液位升降控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　信息科學(xué)與工程學(xué)院</b></p><p>　　課程名稱： PLC技術(shù)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　姓 名： </p>

2、;<p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　二○一二 年 五 月</p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)題目：</b></p><p>　　液位升降控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)目的：</b></p><p>　　鞏

3、固《PLC技術(shù)》課程學(xué)過(guò)的知識(shí)，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的聯(lián)系。以西門子S7-300系列PLC為例，通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，達(dá)到了解硬件設(shè)備，熟悉PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，靈活運(yùn)用基本指令和高級(jí)指令，熟悉SETP7軟件的目的。</p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　某進(jìn)出水系統(tǒng)由進(jìn)水閥門、儲(chǔ)水罐及出水閥門組成，儲(chǔ)水罐儲(chǔ)水高度為50cm。水位升降分為手動(dòng)控制和

4、自動(dòng)控制，通過(guò)選擇開關(guān)進(jìn)行選擇。</p><p><b>　　1.手動(dòng)控制</b></p><p>　　通過(guò)上升按鈕、下降按鈕和停止按鈕控制水位高度（1）上升過(guò)程：按下上升按鈕，進(jìn)水閥開，水位以1cm/s開始上升，水位滿時(shí)，進(jìn)水閥門自動(dòng)關(guān)閉；按下停止按鈕，閥門關(guān)閉，水位停止在當(dāng)前位置。（2）下降過(guò)程：按下下降按鈕，出水閥開，水位以1cm/s開始下降，水位空時(shí)，出水閥門

5、自動(dòng)關(guān)閉；按下停止按鈕，閥門關(guān)閉，水位停止在當(dāng)前位置。</p><p><b>　　2.自動(dòng)控制</b></p><p>　　通過(guò)啟動(dòng)按鈕和停止按鈕進(jìn)行控制：（1）按下啟動(dòng)按鈕，進(jìn)水閥開，水位以1cm/s開始上升；水位滿時(shí)，進(jìn)水閥門關(guān)，出水閥打開，水位以1cm/s開始下降，水位空，出水閥門關(guān)；然后進(jìn)水閥重新打開，重復(fù)以上過(guò)程。（2）按下停止按鈕，閥門全部關(guān)閉，水位停止

6、在當(dāng)前位置。</p><p><b>　　3.報(bào)警</b></p><p>　　手動(dòng)和自動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)液位達(dá)到高報(bào)警設(shè)定值時(shí)，進(jìn)行燈閃爍報(bào)警，閃爍頻率位0.5s。高報(bào)警設(shè)定值信號(hào)由撥碼開關(guān)輸入，液位值用數(shù)碼管輸出顯示。</p><p><b>　　4、設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b>

7、;　　4.1硬件介紹</b></p><p>　　4.1.1 S7-300 PLC的組成</p><p>　　圖4-1 S7-300 PLC的組成</p><p>　　如圖4-1 S7-300硬件電路圖，由導(dǎo)軌、接口模塊（IM）、信號(hào)模塊（SM）、通信處理模塊（CP）、功能模塊（FM）的組成。</p><p>　　4.1.2 掃描

8、過(guò)程</p><p>　　圖4-2 PLC的掃描過(guò)程</p><p><b>　　4.2硬件選型</b></p><p><b>　　電源模塊（PS）：</b></p><p>　　名稱：PS 307 5A</p><p>　　訂貨號(hào)：6ES7 307-1BA00-0AA0

9、</p><p>　　電源模塊描述： 120 / 230 VAC:24 VDC / 5 A</p><p>　　CPU模塊(CPU)：</p><p>　　名稱：CPU 313C-2 DP</p><p>　　訂貨號(hào)：6ES7 314-6CG03-0AB0</p><p>　　數(shù)字量輸入輸出模塊(SM)：</p&

10、gt;<p>　　名稱：DI16xDC24V</p><p>　　訂貨號(hào)：6ES7 321-1BH01-0AA0</p><p>　　數(shù)字量輸入輸出模塊描述：數(shù)字量輸入模塊 DI16 24 V，分成 16 組。</p><p><b>　　4.3硬件電路</b></p><p>　　CPU模塊是主要執(zhí)行用戶

11、程序，同時(shí)還為S7-300背部總線（Back-Plane Bus）提供5V電源。在多MPI還能與其他MPI網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，對(duì)于專用CPU還有其他的功能。下圖是CPU 313C-2 DP的內(nèi)部電路原理圖。</p><p>　　CPU 313C-2 DP內(nèi)部工作原理圖</p><p>　　SM322數(shù)字量輸入/輸出模塊是在一塊模塊上同時(shí)具備輸入和輸出點(diǎn)的信號(hào)模塊。SM322模塊的輸入和輸出電

12、路均設(shè)有光隔離電路，輸出點(diǎn)采用晶體管輸出，并設(shè)有電子式短路保護(hù)設(shè)置，在額定輸入電壓下輸入延時(shí)為1.2-4.8ms。下圖是D016/DI16模塊的內(nèi)部電路。</p><p>　　SM322-D016/DI16內(nèi)部接線圖</p><p><b>　　4.4硬件組態(tài)</b></p><p><b>　　4.5程序?qū)崿F(xiàn)</b>&l

13、t;/p><p>　　4.5.1 I/O信號(hào)表</p><p>　　4.5.2 程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）OB模塊</b></p><p>　　（2）FC1：手動(dòng)模塊</p><p>　?。?）FC2：自動(dòng)模塊</p><p>　?。?）FC3：閃爍電路&l

14、t;/p><p><b>　　4.5.3硬件圖</b></p><p><b>　　4.5.4系統(tǒng)仿真</b></p><p>　　可以使用S7-PLCSIM V5.3仿真程序模擬程序的下載過(guò)程，并且還可以進(jìn)行仿真調(diào)式，具體的操作步驟如下：</p><p>　　1）啟動(dòng)SIMATIC管理器，并且打開項(xiàng)目

15、；</p><p>　　2）單擊仿真工具圖標(biāo)，啟動(dòng)S7-PLCSIM V5.3仿真程序；</p><p>　　3）將CPU工作模式開關(guān)切換到STOP模式；</p><p>　　4）在項(xiàng)目窗口內(nèi)選中要下載的工作站；</p><p>　　5）單擊下載圖標(biāo)將整個(gè)S7-300站下載到PLC.</p><p><b>

16、　　其仿真的視窗為：</b></p><p>　　S7-PLCSIM視窗</p><p><b>　　5、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 深入淺出西門子S7-300 PLC[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004.；</p><p>　　[2] 西門子S7-300PLC應(yīng)用教程 <