[论文]基于PLC的油循环控制系统设计.doc

可编程控制器课程论文 基于PLC的油循环控制系统设计1 设计任务及控制要求1.1 控制要求设计一个循环控制系统，要求： 按下起动按钮SB1后，泵1、泵2通电运行，由泵1将油从循环槽打入淬火槽，经沉淀槽，再由泵2打入循环槽，运行15min后，泵1、泵2停。 在泵1，泵2运行期间，如果沉淀槽的水位到达高水位，液位传感器SL1接通，此时泵1停，泵2继续运行1min。 在泵1，泵2运行期间，如果沉淀槽的水位到达低水位，液位传感器SL2由接通变断开，此时泵2停，泵1继续运行1min。 当按下停止按钮SB2时，泵1、泵2同时停。1.2 系统示意图沉淀槽P循环槽P泵1泵2高液位传感器低液位传感器图1油循环系统2 PLC选型PLC型号很多，选用时主要依据使用要求，选择合理的模块和I/O点数。确定I/O点数应当留有余量，同时注意尽可能简化I/O点数来降低成本。为此，选用西门子公司S7-200/CPU226型号的PLC。该系统经济实惠，足以满足控制要求。PLC在监测系统中完成数据实时采样、开关量检测、预警预报信号和报警输出等，并通过各种二次仪表与传感器连接。同时还要用上位机完成监测数据的存储、处理与输出，以图表形式对现场油处理及循环的动态模拟显示，分析上下限值或警报信息驱动打印机打印各种图表。为提高PLC的抗干扰能力，在硬件配置与安装上，交流电源使用双层隔离，输入信号光电隔离，远离强电布线，模拟量信号和开关量信号采用屏蔽线传送，采用放射性一点接地等措施，用以消除或减弱共模干扰。3 PLC的I/O地址分配表输入备注输出备注I0.0起动按钮SB1Q0.0泵1接触器I0.1起动按钮SB2Q0.1泵2接触器I0.2高液位传感器触点SL1I0.3低液位传感器触点SL2表1 I/O分配表4 外围I/O设备4.1 确定输入输出设备根据系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备（如：按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等）和输出设备（如：接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等），从而确定与PLC有关的输入/输出设备，以确定PLC的I/O点数。4.2 关于 I/O点数I/O点数是指PLC能能够输入输出开关量、模拟量总的个数，它与继电器触点个数相对应。确定I/O点数要确保有一定的余量，同时要注意尽可能简化I/O点数来降低成本。4.3 确定I/O点数由于确定I/O点数要留有一定余量，又考虑到本系统结构简单、操作又不是很复杂，同时综合成本问题，本系统不必附加其他输入/输出模块，直接用上文所选的西门子公司S7-200/CPU226型号的PLC即可。4 硬件连接图图2 系统架构图图3 硬件连接图S7-200/CPU226 AC/DC/RelayL1NAC 220V起动按钮SB1起动按钮SB2高液位传感器触点SL1低液位传感器触点SL2I0.0I0.1I0.2I0.3Q0.0Q0.1泵1接触器KM1泵2接触器KM25 工艺流程图N开 始泵1从循环槽抽油到淬火槽淬火槽中的油受到重力进入沉淀槽 高液位传感器是否接通？泵1停止运作，泵2继续运作1 min结 束YNYN泵2停止运作，泵1继续运作1 min 低液位传感器是否接通？泵2从沉淀槽抽油到循环槽系统运行15 min？图4 工艺流程图6 设计梯形图图5 设计梯形图7 逻辑控制过程（1）当按下起动按钮I0.0时，Q0.0和Q0.1线圈接通，泵1和泵2开始运行，同时T50开始计时，到达预定时间15分钟后，T50的常闭触点断开，Q0.0和Q0.1线圈断开，泵1和泵2停止运行；（2）在泵1和泵2运行期间，如果沉淀槽液位到达高液位时，传感器SL1的常开触点接通，I0.2动作，其常闭触点断开，Q0.0线圈断开，泵1停止运行，同时I0.2的常开触点闭合，T51线圈接通，延时1 min后，T51常闭触点断开，Q0.1线圈断开，泵2停止运行。即使在延时1 min期间沉淀槽液位下降，SL1常闭触点断开，由于M0.2自锁，泵2仍运行，直到延时1 min为止；（3）同理，当沉淀槽液位下降到低液位时，传感器SL2的常开触点由接通变为断开，I0.3的常闭触点断开，Q0.1线圈断开，泵2停止运行，同时I0.3常开触点闭合，T52线圈接通，延时1 min后，T52常闭触点断开，Q0.0线圈断开，泵1停止运行。即使在延时1 min期间沉淀槽液位上升，SL2常闭触点断开，由于M0.3自锁，泵1仍运行，直到延时1 min为止。8 程序仿真图6 按下SB1后泵1、2运行图7 泵1、2运行15min后图8 SL1接通时泵1停，泵2继续运行图9 SL2接通时泵2停，泵1继续运行图10运行期间按下SB2后泵1、泵2同时停参考文献1 胡学林. 可编程控制器教程（基础篇）M. 北京：电子工业出版社，2003.112 殷洪义. 可编程序控制器选择设计与维护M. 北京：机械工业出版社，2003图5 逻辑控制图第10页 共9页