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基于S7-1200控制器的S电站渗漏排水系统电气控制设计

目录

TOC\o1-3\h\u15376摘要： 2

118381绪论 2

254151.1课题研究的意义与目的 2

129641.2课题研究的主要内容 3

14282系统设计方案 4

256942.1系统设计要求分析 4

125742.2系统设计方案 4

326922.3系统构成框图设计 5

258262.4系统控制流程设计 6

133673系统的硬件设计 8

134553.1控制系统PLC 8

265483.1.1控制器方案比较与选择 8

297383.1.2PLC控制器选型 9

219574短路计算 9

291654.1公式 9

63294.2短路计算的过程 10

248425主回路元器件选型 13

159055.1.1断路器 13

185295.1.2熔断器 14

44185.1.3电缆选择 14

233445.1.4热继电器选择 14

15720热继电器的额定电流54.131A～59.829A， 14

35015.1.5软启动器 14

213185.1.6中间继电器 15

198895.1.7液位传感器 16

290545.2系统电气保护设计 16

119925.3控制系统I/O分配 17

58155.4电气原理图设计 18

288686系统的软件设计 20

64876.1编程软件介绍 20

308146.2系统程序设计 23

67126.3HMI组态设计 28

236316.3.1组态软件介绍 28

127476.3.2组态项目创建 28

261157系统仿真调试与分析 33

213808总结 39

13298参考文献 40

摘要：在电站中渗漏排水系统作为一个主要的辅助系统，对整个电站的正常运行有着重要的作用。当短时积水过多，部分设备可能会出现备淹的情况，造成很大的经济损失。

在本次电站渗漏排水系统电气设计中，使用PLC控制技术完成系统设计及测试。选用性能较高的S7-1200控制器作为主控制单元，配置触摸屏作为上位机监控，实现集中监控。在整个课题的完成过程中，对渗漏排水电气系统的设计要求进行了详细的分析，并在此基础上了对整个设计方案进行了规划及设计。系统方案确定后，完成系统的选型、图纸设计及程序编写等。然后使用TIA软件进行了程序的编制及上位机的HMI组态。最后使用西门子TIA平台提供的仿真系统对系统进行了测试。

使用PLC作为系统的控制核心，可方便收集各类传感器数据，进行逻辑运行及上位监控画面的显示输出，使系统运行更加稳定，操作更加便捷。

关键词：PLC；渗漏排水；电气；

1绪论

1.1课题研究的意义与目的

电站的渗漏集水井一般建于电站的地位，由水泵、控制柜及检测传感器等组成。作为电站的重要辅助系统，电站渗漏排水系统的稳定对整个电站运行起着重要的意义。当短时积水过多，积水没有被及时排出时，积水会淹没设备及控制柜等，造成很大的经济损失。

传统的电站渗漏排水系统，工作人员只能根据现场巡检情况，手动启动排水泵进行排水，由于巡检时间的不确定性及积水速度的不确定性，给渗漏排水系统的管理带来了非常大的困难。因此设计一种更加智能化的渗漏排水系统，成为了电站的迫切需求。

由于PLC系统技术的不断提高及更加容易使用，PLC控制系统已经应用到各行各业。PLC控制系统是在结合了电子技术、计算机技术等基础上发展而来。其具有稳定性高、智能性高、适用广、易于使用等特点。PLC系统内存储程序为可读写的，可方便的进行写入和读取，也可方便的对其进行修改以满足新的需求。而且省略了继电器控制系统中众多的继电器、接触器等，所以其占空间很小，其能耗也更小。由于PLC的程序在高速CPU单元中执行，其执行速度非常快。

在本次设计中，渗漏排水系统的主控制器采用PLC控制器，使用触摸屏做为上位机监控系统，以各种传感器采集信号为依据，系统可全自动方式运行，在正常情况下，不在需要操作人员进行人工干预及定期巡检。操作人员可方便对系统各个设备及检测设备进行实时监控。

1.2课题研究的主要内容

在电站渗漏排水系统电气设计课题中需要研究内容如下：

1）通过查阅相关文献，了解渗漏排水系统的工作原理，并对渗漏排水系统的优化措施进行分析及汇总。确定本次渗漏排水电气系统的设计要求，继而确定本次的控制方案，包括系统的组成部分、系统的硬件组成及控制流程等。

2）深入学习了解西门子S7-120