樣稿基于FXN PLC 及組態(tài)王的水塔水位監(jiān)控

1、揚州大學(xué)能動學(xué)院測控技術(shù)與自動化系統(tǒng)綜合畢業(yè)實習(xí)I （PLC實習(xí)）題 目：基于FX2N PLC 及組態(tài)王的水塔水位監(jiān)控課 程： 可編程控制器 專 業(yè)： 測控技術(shù)與儀器 學(xué) 號： 091301228 班 級： 測控0902 姓 名： 鐘樂 指導(dǎo)教師： 束長寶 蔣步軍 完成日期： 2012年3 月1日 目錄一、任務(wù)書1二、課程實習(xí)報告含輸入輸出設(shè)備清單2三、控制流程圖/順序功能圖3四、I/O地址分配表4五、I/O接線圖4六、梯形圖及程序說明5七、其它說明或介紹（組態(tài)軟件），功能實現(xiàn)方法8八、照片及簡單說明9九、實習(xí)總結(jié)（含調(diào)試過程出現(xiàn)問題及解決方法等）15十、參考文獻16一、任務(wù)書1） 概述圖1

2、水塔水位控制工作示意某單位自來水供水系統(tǒng)中，為解決其高層建筑物的供水問題，建有一個46 m高的水塔，該水塔正常水位變化2.2m，為保證水塔的正常水位，需要用水泵為其供水。水塔距離泵房較近。泵房有2臺22kW交流380V泵用異步電動機。水塔水位控制工作示意如圖1所示。2） 控制要求(1) 因電動機功率較大，為減小啟動電流對電網(wǎng)的沖擊影響，電動機采用星形三角形降壓啟動，并錯開啟動時間(間隔時間為5s)。(2) 通過在水塔的3個液壓傳感器SL1，SL2，SL3，將水位值信號送入PLC，從而通過水泵開關(guān)對水塔中水位進行自動控制。圖1中還有1液壓傳感器SL0作為下水箱缺水報警開關(guān)，當下水箱液位低于SL0

3、時，意味著水泵進水口缺水，此時應(yīng)自動切斷電源并報警。(3) 自動運行方式：由一臺可編程控制器來控制兩臺水泵電動機自動運行。當換項開關(guān)KK打到自動時，系統(tǒng)根據(jù)水塔液位傳感器傳出的信號執(zhí)行事先編譯好的程序。(4) 程序流程：在水塔中無水時，M1，M2兩臺泵同時開啟，對水塔進行注水；水位打到地液位時，控制臺上低水位燈點亮；水位到達中水位時，M2泵先停止，M1泵繼續(xù)運行，中水位燈點亮；水位到達高水位時，M1泵停止，高水位燈點亮。而當下水箱水位到達報警水位時，報警器開始報警，并停止兩臺電動機的運行。(5) 程序每臺電動機都有運行狀態(tài)指示燈。(6)液位傳感器要有位置狀態(tài)指示燈。3） 設(shè)計提示(1) 電動機

4、采用星形三角形降壓啟動，以減小啟動電流對電網(wǎng)的沖擊影響。4） 實習(xí)要求(1) 根據(jù)實習(xí)任務(wù)的要求，進行測點統(tǒng)計。(2) 選擇合適的FX2N 系列PLC，進行PLC的I/O分配,硬件配置。(3) 畫出PLC I/O接線圖及主接線圖等相關(guān)圖紙。(4) 根據(jù)控制要求設(shè)計梯形圖控制程序并加以說明。(5) 用組態(tài)王軟件完成系統(tǒng)組態(tài)畫面設(shè)計并實現(xiàn)基本監(jiān)控功能。(6) 在PLC實驗室上機模擬調(diào)試，檢驗設(shè)計功能。（7）實習(xí)時間為一周半。二、課程實習(xí)報告含輸入輸出設(shè)備清單輸入/輸出設(shè)備和對應(yīng)的PLC端子如下：輸入輸出輸入設(shè)備對應(yīng)端子功能介紹輸出設(shè)備對應(yīng)端子功能介紹SQ1X0開Y1Y1低水位燈SQ2X1關(guān)Y2Y2

5、中水位燈SQ3X2低水位傳感器Y3Y3高水位燈SQ4X3中水位傳感器Y4Y5水泵1SQ5X4高水位傳感器Y5Y10水泵2QSX5下水箱傳感器三、控制流程圖/順序功能圖控制流程圖四、I/O地址分配表輸入信號輸出信號啟動X0低水位燈Y1停止X1中水位燈Y2低水位傳感器X2高水位燈Y3中水位傳感器X3水泵1M1高水位傳感器X4水泵2M2警告X5五、I/O接線圖接線圖六、梯形圖及程序說明七、其它說明或介紹（組態(tài)軟件），功能實現(xiàn)方法組態(tài)王軟件具有適應(yīng)性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它

6、不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制，且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動畫。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進行設(shè)計。組態(tài)軟件也為試驗者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗者實時現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報警窗口、實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報表。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能使用組態(tài)王實現(xiàn)控制系統(tǒng)實驗仿真的基本方法：(1)圖形界面的設(shè)計(2)構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(3)建立動畫連接(4)運行和調(diào)試八、照片及簡單說明低水位中

7、水位高水位警告 當打開電源時，傳感器檢測上水箱水位，當液位為低水位時，低水位傳感器置1，低液位燈點亮，水泵M1，M2同時星形三角形降壓啟動。當液位到達中水位時，中水位傳感器置1，中液位燈點亮，水泵M2停止。當液位到達高水位時，高水位傳感器置1，高液位燈點亮，水泵M1停止。當下水箱液位低于一定程度時，下水箱傳感器置數(shù)，整個系統(tǒng)停止工作。當下水箱缺水時，水泵M1，M2停止工作當水位為低水位時，水泵M1，M2星形三角形啟動當水位到達中水位時，M2停止工作當水位到達高水位時，M1停止工作九、實習(xí)總結(jié)（含調(diào)試過程出現(xiàn)問題及解決方法等） 短短的一個半星期的課程設(shè)計結(jié)束了，在這短短的我學(xué)會并掌握了很多的PL

8、C知識和組態(tài)王軟件的應(yīng)用。我們遇到各種各樣的問題，但我們還是堅持在實驗室不停的驗證不停調(diào)試，在一個個問題的解決中，我們不斷的提高著我們理論知識的應(yīng)用，實際操作技能的也得到了很好的鍛煉，也鍛煉了我們的自學(xué)能力。在課程設(shè)計期間，我們小組遇到了很多的問題，甚至一些基本的知識也不會，有的翻書可以找到答案，但是不是所有的問題都能夠在書上找到答案的，所以就想老師請教，自己在這個反復(fù)思考的過程中學(xué)到了很多的知識。另外相互討論共同研究也是很重要的，經(jīng)常出現(xiàn)一些問題,使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提

9、高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。在這次課程設(shè)計中，我們遇到過很多的棘手的問題，比如動畫界面沒反應(yīng)；按下關(guān)閉鍵時，系統(tǒng)還在運行；動畫效果與PLC實際的主從關(guān)系搞反了。這就需要我們能夠不斷討論，遇到實在解決不了的就找人幫忙，而不是隨便放松對自己的要求，或者是蒙混過關(guān)。這樣就失去了這次課程設(shè)計的意義了。課程設(shè)計就是讓我們學(xué)會認識問題，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。這樣我們才能夠進步，才能夠有所收獲，有所長進。 這次的課程設(shè)計是以小組為單位的，我們的小組有4個人，平時我們就一起討論，并且提出問題，一起解決，沒有把任務(wù)單單丟給一個人去做。大家齊心協(xié)力一起努力把程序畫出了，再接入硬件，最后通過調(diào)試，檢測得到最后的結(jié)果。十、參考文獻1周美蘭.PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計.科學(xué)出版社.20092茍曉