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液体反应池定量定时送液控制PLC课程设计
沈阳工程学院课程设计
液体反应池定量定时送液控制
14-
13-
1引言
本设计围绕液体反应池定量定时送液控制，选用德国西门子公司的S7-200系列PLC,CPU226型完成顺序控制启停任务。
液体反应池在各行各业都得到了广泛的应用，如化工产业，化工厂大量使用液体反应池。在其得到广泛应用的同时，特别是许多大型反应池会布置多台水泵，实现各水泵启停自动化控制显得尤为重要。以往的手动操作常会给运行人员带来很多麻烦，水泵的启停都需要运行人员亲自操作，不仅费力而且操作时间长，造成控制不准确。因此，在本次设计中以三台水泵的控制为例，尝试对液体反应池定时定量送液控制程序进行编程。
本次设计中使用的西门子的S7-200系列PLC适用于各行各业、各种场合中的检查、监测及控制自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。由于它具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格、丰富的功能模块以及强大的指令系统，使得S7-200PLC可以近乎完美地满足小规模控制的要求。
在本次设计中，要用PLC完成三台泵的顺序启动，小灯显示水位及限位停泵功能。
2设计内容
2.1基本功能
2.1.1三台泵的顺序启动
用三台泵向某反应池输送液体。按下启动按钮后，三台泵顺序间隔3s启动。
2.1.2三台泵的停止
（1）当液体达到A后，第一台泵停止。
（2）当液体达到B处，第二台泵停止。
（3）当液位达到C后，若6s后未按下停止按钮，当液位超过D处，则溢流阀切断最后一台泵。
（4）按下停止按钮，所有的泵停止工作。
2.1.3液位显示
（1）当液体达到A后，A处发出间隔1.5s的闪烁信号。
（2）当液体达到B处，A处闪烁信号停止，B处发出间隔1s的闪烁信号。
（3）液位达到C后，B处闪烁信号停止，C处发出1s闪烁信号。若6s后仍未按下停止按钮，则C处闪烁信号时间为0.5s。
2.2硬件配置
编程计算机，S7-200PLC，三台泵，三个小灯，启动按钮，停止按钮，四个液位开关。
4液体反应池硬件设计
4.1网络结构设计
液体反应池定量定时控制系统的网络结构图如图4.1所示，包括编程计算机、S7-200PLC及在其控制下的三台泵。
图4-1控制系统网络结构图
4.2硬件设计
图4-2反应池PLC外围接线图
如图所示为液体反应池PLC外围接线图，S7-200PLC的输入设备为启/停按钮及A、B、C、D四处的液位开关，输出设备为三台水泵和三个小灯。S7-200PLC供电电源为交流220V，自带直流24V供电电源。输出设备电源为交流220V。
4.3电气原理图设计
图4-3液体反应池电气原理图
4.4I/O地址分配
根据检测设备的控制要求及系统的I/O点数，并考虑富裕量，选用德国西门子公司的S7-200PLC，CPU226型，其I/O为24点输入、16点输出。PLC系统的输入、输出元件及I/O地址设定如下表所示。
表4-4PLC的I/O定义表
序号
名称
符号
I/O地址
1
启动按钮
SB1
I0.0
2
停止按钮
SB2
I0.1
3
A处液位
I0.2
4
B处液位
I0.3
5
C处液位
I0.4
6
D处液位
I0.5
7
1泵
KM1
Q0.0
8
2泵
KM2
Q0.1
9
3泵
KM3
Q0.2
10
A处液位灯
HL1
Q0.3
11
B处液位灯
HL2
Q0.4
12
C处液位灯
HL3
Q0.5
5PLC程序设计及过程分析
网络1
按下启动按钮后，M1.0自保持为1。当按下停止按钮后，M1.0自保持回路断开，M1.0由0变为1。三台水泵间隔3s依次启动。1泵、2泵、3泵的停止信号分别是A处、B处、D处的液位开关信号。
网络2
液位到C处6s后的闪烁信号，时间间隔为0.5s。
网络3
1泵启动后2泵按时启动，T37计时器保证1泵与2泵启动时间间隔为3s。
网络4
液位达到A处后，A处的液位开关I0.2动作，产生A处液位灯闪烁信号，B处的液位开关I0.3作为该信号的停止信号，当液位达到B处时A处液位灯闪烁信号消失。
网络5
液位达到A处时A处液位灯以1.5s的频率闪烁。
网络6
液位达到B处后，B处的液位开关I0.3动作，产生B处液位灯闪烁信号，C处的液位开关I0.3作为该信号的停止信号，当液位达到C处时B处液位灯闪烁信号消失。
网络7
液位达到B处时，B处液位灯以1s的频率闪烁。
网络8
液位到达C处时，C处液位显示灯发出1s闪烁信号；若6s后仍未按下停止按钮，则C处闪烁信号时间为0.5s。T42在液位达到C后开始计时，若未到6s时按下停止
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