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PLC课程设计-液位升降自动控制系统
二○一一 ~二○一二 学年第 二 学期
信息科学与工程学院
课程设计报告书
课程名称: PLC 技术课程设计
班 级: 自动化0902 班
学 号: 200904134064
姓 名:
指导教师:
二○一二 年 五 月
一、设计题目:液位升降自动控制系统设计
二、设计目的:
巩固《PLC 技术》课程学过的知识,加强理论与实践的联系。以西门子 S7-300
系列 PLC 为例,通过本课程设计,达到了解硬件设备,熟悉 PLC 系统设计流程,
灵活运用基本指令和高级指令的目的。
三、设计内容及要求:
1.内容
根据设计资料中的控制要求,采用西门子 S7-300 系列 PLC 来实现液位高度
的自动控制。
2.要求
a) PLC 硬件模块选型,搭建硬件电路;
b) 软件编程并详细注释;
c)提交课程设计说明书(包括硬件选型及硬件电路图、I/O 设备表、程序流
程图、梯形图程序清单)。
四、设计任务初步分析
1.外部硬件分析
对于该系统,为了达到比较小的误差,采用外部液位传感器作为系统的输入
来判断当前系统的液位状态。
初步分析该进出水系统需要至少 9 个输入量,其中包括至少 5 个控制输入量:
手动自动切换、自动状态下的启动、手动模式下的进水和出水按键、停止按键。
4 个水位传感输入:满水位、高水位报警、低水位报警和空水位。
手动自动切换采用开关,当开关断开时表示当前是手动控制模式,当开关闭
合时表示已经切换到自动控制模式。启动按钮、进水和出水按键采用常开按钮,
内部采用软件自锁来维持闭合状态。停止按钮不需要自锁。
从系统功能输出分析,需要 4 个输出量:进水阀开关、出水阀开关、高报警
灯和低报警灯。
当 PLC 给进水阀和出水阀以及报警灯输出为高电平时,它们通电开始工作。
2.软件实现分析
为了达到控制要求,需要增加方向标志变量来指导水位变化的趋势。PLC 根
据输入变化,来作出对不同控制要求的响应。大体可以分为以下几种情况:
a) 手动控制状态下增减。保持自锁状态。当停止按钮、手动/ 自动切换、液
体满(空)保证进 (出)水阀不工作。。
b) 自动控制状态。通过中间方向标志变量来决定水位的增减。在空水位和
满水位时更新中间方向标志变量的状态。切换到手动控制模式时,或者选择停止
会中止自动控制过程。
c) 停止按钮。停止按键作用于所有输入回路中。
d) 警报灯的闪烁通过定时器来实现。警报灯只和高低水位传感输入有关,
可以看作独立的一部分。
为后续的程序编写,先用流程图的形式对程序逻辑的进行描述。如图 1
所示,这是控制逻辑部分。关于报警电路部分,由于逻辑简单且相对独立于
其它模块,故不列出。
开始
关进水阀
停止 是 关出水阀
断开所有自锁
否
手动/ 自动 手动 进水按钮 按下 进水自锁
自动
没有按下 启动按钮
关进水 是 满水位
按下
否
启动自锁
出水按钮 进水
上 变化方向
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