PLC课程设计,液位升降控制系统设计

《PLC技术》课程设计题目液位升降控制系统设计

学院光明顶学院

班级明教5班

学号2011级学长

学生姓名张无忌

指导教师张三丰

一、课程设计内容及要求：

1，课程设计内容：

某进出水系统由进水阀门、储水罐及出水阀门组成，储水罐储水高度为50cm。水位升降分为手动控制和自动控制，通过选择开关进行选择。

1手动控制

通过上升按钮、下降按钮和停止按钮控制水位高度（1）上升过程：按下上升按钮，进水阀开，水位以1cm/s开始上升，水位满时，进水阀门自动关闭；按下停止按钮，阀门关闭，水位停止在当前位置。（2）下降过程：按下下降按钮，出水阀开，水位以1cm/s开始下降，水位空时，出水阀门自动关闭；按下停止按钮，阀门关闭，水位停止在当前位置。

2自动控制

通过启动按钮和停止按钮进行控制：（1）按下启动按钮，进水阀开，水位以1cm/s开始上升；水位满时，进水阀门关，出水阀打开，水位以1cm/s开始下降，水位空，出水阀门关；然后进水阀重新打开，重复以上过程。（2）按下停止按钮，阀门全部关闭，水位停止在当前位置。

3报警

手动和自动过程中，当液位达到高报警设定值时，进行灯闪烁报警，闪烁频率位0.5s。高报警设定值信号由拨码开关输入，液位值用数码管输出显示。

2、课程设计要求：

（1）提交课程设计报告书。注意：不得抄袭他人的报告（或给他人抄袭），一旦发现，成绩记为零分。

（2）课程设计报告的内容应包括以下几个部分：

①设计题目、设计要求以及系统功能需求分析；

②硬件选型，搭建硬件电路；

③信号表，程序流程图、程序及注释

④对程序调试过程中存在问题的思考（列出主要问题的出错现象、出错原因、解决方法及

效果等）；

⑤课程设计小结。包括课程设计过程中的学习体会与收获、对本次课程设计的认识以及自

己的建议等内容。

3、设计目的：

巩固《PLC技术》课程学过的知识，加强理论与实践的联系。以西门子S7-300系列PLC为例，通过本课程设计，达到了解硬件设备，熟悉PLC系统设计流程，灵活运用基本指令和高级指令的目的。

二、设计思路分析：

1.外部硬件分析

采用外部液位传感器作为系统的输入来判断当前系统的液位状态。

该系统需要9个输入量，其中包括至少6个控制输入量：

手动自动切换、自动状态下的启动、手动模式下的进水和出水按键、停止按键，拨码开关输入

3个水位传感器输入：满水位传感器、空水位传感器，水位模拟量传感器

手动自动切换采用开关，当开关断开时表示当前是手动控制模式，当开关闭合时表示已经切换到自动控制模式。启动按钮、进水和出水按键采用常开按钮，

从系统功能输出分析，需要4个输出量：进水阀开关、出水阀开关、高报警灯，当PLC给进水阀和出水阀以及报警灯输出为高电平时，它们通电开始工作。

2.软件实现分析

a)

手动控制状态：进水按键控制进水阀开通，出水按键控制出水阀开通，满水位传感器、停止按键控制进水阀关断，空水位传感器、停止按键控制出水阀关断

b)

自动控制状态：按下启动按钮，进水阀开通，水位满时，满水位传感器得电，同时关断进水阀打开出水阀，水位空时，空水位传感器得电，同时关断出水阀打开进水阀。按下停止按钮，阀门全部关闭

c)

警报灯的闪烁通过定时器来实现。警报灯只和水位传感输入和拨码开关输入有关，可以看作独立的一部分。拨码开关输入高水位设定值，水位传感器检测水位，并将水位进行模拟量与数字量的转换，再与设定值比较，若大于设定值，则报警灯闪烁。

三、硬件系统的设计：

1.硬件组态设置

2.I/ O地址分配表：

3.外部电路接线图

4.传感器的安放及其应用电路：

四、程序流程图：

五、程序调试过程中的思考：

这次课程设计，我采用的是传感器检测外部变量输入，编程比较简单。拨码开关输入高水位设定值，水位传感器检测水位是一个难点。程序调试过程中，我在想除了这个思路外，还可以全部用定时器来完成课程设计。储水罐储水高度为50cm，整个上升过程和下降过程都需要50S，按下停止按钮时，阀门关闭，水位停止在当前位置，将定时器的剩余时间值保存到中间存储器中。当再次启动时，将定时器的剩余时间值再装入定时器中，当做初值。用这个思路比较难一些，我会利用课余时间把它做出来

六、设计小结：

通过本次课程设计，我更加了解了西门子PLCS7300的硬件设备，熟悉了PLC系统设计流程，巩固了基本指令和高级指令的运用，尤其是装入与传送指令，转换指令，比较指令，算术运算指令等数字指令，在课堂上，我没有完全掌握，通过本次课程，我可以熟练的运用他们。感谢老师给我这次课程设计的机会。

2014-5-18