试管核酸PLC物业供水系统水泵梯形图控制程序设计与调试

2021年1月21日发(作者：试管婴儿怀孕几周开启停药)

烟

台

南

山

学

院


PLC
课程设计


题目

物业供水系统水泵梯形图控制程序设计与
调试


姓

名：



刘美丽




所在学院：


工学院电气与电子工程系


所学专业：

电气工程及其自动化




班

级：


电气工程
1102


学

号：


2




指导教师：

姜倩倩




小组成员：

刘瀚文，李胜楠，刘松松




课程设计任务书

一、基本情况


学时：
1
周

学分：
1
学分

适应班级：
11
电气工程

二、课程设计的意义、性质、目标、要求

1
．意义

课程 设计是
PLC
课程教学的最后一个环节，是对学生进行全面的系统的训练。进行
课程设 计可以让学生把学过的比较零碎的知识系统化，
真正的能够把学过的知识落到实
处，能够开发简 单的系统，也进一步激发了学生再深一步学习的热情，因此课程设计是
必不少的，是非常必要的。

2
．性质

课程设计是提高学生
PLC
技术应用能力以 及文字总结能力的综合训练环节，
是配合
PLC
课程内容掌握、应用得的专门性实践类 课程。

3
．目标

通过典型实际问题的实际，训练学生的软硬件的 综合设计、调试能力以及文字组织
能力，建立系统设计概念，加强工程应用思维方式的训练，同时对教学 内容做一定的扩
充。

4
．要求

（
1
）课程设计的基本要求

PLC
课程设计的主要内容包 括：理论设计与撰写设计报告等。其中理论设计又包括
选择总体方案，硬件系统设计、软件系统设计。程 序设计是课程设计的关键环节，通过
进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。课程设计的最后 要求是写出设计总
结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。< br>
（
2
）课程设计的教学要求

PLC
课程设计的教 学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室
进行。做到实训教学课堂化，严格考勤制 度，在实训期间（一周）累计旷课达到
6
节以
上，或者迟到、早退累计达到
8
次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间
需要外出查找资料，必须在指定的时间内 方可外出。


课程设计的任务相对分散，每
3
—
5名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。
小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可 以相互探讨、协商，可以互相借
鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要 有完整的设计
资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过
50%
的课程设计考核按 不及格处理。

三、课程设计题目及设计过程

一、题目：物业供水系统水泵梯形图控制程序设计与调试

二、内容及要求：

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，表示水压正常；
K3
接通，表示水压偏高。

1.
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 先工作的水泵先切断；当用水量多时，压力降低，
K1
接通，此时可延
时
30 s
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
供水正常，可维持水泵运行数量。工作时，要求水泵数量最少为
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，可随时对单台水泵进行断电控制（注：若输入点不够，可减少一个
过载保护输入 ）。


（
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）。
2.
画出运行框图，
I/O
编址，编程并调试

3.
画出
I/O
端子接线图。

4
、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见 “课程设计
报告写作要求”。

四、设计报告


设计完成 后，必须撰写课程设计报告。设计报告必须独立完成，格式符合要求，文
字（不含图形、程序）不少于< br>3000
字，图形绘制规范报告书用
A4
纸书写，装订成册。
设计报告 的格式如下：

1
、封面

2
、内容提要（摘要）

3
、目录

4
、正文

(1)
所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；

(2)
硬件电路设计及描述；

1
）确定元器件的型号及参数。

2
）画出完整的原理图。

3
）列出元器件清单。

(3)
软件设计流程及描述；

5
、心得体会（总结）

6
、参考文献

7
、附录（源程序代码）

8
、有关图纸

五、进度安排

PLC
课程设计共 安排
1
周，合计
40
学时，具体分配如下：

实习动员及准备工作：
2
学时

总体方案设计：
6
学时

硬件设计：
8
学时

软件设计：
10
学时

撰写设计报告：
6
学时

答辩与总结：
4
学时

教师辅导：
6
学时

六、考核方法


PLC
课程设计的考核方式为考查，考核结果为优 秀、良好、中等、及格和不及格五
等，分数在
90-100
之间为优秀，
80 -89
分之间为良好，
70-79
分之间为中等，
60-69
分之间为及格，
60
分以下为不及格。

考核分三个方面进行：
平时表现
20%
；
设计过程
25%
；
设计报告
40%
；
设计答辩
15%
。

有下列情形之一者，课程设计考核按不及格处理：

1
、设计期间累计迟到、早退达
8
次；

2
、设计期间累计旷课达
6
节；

3
、设计报告雷同率超过
50%
或无设计报告；

4
、不能完成设计任务，达不到设计要求。


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
。< br>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
。
该系统还设有过载等保护
。

关键词：
PLC
，物业供水，水压


目录

错误！未找到引用源。

第
1
章

引言

.............................................. .................................................. ..............................
1
1.1
课题背景和意义
........................... .................................................. ..............................
1
1.2
可编程控制器（
PLC
）介绍

.
.... .................................................. .................................
1
第
2
章

控制系统设计

........... .................................................. .................................................
3
2.1
系统整体设计要求
.................... .................................................. .................................
3
2.2
系统设计思想
............................ .................................................. .................................
3
2.3
系统硬件设计
............................ .................................................. .................................
4
2.3.1 PLC
输入输出口分配

.
...................... .................................................. ................
4
2.4
软件设计
....... .................................................. .................................................. ............
6
2.4.1
设计要求
......... .................................................. ..................................................
6
2.4.2
流程图
....................... .................................................. ........................................
6
2.4.3
梯形图
............................. .................................................. ..................................
7
2.4.4
结论
.............................. .................................................. ...................................
12
总结
....................................... .................................................. .................................................
13
参考文献

.......................... .................................................. .................................................. ....
14

第
1
章

引言

1.1
课题背景和意义

我们都知道，水是人类生活、生产中不可缺少的重要 物质，在建设节约型时代特征
的前提下，我们这个水资源和电能短缺的国家，长期以来在市政供水、高层 建筑供水、
工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，自动化程度低，而随着我国社会经济的发
展，人们生活水平的不断提高，以及住房制度改革的不断深入，城市中各类小区建设发
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。小区供水系统的建设是
其中的一个重要方面，供水的可靠 性、稳定性、经济性直接影响到小区住户的正常工作
和生活，也直接体现了小区物业管理水平的高低。本 系统就是在这种背景下设计的。

1.2
可编程控制器（
PLC
）介绍

可编程控制器
(Programmable Controller)
是计算机家族中 的一员，是为工业控制
应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器
(Pro grammable Logic
Controller)
，简称
PLC
， 它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种
装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围 ，因此，今天这种装置称作可编程控制器，
简称
PC
。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)
的简称混淆，所以将可编程
控制器简称
PLC
。

它在设计上有以下优点：

1
、可靠性高、抗干扰能力强；

2
、接口模块功能强，品种多；

3
、硬件配置齐全，用户使用方面，适应性强；

4
、编程方法简单、直观；

5
、系统的设计、安装、调试工作量小；

6
、经济方面、维修工作量小；

7
、体积小、耗能低、重量轻；

PLC
发展的新动向：

1
、产品规模向大、小两个方向发展
大：
I/O
点数达
14336
点、
32
位为微处理器、
多
CPU
并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。
1

由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。

2
、
PLC
在闭环过程控制中应用日益广泛。

3
、不断加强通讯功能。

4
、新器件和模块不断推出

高档的
PLC
除了主要采用
CPU
以提高处理速度外，还有
带处理器的
EPROM
或
RAM
的智能
I/O
模块、
高速计数模块、
远程
I/O
模块等专用化模块。

5
、编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化

有各种简单或 复杂的
编程器及编程软件，采用梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有高档的
PLC
指令系
统。

6
、发展容错技术

采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。

7
、追求软硬件的标准化。


2


第
2
章

控制系统设计

2.1
系统整体设计要求

本设计是基于
PLC
的物业供水系统，具有以下特点：

1.
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 ，表示水压正常；
K3
接通，表示水压偏高。

2.
系统分手动工作 和自动工作两种状态，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
，
要求先工作的水泵先切 断
；
当用水量多时，
压力降低，
K1
接通，此时可延时
30 s
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
K 2
接通，表示供水正常，可维持水泵运行数量。工作时，要求水泵数量
最少为
1
台，最多不得超出
4
台；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
对单台水泵进行断电控制（若输入点不够， 可用
I/O
扩展模块）。

3.
并设有“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）。

各水泵工作时，均应有工作状态显示。


2.2
系统设计思想

本程序是物业供水系统水泵控制程序设计与调试，主电 路有四个电机，分别设有过
载保护，开关。

控制电路采用
PLC
， 手动控制阶段易于设计，分别增设长开长闭开关，保证手动控
制每台电路的通断。

本 程序的设计难点在于增减水泵时判断谁先谁后，先打开的水泵先关闭，即先进先
出的原则。最先想到的是 出栈入栈指令，但查找资料未发现其具体符号标记，为便于画
程序梯形图，绞尽脑汁想另一种方法。于是 ，我想到运用两个左以为指令控制开断电机
的顺序，保证电机的先进先出。然后用一个置位指令打开剩余 电机，用复位指令保证关
闭的电机。具体实现步骤见下文。


3