基于PLC的水塔水位控制系统设计毕业设计论文.doc

基于PLC的水塔水位控制系统设计 目 录TOC \o 1-3 \h \u 过负荷电流，还可以接通和分断短路电流的开关电器。低压断路器在电路中除起控制作用外，还具有一定的保护功能，如过负荷、短路、欠压和漏电保护等。低压断路器容量范围很大，最小为4A，而最大可达5000A。 这次设计选择的是型号为DZ47 3P 16A。 3.5 电源设计 PLC的外部工作电源一般为单相85 ~260 50/60Hz交流电源，也有采用24~36V直流电源的。使用单相交流电源的PLC，往往还能同时提供24V直流电源，提供直流输入使用。PLC对其外部工作电源的稳定度要求不高，一般可允许±15％左右。所以，这次设计采用的是单相220V交流电源供电的PLC。 3.6 人机接口设计 人机接口是操作者与机电系统之间进行信息交换的接口。按照信息传递的方式分为两类：输入接口，输出接口。常用的输出设备：状态指示灯，发光二极管，液晶显示器，微型打印机，阴极摄像管显示器，扬声器等。此次设计用到的输出设备有状态指示灯，液晶显示器，扬声器。 本章小结：本章根据控制要求，确定了PLC的型号，系统的I/O分配表，并由此确认都要扩展什么模块，然后，选择了电机及其驱动电路，并且确定了检测元件，低压电器，最后确定了电源与人机接口的设计。 第4章 控制系统软件设计 4.1 控制程序流程图 根据系统要求，水塔系统的控制流程图如图4.1所示： 图4.1水塔系统控制程序流程图 4.2 控制程序设计 本次设计采用的是自动检测系统，当水池中缺水时，系统能够自动检测，并自动向水池中供水，同样，当水塔中缺水时，系统能能自动检测，并自动向水塔中供水，当系统发生故障时，系统还会报警。系统的控制程序设计如下： 水塔系统启停控制程序如图4.2所示： 图4.2水塔系统启停控制程序 水泵M1启停控制程序如图4.3所示： 图4.3水泵M1启停控制程序 水泵M1注水4S控制程序如图4.4所示： 图4.4水泵M1注水4S控制程序 水池水位过低指示控制程序如图4.5所示： 图4.5水池水位过低指示控制程序 水泵M1处故障时蜂鸣器H1控制程序如图4.6所示： 图4.6水泵M1处故障时蜂鸣器H1控制程序 水池报警指示灯闪烁控制程序如图4.7所示： 图4.7水池报警指示灯闪烁控制程序 水池水位过高指示控制程序如图4.8所示： 图4.8水池水位过高指示控制程序 水泵M2启停控制程序如图4.9所示： 图4.9水泵M2启停控制程序 水泵M2注水4S控制程序如4.10所示： 图4.10水泵M2注水4S控制程序 水塔水位过低指示控制程序如图4.11所示： 图4.11水塔水位过低指示控制程序 水泵M2处故障时蜂鸣器H2控制程序如图4.12所示： 图4.12水泵M2处故障时蜂鸣器H2控制程序 水塔报警指示灯闪烁控制程序如图4.13所示： 图4.13水塔报警指示灯闪烁控制程序 水塔水位过高指示控制如图4-14所示： 图4.14水塔水位过高指示控制 4.3 显示操作界面设计 显示操作界面采用的是TD200显示，TD200是Text Display 200的简写，它是可编程控制器S7-200系列的常用文本显示器。它可以用来显示信息，在信息中可以内嵌数据，数据既可以显示，也可以由操作人员进行设置。 TD200既可以通过TD/CPU电缆由S7-200 CPU供电，也可以由一个外部插入式电源供电，但不能TD/CPU电缆和外部电源同时对TD200 供电，这样会损坏设备。本文只讨论最简单、最常用的方式：由S7-200通过TD/CPU电缆供电。 TD200只是一个文本显示器，不需对TD200进行组态和编程，所有组态信息全部存在CPU S7-200中。 TD200 里只存储TD200的地址、所连接的CPU的地址、通讯波特率和参数块的位置。 也就是说，TD200的所有组态数据都存储在CPU S7-200可变存储器（V存储器）内，而在TD200中只需通过面板设置TD200的地址、所连接的CPU的地址、通讯波特率和参数块的位置。 TD200上电后，按“ESC”键进入“诊断菜单”，接着进入“TD200 设置”选项，分别设置“TD200 地址”（缺省值为1）、“CPU 地址”（缺省值为2）、“参数块地址”（缺省值为0）、“波特率”（缺省值为9.6K）。本例中，我们使用缺省设置。 在STEP 7 MicroWIN V4.0中，用TD200向导（菜单“ToolsTD200 Wizard”）给CPU S7-200编程。完成编程并下载后，将CPU和TD200通过TD/CPU电缆进行正确连接，正确设置TD200的参数，即可完成TD200的开发使用。 上电后，TD200从CPU读参数块。对所有参数均进行合法性检查。如果一切合格，TD200开始