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电气控制与PLC课程设计 课题： 抽水泵的PLC控制  成绩评定· 一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。 二、评分 课程设计成绩评定  目录 第一章 引言 2 1.1设计要求 2 1.2设计目的 2 1.3设计任务 2 第二章 系统总体方案设计 2 2.1系统硬件配置及组成原理 2 2.1.1系统组成原理图 2 2.1.2系统硬件配置 3 2.2 系统变量定义及分配表 6 2.3 系统接线图设计 7 2.4 系统可靠性设计 7 2.4.1PLC的电源可靠性设计 7 2.4.3 PLC的安全保护 8 2.4.4 冗余系统或热备用系统 8 2.4.5 PLC的故障诊断 8 第三章 控制系统设计 8 3.1 控制程序流程图设计 8 3.2 控制程序时序图设计 10 3.3 控制程序设计思路 10 3.4 创新设计内容 12 第四章 系统调试及结果分析 12 4.1 系统调试及解决的问题 12 4.2 结果分析 12 第五章 结束语 17 附录 18 参考文献 20 第一章 引言 1.1设计要求 本次设计采用PLC进行检测和控制水位。如图1.1所示用电动机抽水至储水塔。其动作如下： 1）若液位传感器SQ4检测到地上蓄水池有水，并且SQ2检测到水塔未到满水位时，抽水泵电动机运行抽水至水塔。 2）若SQ4检测到蓄水池无水，电动机停止运行，同时水池无水指示灯亮。 3）若SQ3检测到水塔水位低于下限，水塔无水指示灯亮。 4）若SQ2检测到水塔满水位（高于上限），电动机停止运转。 5）发生停电，恢复供电时，抽水泵自动控制系统能继续工作。 图1.1模拟抽水泵抽水图 1.2设计目的 综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能，相对独立地设计和调试一个小型PLC应用系统，使学生获得PLC控制技术工程的基本训练，提高工程意识和实践技能。同时提高学生对文献资料的检索和信息处理的能力，以及编写和整理设计文档的能力。课程设计的主要目的是通过某一PLC控制系统的设计实践，使学生能够熟练地进行PLC系统外围电路设计、接线、编程、调试等工作，培养学生的工程技术应用能力。 1.3设计任务 熟悉工艺流程及生产设备的工作原理；根据控制要求，画出硬件电路图、PLC接线图及控制梯形图；利用编程软件编制程序，可先在计算机上进行仿真，然后在实验室完成调试；完成课程设计说明书。 第二章 系统总体方案设计 2.1系统硬件配置及组成原理 2.1.1系统组成原理图 PLC是一种数学运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计的。此次课程运用PLC进行抽水泵的设计，水池和水塔的各水位通过限位开关来检测，用来向PLC提供控制信号，接着有利用PLC进行控制。此外从上面的设计要求和任务，以及PLC运行的工作环境分析，此次抽水泵PLC控制系统可分别由交流接触器和电动机构成的主电路，还有以PLC为核心的智能控制系统，以及为PLC提供电源的电源模块，再加上检测模块组成。结构如图2.1所示。 图2.1抽水泵的PLC控制系统组成图 2.1.2系统硬件配置 1、该设计的核心就是PLC的选择，鉴于这学期我们学习了日本三菱公司的FX2N系列的PLC，有关FX系列输入特性详见表2.1。因此此次PLC课程设计我们选用FX2N-32MR型号的产品。它的特点有： ●控制规模:14点 MR/MT；●内置2K容量的EEPROM存储器,无需电池,免维护；● CPU运算处理速度0.55~0.7μS/基本指令；● 基本单元内置2轴独立最高100kHz定位功能(晶体管输出型)；●有32个I/O点的基本单元，输入点数和输出点数都是16个； ●继电器输出型，电源为交流220V。  表2.1 FX系列PLC输入特性表 当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 输入采样阶段 在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 (二） 用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先