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基于plc控制的自动供水系统的设计 基于plc排水系统控制设计目录篇一
题 目：
plc水塔水位控制及应用系统设计
专业班级 ：
t09421数控班 姓 名 ：
张杰
学号：
指导教师姓名：山本一夫
2011年10月11日
基于plc控制的自动供水系统的设计 基于plc排水系统控制设计目录篇二
基于 plc 制药厂水处理的自动控制系统简述
摘 要：近些年来随着人们对医药安全的不断担心，制药厂的安全生产和规范生产逐渐成为人们关注的焦点，因此高效稳定药厂供水系统是生产制备药品的一个关键所在。因此，如何设计出一套完整高效而有具有现代化特征的药厂水处理系统便显得十分关键了。基于plc制药厂水处理的自动控制系统切实考虑了制药厂的用水需求。
关键词：水处理 plc 预处理 电去离子
纯化水在医药产业中有着相当广泛应用。在药品生产中，无论是窗口洗涤，还是原料、制剂的生产都是离不开水的。随着技术的发展现在现在生产基本上都是自动化生产，于是plc的运用就越来越广泛，在水厂这样工作量繁重的地方已经充分的实现生产自动化，可是虽然自动化已经很高了。但是依旧还是有问题，主要是在设备安全方面。全自动化就需要设备能安全的运行，如果不能安全的运行就会产生很严重的事故。容易引起这些事故发生的一些比较重要的原因还有我国生产这些机械的行业不够发达，和先进国家有着一些差距，这些差距体现在制造设备的材料，还有就是在对设备进行加工有比较鲜明的差异，就造成了在生产安全中的差距，国内自主生产的设备在实际运行的过程中比较常见的问题就是运行不稳定，总容易出现破损，成为困扰生产的主要难题之一。
plc这种系统的优点就在于容易掌握、价格便宜，当时的控制要求可以得到满足，因而得到了广泛的应用，这也就是在一段时间内，继电接触器控制系统得以主导这个行业。不过，随着电气产业的不断发展以及大型工厂生产线的相继出现，继电器的体积笨拙、稳定性低以及功能不完善等缺点日益明显。单一的功能，复杂的控制功能难以实现，尤其是它的通用性和可移植性差，这些缺点难以适应现代企业的生产需要，因而就需要一种新的装置来替代它。它替代继电器，从而实现了逻辑控制。随着当今科技的进步，它不仅仅是逻辑控制了。
一、plc概述
（一）plc特点
选择plc作为控制芯片主要是应为完善的功能具有较高的实用性；拥有较强的抗干扰能力适合在工厂复杂的环境当中进行处理做到安全可靠；丰富的接口可以对多种设备进行控制，做到真正的中心控制集中处理；在此基础上简单地开发工作非常适合工业控制的要求。软件编程设计时根据外部传感器接收的各种数据信号通过simatic manager step 7编程软件对控制器程序的编写，完成对水处理的流程的控制设计。编写通信程序使用的是西门子公司的wincc软件进行编写，通过编写的软件界面实现对处理过程的显示。通过监控系统对水处理过程当中各个控制节点的参数进行实时监控，通过动态参数的分析掌握处理过程的变化趋势，达到及时发现及时处理的目的，能够在内部执行运算，还能够进行顺序控制等指令，它还能通过输入接口达到对各种设备的控制，也可以通过输出。
具有以下几个特点：
1.可靠性高，抗干扰能力强
在实际生产中往往对设备的控制要求非常的严格，还需要具有抗干扰能力，有的工作环境比较的恶劣他也能在这样的地方工作，发生事故的次数比较少。这就是plc的一个比较明显的特点。
2.编程简单，使用方便
plc的另一个明显的特点就是编程比较简单，基本上plc都是用梯形图进行编程，这样既清晰大方还容易被大家所接受，与常用的汇编语言相比，更受人们的欢迎。
3.控制程序可变
plc的程序具有普遍的适应性，不会随着设备的变化而发生明显的变化。
4.功能完善
现代plc拥有越来越大的功能，可以不随着设备地点等变化而做过多的变化，同时向着人性化发展。
5.扩充方便，组合灵活
plc的扩充单元也花样很多，能够满足不同要求的需要。为了满足实际中的控制需要，除了一些比较小的plc，剩下的很多plc都是利用模块化的结构。plc组件的模块化设计，包括cpu，电源，然后在他们之间使用框架和电缆连接，然后组装模块可以选择。
6.丰富的i/o接口模块
为了能够和各种工业设备的相互连接，plc不仅拥有最基本的部分（如cpu，存储器等）外，还有非常丰富的i/o接口模块。因为有着不一样的现场信号，所以就要设计出和他相匹配的i/o模块，通过这些模块跟设备连接起来。
（二）plc分类
的分类
按照i/o点的数量分：小型机、中型机和大型机三种；
按照结构形式分：整体式结构和模块式结构。模块式结构式由各种标准的模块单元组合而成，这些标准模块包含有电源模块、输入模块、输出模块和通信模块等各种特殊功能模块。
的特点
（1）抗干扰能力强，可靠性高；（2）控制系统结构简单，通用性强；（3）编程方便，使用简易；（4）功能完善；（5）设计、施工和调试的周期短；（6）体积小，维护操作方便。
（三）plc选型
plc可以根据cpu带的i/o点数来分配，根据点数的不同可以分出几种不同的plc。分别可以叫做小型，中型还有大型plc。还有可以插卡式的plc以及可以兼容的plc，一套比较完整的的plc有cpu模块、电源模块还有一些输入输出模块。而且这些模块都是插在一块背板上。
根据实际需要plc我使用的是西门子s7-300系列，他的内部中央处理器为cpu315-2dp。cpu315-2dp他内部里面含有48kb的ram，存储器的大小为80kb，如果存储空间不够的话还能够用存储卡，最多能够扩展到512kb。而且cpu315-2dp还是带有现场总线接口的cpu模块，能够扩展四个机架。
（四）plc的应用
plc这种系统的优点就在于容易掌握、价格便宜，当时的控制要求可以得到满足，因而得到了广泛的应用，这也就是在一段时间内，继电接触器控制系统得以主导这个行业。但是，随着社会生产力的进步和提高，继电接触器控制系统的缺陷渐渐显现出来：大体积的设备、不高的可靠性、单一的功能，复杂的控制功能难以实现，尤其是它的通用性和可移植性差，这些缺点难以适应现代企业的生产需要，因而就需要一种新的装置来替代它。plc的应用面非常广泛，在工厂自动化和计算机集成控制系统内占有举足轻重的地位。
二、plc的组成
不同厂家的plc的具体结构是不同的，但是其基本的组成部分都相似，构成原理也基本相同，需要根据具体的应用去选择plc设备的型号，需要扩展plc子站及远程i/o模块，所以选择西门子公司的s7-200作为主机。200在对信号的处理方面更加精确，功能更加强大，组态方便，控制稳定，而且plc200可以根据系统的具体要求随时增加各种扩展模块，维修时更换模块也很方便。从组成形式上一般分为处理器、电源、输入输出设备等。plc的组成如图 2-1所示。
基于plc控制的自动供水系统的设计 基于plc排水系统控制设计目录篇三
泵站的集水井自动化排水方案预设
1.1 集水井机械自动化排水方案设计
在针对泵站的集水井机械化设计过程中，保证工作能够有序进行的根本因素就是感应探头，三个探头主要的作用就是为了确定水位，进而完成排水的控制，在适当的水位时能够及时的停止工作，或者做到及时的排水。
当水位降低到一定的程度以后，就会触发另外的感应探头，从而能够做到及时的电源断开，这样就能够及时的断开排水装置。而当水位重新回到上面位置的时候，就会触发最上面的探头，同理自动打开继电器就可以开通水泵进行排水处理，进而保障整体的水位。而在进行自动化处理的过程中我们也需要考虑到各闸刀开关方面的水位处理，通过继电器进行自动控制，这样也能够在保证控制结构的合理性同时保证其安全性。
1.2 泵站集水井的电子自动排水
在进行泵站的集水井的传感器安装过程中，因要考虑到水位的关系，所以在针对传感器进行低水位的处理过程中，若启动排水泵就需要对不同水位进行检测。在进行排水作业时，运用单片机进行水位检测，带动传感器元件的同时，保持电气继电器连接。当电磁继电器闭合的时候，是能够有效的保障其单片机的问题检测的，而排水泵方面，也能够有效完成相应的停水和排水功能。
1.3 泵站的集水井自动化排水设计
机械自动化的排水装置在通过电子自动排水装置进行接触器方面的交流处理过程中，就需要针对触点进行相应的排水设置，而在进行这一问题的处理预案中，也需要针对不同的水位问题进行排水方面的设计，在达到完美结合的同时，能够有效的完成排水系统的任务。当我们完成机械自动排水系统的信息进行感应设计之后，仍需要对开关进行相应的功能检测。只有确保其单片机能够有效的保证信息的精确有效，才能够更为有效的完成相应的通讯作业。泵站集水井自动排水系统的可靠分析
我们在运用集水井的自动控制系统过程中，主要的自动化机械就是将不同的水位信号进行处理，从而完成集水井的自动排水。这也是一种相互转化的有效措施手段，是能够保证两方可靠性的。在进行自动控制系统的安全运行中，需考虑到运行过程中的可靠性进行分析。当机械自动化出现一定的故障以后，就可能导致自动排水系统出现失灵。我们根据机械自动化的供水逻辑供电图，针对可能引发的故障进行相应的排查，其主要针对的是依靠单片机功能进行自动排水装置的故障检测，在有效避免机电故障问题的同时，能够有效的处理其运行中发生的各种现实故障。而当单片机的电子系统出现了故障以后，若是能够做好自动排水装置方面的失灵控制，那么也是可以通过电子继电器进行吸合，保障单片机的正常运行。在进行集水井的自动化控制过程中，当机械和电子系统的任意一处出现故障以后，都可以通过信息进行汇总，通过单片机的信息系统接口进行信息调度，通过调度内容进行故障方面的排查，这样对于整体的运行方面，都能够很好的完成相应的控制。而这也是提高系统可靠性的一项基本设施要求。集水井自动化处理措施
在进行泵站的集水井自动化处理过程中，若出现了预案以外的事故问题，那么如何才能有效的完成相应的处理，就出现了一定的技术需求。我们在针对集水井的自动排水技术应用方面，主要还是针对其汇水位置的水位研究，利用感应器进行的水位定位，从而确定排水或者停止排水。
我们根据泵站的集水井特点进行设计，主要还是针对其中可能出现的一些特殊问题进行的预应力处理，在结构上也能够更有效的完成相应的基础建设。这对于保证集水处理方面都能够更为有效的保证系统的安全。而我们在进行防护的过程中，也主要针对的是整体系统没有出现故障时，针对隐患问题的处理方式。这里我们针对在进行此类建设方面的应急处理手段进行讨论。
泵站往往处于管槽地下水位较高的位置，而管道长期浸泡在水中，所以在长时间的浸泡之后，就可能导致管道的锈蚀，当液压过大的时候，就可能导致爆管。而这些问题通过单片机进行检测是很难检测出来的。因为单片机仅仅是针对系统上面的检测，对于这方面的硬件质量方面是很难完成安全检测的。
在针对集水地质方面的处理，我们主要是确保其系统的建设过程中，能够应对泵站的各项基本工作需求。同时针对自动降排技术进行改进。在针对不同季节进行水位处理，也应做到防冻伤，这样能够提供设施安全。最后我们针对管理方面，根据当地的环境因素和人员分配任务上加强管理制度，这样在有效的防止锈蚀、冻伤等方面做到有效的防护以后，能够确保整体系统的安全使用同时，也能够更好的完善系统的可靠性运行。而这也是我们针对集水井自动化优化设计的最主要目的。结束语
泵站的集水井在进行自动化控制系统设计过程中，主要的目的还是要保障工作的安全运行。如果在进行作业时，不能够及时的减少对主体结构的影响，那么就可能导致整体的自动化管理出现紊乱。基于这些，我们在进行可靠性分析方面，也需要针对其中的各重大问题进行相应的要求，通过分析可以明显的找出自动化建设过程中的主要问题，从而完善在有人值守或者无人值守的过程中，系统的安全有效运行。
基于plc控制的自动供水系统的设计 基于plc排水系统控制设计目录篇四
浙 江 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计（论 文）任 务 书
分 院 电气工程分院 专 业
电气自动化技术 班 级 学 生 学 号
指导教师 陈 怀 忠
一、课题名称: 机械手plc自动控制系统的设计
二、内容和要求: 控制要求
工件台a、b上工件的传送不用plc控制;机械手要求按一定的顺序动作,启动时,机械手从原点开始按顺序动作.停止时,机械手停止在现行工步上,重新起动时,机械手按停止前的动作继续进行。为满足生产要求，机械手设置手动工作方式和自动工作方式两种，而自动工作方式又分为单步、单周和连续工作方式。
1.手动工作方式。利用按钮对机械手的每一步动作单独进行控制，例如按“上升”按钮，机械手上升；按“下降”按钮，机械手下降。此种工作方式可使机械手置原位.2.单步工作方式.从原点开始,按自动工作循环的工序,每按一下起动按钮,机械手完成一步的动作后自动停止.3.单周期工作方式.按下起动按钮，从原点开始，机械手按工序自动完成一个周期的动作后，停在原位。
4.连续工作方式。机构在原位时，按下起动按钮，机构自动连续的执行周期动作。当按下停止按钮时，机械手保持当前状态。重新恢复后机械手按停止前的动作继续进行工作。1：根据控制要求选择硬件。
2：分析所要用的各种输入、输出口。
3：画出流程图、通道分配图、i/o口接线图。4：根据以上所述，用逻辑指令设计梯形图程序。
三、参考资料：
[1]张进秋,等.可编程控制器原理及应用实例[m].北京:机械工业出版社,2004 [2]王淑英,等.电气控制与plc的应用[m].北京:机械工业出版社，2007 [3]吴丽,等.电气控制与plc应用技术[m].北京:机械工业出版社,2008.[4]汤以范.电气与可编程控制技术[m].北京:机械工业出版社,2004 [5] 王兆义.可编程控制器教程[m].北京:机械工业出版社,2003.[6]用用开发案例精选（第2版）[m].北京:人民邮电出版社,2008.[7]高钦和.可编程控制器应用技术与设计实例.[m].北京：人民邮电出版社，2004.[8]编程及应用，2002.[9]在机械手中的应用研究，河北北方学院学报，2005.8.[10]在自动化生产机械手中的应用，机床电器，2006.1.[11]王丽伟等.机械手的plc控制，机床电器，2006.3.[12]张群生.机械手的plc控制系统，装备制造技术，2007.5.[13]熊幸明等.一种工业机械手的plc控制，微计算机信息，2006.7.[14]孙兵等.基于plc的机械手混合驱动控制，液压与气压，2005.3.四、起讫日期及进度安排
起讫日期： 2008 年 10 月 6 日 至 2009 年 5 月 24 日
进度安排：
2008年10月6日~2008年11月14日 查阅资料，对该课题进行认识，确定初步设计方案，完成开题报告。
2008年11月15日~2009年1月9日 根据初步编程的结果，初步完成硬件的设计,决定各部分的程序的工作情况, 初步完成该课题的主要内容，完成中期检查表。2009年2月10日~2009年5月3日 毕业实习（继续完成设计）2009年5月4日~2009年5月15日 返校，完善毕业设计材料 2009年5月16日~2009年5月22日 教师审核毕业设计 2009年5月23日~2009年5月24日 毕业设计答辩
指导教师（签名）： 年 月 日
五、教研室审核意见：
教研室主任（签名）： 年 月 日
六、毕业设计工作委员会审核意见：
主 任（签名）： 年 月 日
基于plc控制的自动供水系统的设计 基于plc排水系统控制设计目录篇五
摘 要：本文针对目前井下排水系统的故障出现在plc硬件或者外围线路上的问题，提出了一种基于冗余plc的井下排水自动控制系统的设计方案，介绍了系统的硬件设计和软件设计。实际应用表明，设计方案提高了井下排水自动控制系统的安全性、可靠性，具有显著的实际意义。
关键词：自动控制 冗余plc 自动控制系统
随着国家煤矿工业的发展,井下排水系统作为矿山的六大系统之一，承担着排除井下积水的重要任务。井下排水自动控制系统的技术性能，直接影响着煤矿生产的安全运行。在传统的井下排水控制系统中，一般采用继电器或者plc控制的方法，不具有冗余控制的功能，一旦plc发生故障或者外围硬件出现问题，严重影响整个煤矿企业的安全性能。因此，本文设计了冗余型井下自动排水系统，实现了冗余控制，有效地保证系统的稳定性。系统总体设计结构
基于冗余plc的井下排水自动控制系统结构如图1所示。
图1 基于冗余plc的井下排水自动控制系统结构
该系统采用s7-400h冗余系统plc，一套plc系统正常运行，另一套plc系统同步运行。当其中一套plc出现故障时，同步地切换到另一套plc系统，实现了plc系统切换的快速性，保证了硬件和软件的冗余，提高系统的安全运行效率。整个冗余系统采用工业以太网通讯，将水泵机组子模块et200中的检测信号(电动阀门、水泵运行状态、电机电压、电流、温度、流量、液位等)通过以太网传输到冗余控制箱，在井下通过显示操作台控制和监控排水系统的工作状况，可通过光纤网络将数据传输到地面的调度室上位机，实现排水系统的远程控制功能。系统硬件设计
基于冗余plc 的井下排水自动控制系统硬件结构如图2所示。
图2 硬件系统结构
排水自动控制系统硬件部分由冗余plc、触摸屏、上位机、交换机、检测传感器等组成。其中冗余系统的i/o输入量：水泵工作方式、启停信号、控制方式、主副真空泵的选择、真空泵的启停、急停、复位、液位开关、排水闸阀、电磁阀的到位信号等;i/o输出量：水泵的启动停止信号、故障指示、水泵运行指示、水位超限指示、排水闸阀和电磁阀开关控制信号等;模拟量输入信号：出水口正压力、水泵吸水口负压力、电机电压、电流、水泵轴温、电机轴温、管路流量、水位等。触摸屏采用西门子公司生产的mp277，通过以太网与冗余s7-400通讯，当一套plc系统发生故障时，触摸屏自动切换到另一套plc系统，保证与触摸屏的正常通讯。系统软件设计
冗余plc的排水系统软件程序有冗余切换子程序、避峰就谷子程序、模拟量采集子程序、水泵启停子程序和故障检测子程序组成。冗余切换程序完成对plc通讯系统的检测，当主plc发生故障，程序自动切换到备用系统;避峰就谷子程序根据用电部门提供的不同时间段的电价和数字液位开关的信号自动控制水泵的启停数量;模拟量采集完成对电机参数、水泵进水出水压力、液位、温度等的检测;故障检测程序完成对电机温度、水位报警等的检测;水泵的自动启停有水仓的液位完成，控制流程如图3所示。
图3 水泵自动控制流程
排水泵房控制系统上位机监控软件采用组态王6.55软件进行开发，电机参数、水泵的启停状态、通讯状态、压力、流量、液位等数据，展现在上位机上，实现井下排水系统的远程控制。排水自动化集控系统监控画面如图4所示。
图4 排水自动化集控系统监控画面结语
基于冗余plc 的井下排水自动控制系统采用完善的硬件和软件思想实现了电机参数、压力、温度、液位、水泵启停状态、工作方式等功能，完全满足煤矿安全生产的要求。实际应用表明，设计的排水自动控制系统安全可靠，故障处理容易，维护简单，大大提高了排水系统的安全性、可靠性，完善了排水系统的控制功能，具有一定的实际意义。
参考文献：
[1]王华东,李世光,高正中.基于 plc 和 wincc 的井下泵房监控系统[j].工矿自动化，2007(6):51-52.[2]吴同性.基于plc 及以太环网平台的井下中央泵房自动化系统设计[j].煤炭技术,2010(5):45-46.[3]谢苗苗,李华龙.基于lpc2292的煤矿井下排水分站设计[j].煤矿机械,2011(5): 227-228.[4]谭国俊,韩耀飞,熊树.基于plc的中央泵房自动化设计[j].工矿自动化，2006(2):48-50.
