT37

LPS

AM0.0

ANM0.1

ANM0.2

ANM0.3

SM0.1,1

LRD

ANM0.0

AM0.1

ANM0.2

ANM0.3

SM0.2,1

LRD

ANM0.0

ANM0.1

AM0.2

ANM0.3

SM0.3,1

LRD

ANM0.0

ANM0.1

ANM0.2

AM0.3

SM0.0,1

LRD

AM0.0

AM0.1

ANM0.2

ANM0.3

SM0.2,1

LRD

ANM0.0

AM0.1

AM0.2

ANM0.3

SM0.3,1

LRD

ANM0.0

ANM0.1

AM0.2

AM0.3

SM0.0,1

LRD

AM0.0

ANM0.1

ANM0.2

AM0.3

SM0.1,1

LRD

AM0.0

AM0.1

AM0.2

ANM0.3

SM0.3,1

SM0.4,1

LRD

ANM0.0

AM0.1

AM0.2

AM0.3

SM0.0,1

SM0.5,1

LRD

AM0.0

ANM0.1

AM0.2

AM0.3

SM0.1,1

SM0.6,1

LRD

AM0.0

AM0.1

ANM0.2

AM0.3

SM0.2,1

SM0.7,1

LPP

AM0.0

AM0.1

AM0.2

AM0.3

JMP2

Network11

//水压高时，I1.4闭合，定时器T38开始计时30s

LDI1.4

AM1.1

ANI1.3

ANT38

TONT38,300

Network12

//水压高时，各水泵启动或停止控制程序段

LDT38

LPS

AM0.0

ANM0.1

ANM0.2

ANM0.3

JMP2

LRD

ANM0.0

AM0.1

ANM0.2

ANM0.3

JMP2

LRD

ANM0.0

ANM0.1

AM0.2

ANM0.3

JMP2

LRD

ANM0.0

ANM0.1

AM0.2

AM0.3

JMP2

LRD

AM0.0

AM0.1

ANM0.2

ANM0.3

RM0.0,1

LRD

ANM0.0

AM0.1

AM0.2

ANM0.3

RM0.1,1

LRD

ANM0.0

ANM0.1

AM0.2

AM0.3

RM0.2,1

LRD

AM0.0

ANM0.1

ANM0.2

AM0.3

RM0.3,1

LRD

AM0.0

AM0.1

AM0.2

ANM0.3

RM0.0,1

LRD

ANM0.0

AM0.1

AM0.2

AM0.3

RM0.1,1

LRD

AM0.0

ANM0.1

AM0.2

AM0.3

RM0.2,1

LRD

AM0.0

AM0.1

ANM0.2

AM0.3

RM0.3,1

LRD

AM0.0

AM0.1

AM0.2

AM0.3

AM0.4

RM0.0,1

RM0.4,1

LRD

AM0.0

AM0.1

AM0.2

AM0.3

AM0.5

RM0.1,1

RM0.5,1

LRD

AM0.0

AM0.1

AM0.2

AM0.3

AM0.6

RM0.2,1

RM0.6,1

LPP

AM0.0

AM0.1

AM0.2

AM0.3

AM0.7

RM0.3,1

RM0.7,1

Network13

//网络13-17为输出模块

LBL2

Network14

//水泵1输出：

M0.0闭合，水泵1工作，同时指示灯亮；M0.0断开，水泵1停止，同时指示灯灭

LDM0.0

=Q0.0

=Q0.4

Network15

//水泵2输出：

M0.1闭合，水泵1工作，同时指示灯亮；M0.1断开，水泵1停止，同时指示灯灭

LDM0.1

=Q0.1

=Q0.5

Network16

//水泵3输出：

M2.0闭合，水泵3工作，同时指示灯亮；M0.2断开，水泵3停止，同时指示灯灭

LDM0.2

=Q0.2

=Q0.6

Network17

//水泵4输出：

M3.0闭合，水泵4工作，同时指示灯亮；M0.3断开，水泵4停止，同时指示灯灭

LDM0.3

=Q0.3

=Q0.7

第四章设计总结

本次课程设计是实现物业供水系统4台水泵的正常有序供水,通过压力开关的检测来合理使用开机的数量,从而在保证正常供水的情况下节约能源。

通过这次课程设计,使我再次复习了有关PLC应用方面的知识,了解了PLC使用的广阔前景。

在这二周的设计中，也是我的自信心有了很大的提高，使我明白在面对困难时我要轻言放弃，要相信自己，并努力的发现困难解决困难。

同时也是我明白在面对一件事情时不要被他的表象所迷惑，不要第一眼看去认为他难他就难，有时只要我们认真的按部就班的来做，所有的问题都能解决，到后来我也会发现不会那么难。

参考文献

[1]于庆广，《可编程控制原理及系统设计》，北京：

清华大学出版社，2004；

[2]孙振强，《可编程控制原理及应用教程》，北京：

清华大学出版社，2006；

[3]李缓，《PLC原理及应用》，北京：

北京邮电大学出版社，2009；

[5]胡学林，《电气控制及PLC》，北京：

冶金工业出版社；

[6]王兆义，《小型可编程控制器实用技术》，北京:

机械工业出版社，2002；

[7]吴晓君、杨向明《电气控制及可编程控制器应用》，北京:

中国建材工业出版社，2004；

[8]张万忠，《可编程控制器应用技术》，北京:

化学工业出版社，2001。