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給排水plc自動控制系統篇一
分 院 電氣工程分院 專 業
電氣自動化技術 班 級 學 生 學 號
指導教師 陳 懷 忠
一、課題名稱: 機械手plc自動控制系統的設計
二、內容和要求: 控制要求
工件臺a、b上工件的傳送不用plc控制;機械手要求按一定的順序動作,啟動時,機械手從原點開始按順序動作.停止時,機械手停止在現行工步上,重新起動時,機械手按停止前的動作繼續進行。為滿足生產要求，機械手設置手動工作方式和自動工作方式兩種，而自動工作方式又分為單步、單周和連續工作方式。
1.手動工作方式。利用按鈕對機械手的每一步動作單獨進行控制，例如按“上升”按鈕，機械手上升；按“下降”按鈕，機械手下降。此種工作方式可使機械手置原位.2.單步工作方式.從原點開始,按自動工作循環的工序,每按一下起動按鈕,機械手完成一步的動作后自動停止.3.單周期工作方式.按下起動按鈕，從原點開始，機械手按工序自動完成一個周期的動作后，停在原位。
4.連續工作方式。機構在原位時，按下起動按鈕，機構自動連續的執行周期動作。當按下停止按鈕時，機械手保持當前狀態。重新恢復后機械手按停止前的動作繼續進行工作。1：根據控制要求選擇硬件。
2：分析所要用的各種輸入、輸出口。
3：畫出流程圖、通道分配圖、i/o口接線圖。4：根據以上所述，用邏輯指令設計梯形圖程序。
三、參考資料：
[1]張進秋,等.可編程控制器原理及應用實例[m].北京:機械工業出版社,2004 [2]王淑英,等.電氣控制與plc的應用[m].北京:機械工業出版社，2007 [3]吳麗,等.電氣控制與plc應用技術[m].北京:機械工業出版社,2008.[4]湯以范.電氣與可編程控制技術[m].北京:機械工業出版社,2004 [5] 王兆義.可編程控制器教程[m].北京:機械工業出版社,2003.[6]用用開發案例精選（第2版）[m].北京:人民郵電出版社,2008.[7]高欽和.可編程控制器應用技術與設計實例.[m].北京：人民郵電出版社，2004.[8]編程及應用，2002.[9]在機械手中的應用研究，河北北方學院學報，2005.8.[10]在自動化生產機械手中的應用，機床電器，2006.1.[11]王麗偉等.機械手的plc控制，機床電器，2006.3.[12]張群生.機械手的plc控制系統，裝備制造技術，2007.5.[13]熊幸明等.一種工業機械手的plc控制，微計算機信息，2006.7.[14]孫兵等.基于plc的機械手混合驅動控制，液壓與氣壓，2005.3.四、起訖日期及進度安排
起訖日期： 2008 年 10 月 6 日 至 2009 年 5 月 24 日
進度安排：
2008年10月6日~2008年11月14日 查閱資料，對該課題進行認識，確定初步設計方案，完成開題報告。
2008年11月15日~2009年1月9日 根據初步編程的結果，初步完成硬件的設計,決定各部分的程序的工作情況, 初步完成該課題的主要內容，完成中期檢查表。2009年2月10日~2009年5月3日 畢業實習（繼續完成設計）2009年5月4日~2009年5月15日 返校，完善畢業設計材料 2009年5月16日~2009年5月22日 教師審核畢業設計 2009年5月23日~2009年5月24日 畢業設計答辯
指導教師（簽名）： 年 月 日
五、教研室審核意見：
教研室主任（簽名）： 年 月 日
六、畢業設計工作委員會審核意見：
主 任（簽名）： 年 月 日
給排水plc自動控制系統篇二
摘 要：本文針對目前井下排水系統的故障出現在plc硬件或者外圍線路上的問題，提出了一種基于冗余plc的井下排水自動控制系統的設計方案，介紹了系統的硬件設計和軟件設計。實際應用表明，設計方案提高了井下排水自動控制系統的安全性、可靠性，具有顯著的實際意義。
關鍵詞：自動控制 冗余plc 自動控制系統
隨著國家煤礦工業的發展,井下排水系統作為礦山的六大系統之一，承擔著排除井下積水的重要任務。井下排水自動控制系統的技術性能，直接影響著煤礦生產的安全運行。在傳統的井下排水控制系統中，一般采用繼電器或者plc控制的方法，不具有冗余控制的功能，一旦plc發生故障或者外圍硬件出現問題，嚴重影響整個煤礦企業的安全性能。因此，本文設計了冗余型井下自動排水系統，實現了冗余控制，有效地保證系統的穩定性。系統總體設計結構
基于冗余plc的井下排水自動控制系統結構如圖1所示。
圖1 基于冗余plc的井下排水自動控制系統結構
該系統采用s7-400h冗余系統plc，一套plc系統正常運行，另一套plc系統同步運行。當其中一套plc出現故障時，同步地切換到另一套plc系統，實現了plc系統切換的快速性，保證了硬件和軟件的冗余，提高系統的安全運行效率。整個冗余系統采用工業以太網通訊，將水泵機組子模塊et200中的檢測信號(電動閥門、水泵運行狀態、電機電壓、電流、溫度、流量、液位等)通過以太網傳輸到冗余控制箱，在井下通過顯示操作臺控制和監控排水系統的工作狀況，可通過光纖網絡將數據傳輸到地面的調度室上位機，實現排水系統的遠程控制功能。系統硬件設計
基于冗余plc 的井下排水自動控制系統硬件結構如圖2所示。
圖2 硬件系統結構
排水自動控制系統硬件部分由冗余plc、觸摸屏、上位機、交換機、檢測傳感器等組成。其中冗余系統的i/o輸入量：水泵工作方式、啟停信號、控制方式、主副真空泵的選擇、真空泵的啟停、急停、復位、液位開關、排水閘閥、電磁閥的到位信號等;i/o輸出量：水泵的啟動停止信號、故障指示、水泵運行指示、水位超限指示、排水閘閥和電磁閥開關控制信號等;模擬量輸入信號：出水口正壓力、水泵吸水口負壓力、電機電壓、電流、水泵軸溫、電機軸溫、管路流量、水位等。觸摸屏采用西門子公司生產的mp277，通過以太網與冗余s7-400通訊，當一套plc系統發生故障時，觸摸屏自動切換到另一套plc系統，保證與觸摸屏的正常通訊。系統軟件設計
冗余plc的排水系統軟件程序有冗余切換子程序、避峰就谷子程序、模擬量采集子程序、水泵啟停子程序和故障檢測子程序組成。冗余切換程序完成對plc通訊系統的檢測，當主plc發生故障，程序自動切換到備用系統;避峰就谷子程序根據用電部門提供的不同時間段的電價和數字液位開關的信號自動控制水泵的啟停數量;模擬量采集完成對電機參數、水泵進水出水壓力、液位、溫度等的檢測;故障檢測程序完成對電機溫度、水位報警等的檢測;水泵的自動啟停有水倉的液位完成，控制流程如圖3所示。
圖3 水泵自動控制流程
排水泵房控制系統上位機監控軟件采用組態王6.55軟件進行開發，電機參數、水泵的啟停狀態、通訊狀態、壓力、流量、液位等數據，展現在上位機上，實現井下排水系統的遠程控制。排水自動化集控系統監控畫面如圖4所示。
圖4 排水自動化集控系統監控畫面結語
基于冗余plc 的井下排水自動控制系統采用完善的硬件和軟件思想實現了電機參數、壓力、溫度、液位、水泵啟停狀態、工作方式等功能，完全滿足煤礦安全生產的要求。實際應用表明，設計的排水自動控制系統安全可靠，故障處理容易，維護簡單，大大提高了排水系統的安全性、可靠性，完善了排水系統的控制功能，具有一定的實際意義。
參考文獻：
[1]王華東,李世光,高正中.基于 plc 和 wincc 的井下泵房監控系統[j].工礦自動化，2007(6):51-52.[2]吳同性.基于plc 及以太環網平臺的井下中央泵房自動化系統設計[j].煤炭技術,2010(5):45-46.[3]謝苗苗,李華龍.基于lpc2292的煤礦井下排水分站設計[j].煤礦機械,2011(5): 227-228.[4]譚國俊,韓耀飛,熊樹.基于plc的中央泵房自動化設計[j].工礦自動化，2006(2):48-50.
給排水plc自動控制系統篇三
成都電子高專畢業設計
題 目：
plc水塔水位控制及應用系統設計
專業班級 ：
t09421數控班 姓 名 ：
張杰
學號：
指導教師姓名：山本一夫
2011年10月11日
給排水plc自動控制系統篇四
基于 plc 制藥廠水處理的自動控制系統簡述
摘 要：近些年來隨著人們對醫藥安全的不斷擔心，制藥廠的安全生產和規范生產逐漸成為人們關注的焦點，因此高效穩定藥廠供水系統是生產制備藥品的一個關鍵所在。因此，如何設計出一套完整高效而有具有現代化特征的藥廠水處理系統便顯得十分關鍵了。基于plc制藥廠水處理的自動控制系統切實考慮了制藥廠的用水需求。
關鍵詞：水處理 plc 預處理 電去離子
純化水在醫藥產業中有著相當廣泛應用。在藥品生產中，無論是窗口洗滌，還是原料、制劑的生產都是離不開水的。隨著技術的發展現在現在生產基本上都是自動化生產，于是plc的運用就越來越廣泛，在水廠這樣工作量繁重的地方已經充分的實現生產自動化，可是雖然自動化已經很高了。但是依舊還是有問題，主要是在設備安全方面。全自動化就需要設備能安全的運行，如果不能安全的運行就會產生很嚴重的事故。容易引起這些事故發生的一些比較重要的原因還有我國生產這些機械的行業不夠發達，和先進國家有著一些差距，這些差距體現在制造設備的材料，還有就是在對設備進行加工有比較鮮明的差異，就造成了在生產安全中的差距，國內自主生產的設備在實際運行的過程中比較常見的問題就是運行不穩定，總容易出現破損，成為困擾生產的主要難題之一。
plc這種系統的優點就在于容易掌握、價格便宜，當時的控制要求可以得到滿足，因而得到了廣泛的應用，這也就是在一段時間內，繼電接觸器控制系統得以主導這個行業。不過，隨著電氣產業的不斷發展以及大型工廠生產線的相繼出現，繼電器的體積笨拙、穩定性低以及功能不完善等缺點日益明顯。單一的功能，復雜的控制功能難以實現，尤其是它的通用性和可移植性差，這些缺點難以適應現代企業的生產需要，因而就需要一種新的裝置來替代它。它替代繼電器，從而實現了邏輯控制。隨著當今科技的進步，它不僅僅是邏輯控制了。
一、plc概述
（一）plc特點
選擇plc作為控制芯片主要是應為完善的功能具有較高的實用性；擁有較強的抗干擾能力適合在工廠復雜的環境當中進行處理做到安全可靠；豐富的接口可以對多種設備進行控制，做到真正的中心控制集中處理；在此基礎上簡單地開發工作非常適合工業控制的要求。軟件編程設計時根據外部傳感器接收的各種數據信號通過simatic manager step 7編程軟件對控制器程序的編寫，完成對水處理的流程的控制設計。編寫通信程序使用的是西門子公司的wincc軟件進行編寫，通過編寫的軟件界面實現對處理過程的顯示。通過監控系統對水處理過程當中各個控制節點的參數進行實時監控，通過動態參數的分析掌握處理過程的變化趨勢，達到及時發現及時處理的目的，能夠在內部執行運算，還能夠進行順序控制等指令，它還能通過輸入接口達到對各種設備的控制，也可以通過輸出。
具有以下幾個特點：
1.可靠性高，抗干擾能力強
在實際生產中往往對設備的控制要求非常的嚴格，還需要具有抗干擾能力，有的工作環境比較的惡劣他也能在這樣的地方工作，發生事故的次數比較少。這就是plc的一個比較明顯的特點。
2.編程簡單，使用方便
plc的另一個明顯的特點就是編程比較簡單，基本上plc都是用梯形圖進行編程，這樣既清晰大方還容易被大家所接受，與常用的匯編語言相比，更受人們的歡迎。
3.控制程序可變
plc的程序具有普遍的適應性，不會隨著設備的變化而發生明顯的變化。
4.功能完善
現代plc擁有越來越大的功能，可以不隨著設備地點等變化而做過多的變化，同時向著人性化發展。
5.擴充方便，組合靈活
plc的擴充單元也花樣很多，能夠滿足不同要求的需要。為了滿足實際中的控制需要，除了一些比較小的plc，剩下的很多plc都是利用模塊化的結構。plc組件的模塊化設計，包括cpu，電源，然后在他們之間使用框架和電纜連接，然后組裝模塊可以選擇。
6.豐富的i/o接口模塊
為了能夠和各種工業設備的相互連接，plc不僅擁有最基本的部分（如cpu，存儲器等）外，還有非常豐富的i/o接口模塊。因為有著不一樣的現場信號，所以就要設計出和他相匹配的i/o模塊，通過這些模塊跟設備連接起來。
（二）plc分類
的分類
按照i/o點的數量分：小型機、中型機和大型機三種；
按照結構形式分：整體式結構和模塊式結構。模塊式結構式由各種標準的模塊單元組合而成，這些標準模塊包含有電源模塊、輸入模塊、輸出模塊和通信模塊等各種特殊功能模塊。
的特點
（1）抗干擾能力強，可靠性高；（2）控制系統結構簡單，通用性強；（3）編程方便，使用簡易；（4）功能完善；（5）設計、施工和調試的周期短；（6）體積小，維護操作方便。
（三）plc選型
plc可以根據cpu帶的i/o點數來分配，根據點數的不同可以分出幾種不同的plc。分別可以叫做小型，中型還有大型plc。還有可以插卡式的plc以及可以兼容的plc，一套比較完整的的plc有cpu模塊、電源模塊還有一些輸入輸出模塊。而且這些模塊都是插在一塊背板上。
根據實際需要plc我使用的是西門子s7-300系列，他的內部中央處理器為cpu315-2dp。cpu315-2dp他內部里面含有48kb的ram，存儲器的大小為80kb，如果存儲空間不夠的話還能夠用存儲卡，最多能夠擴展到512kb。而且cpu315-2dp還是帶有現場總線接口的cpu模塊，能夠擴展四個機架。
（四）plc的應用
plc這種系統的優點就在于容易掌握、價格便宜，當時的控制要求可以得到滿足，因而得到了廣泛的應用，這也就是在一段時間內，繼電接觸器控制系統得以主導這個行業。但是，隨著社會生產力的進步和提高，繼電接觸器控制系統的缺陷漸漸顯現出來：大體積的設備、不高的可靠性、單一的功能，復雜的控制功能難以實現，尤其是它的通用性和可移植性差，這些缺點難以適應現代企業的生產需要，因而就需要一種新的裝置來替代它。plc的應用面非常廣泛，在工廠自動化和計算機集成控制系統內占有舉足輕重的地位。
二、plc的組成
不同廠家的plc的具體結構是不同的，但是其基本的組成部分都相似，構成原理也基本相同，需要根據具體的應用去選擇plc設備的型號，需要擴展plc子站及遠程i/o模塊，所以選擇西門子公司的s7-200作為主機。200在對信號的處理方面更加精確，功能更加強大，組態方便，控制穩定，而且plc200可以根據系統的具體要求隨時增加各種擴展模塊，維修時更換模塊也很方便。從組成形式上一般分為處理器、電源、輸入輸出設備等。plc的組成如圖 2-1所示。
給排水plc自動控制系統篇五
泵站的集水井自動化排水方案預設
1.1 集水井機械自動化排水方案設計
在針對泵站的集水井機械化設計過程中，保證工作能夠有序進行的根本因素就是感應探頭，三個探頭主要的作用就是為了確定水位，進而完成排水的控制，在適當的水位時能夠及時的停止工作，或者做到及時的排水。
當水位降低到一定的程度以后，就會觸發另外的感應探頭，從而能夠做到及時的電源斷開，這樣就能夠及時的斷開排水裝置。而當水位重新回到上面位置的時候，就會觸發最上面的探頭，同理自動打開繼電器就可以開通水泵進行排水處理，進而保障整體的水位。而在進行自動化處理的過程中我們也需要考慮到各閘刀開關方面的水位處理，通過繼電器進行自動控制，這樣也能夠在保證控制結構的合理性同時保證其安全性。
1.2 泵站集水井的電子自動排水
在進行泵站的集水井的傳感器安裝過程中，因要考慮到水位的關系，所以在針對傳感器進行低水位的處理過程中，若啟動排水泵就需要對不同水位進行檢測。在進行排水作業時，運用單片機進行水位檢測，帶動傳感器元件的同時，保持電氣繼電器連接。當電磁繼電器閉合的時候，是能夠有效的保障其單片機的問題檢測的，而排水泵方面，也能夠有效完成相應的停水和排水功能。
1.3 泵站的集水井自動化排水設計
機械自動化的排水裝置在通過電子自動排水裝置進行接觸器方面的交流處理過程中，就需要針對觸點進行相應的排水設置，而在進行這一問題的處理預案中，也需要針對不同的水位問題進行排水方面的設計，在達到完美結合的同時，能夠有效的完成排水系統的任務。當我們完成機械自動排水系統的信息進行感應設計之后，仍需要對開關進行相應的功能檢測。只有確保其單片機能夠有效的保證信息的精確有效，才能夠更為有效的完成相應的通訊作業。泵站集水井自動排水系統的可靠分析
我們在運用集水井的自動控制系統過程中，主要的自動化機械就是將不同的水位信號進行處理，從而完成集水井的自動排水。這也是一種相互轉化的有效措施手段，是能夠保證兩方可靠性的。在進行自動控制系統的安全運行中，需考慮到運行過程中的可靠性進行分析。當機械自動化出現一定的故障以后，就可能導致自動排水系統出現失靈。我們根據機械自動化的供水邏輯供電圖，針對可能引發的故障進行相應的排查，其主要針對的是依靠單片機功能進行自動排水裝置的故障檢測，在有效避免機電故障問題的同時，能夠有效的處理其運行中發生的各種現實故障。而當單片機的電子系統出現了故障以后，若是能夠做好自動排水裝置方面的失靈控制，那么也是可以通過電子繼電器進行吸合，保障單片機的正常運行。在進行集水井的自動化控制過程中，當機械和電子系統的任意一處出現故障以后，都可以通過信息進行匯總，通過單片機的信息系統接口進行信息調度，通過調度內容進行故障方面的排查，這樣對于整體的運行方面，都能夠很好的完成相應的控制。而這也是提高系統可靠性的一項基本設施要求。集水井自動化處理措施
在進行泵站的集水井自動化處理過程中，若出現了預案以外的事故問題，那么如何才能有效的完成相應的處理，就出現了一定的技術需求。我們在針對集水井的自動排水技術應用方面，主要還是針對其匯水位置的水位研究，利用感應器進行的水位定位，從而確定排水或者停止排水。
我們根據泵站的集水井特點進行設計，主要還是針對其中可能出現的一些特殊問題進行的預應力處理，在結構上也能夠更有效的完成相應的基礎建設。這對于保證集水處理方面都能夠更為有效的保證系統的安全。而我們在進行防護的過程中，也主要針對的是整體系統沒有出現故障時，針對隱患問題的處理方式。這里我們針對在進行此類建設方面的應急處理手段進行討論。
泵站往往處于管槽地下水位較高的位置，而管道長期浸泡在水中，所以在長時間的浸泡之后，就可能導致管道的銹蝕，當液壓過大的時候，就可能導致爆管。而這些問題通過單片機進行檢測是很難檢測出來的。因為單片機僅僅是針對系統上面的檢測，對于這方面的硬件質量方面是很難完成安全檢測的。
在針對集水地質方面的處理，我們主要是確保其系統的建設過程中，能夠應對泵站的各項基本工作需求。同時針對自動降排技術進行改進。在針對不同季節進行水位處理，也應做到防凍傷，這樣能夠提供設施安全。最后我們針對管理方面，根據當地的環境因素和人員分配任務上加強管理制度，這樣在有效的防止銹蝕、凍傷等方面做到有效的防護以后，能夠確保整體系統的安全使用同時，也能夠更好的完善系統的可靠性運行。而這也是我們針對集水井自動化優化設計的最主要目的。結束語
泵站的集水井在進行自動化控制系統設計過程中，主要的目的還是要保障工作的安全運行。如果在進行作業時，不能夠及時的減少對主體結構的影響，那么就可能導致整體的自動化管理出現紊亂。基于這些，我們在進行可靠性分析方面，也需要針對其中的各重大問題進行相應的要求，通過分析可以明顯的找出自動化建設過程中的主要問題，從而完善在有人值守或者無人值守的過程中，系統的安全有效運行。
