大型水塔全自动水给电路课程设计-plc部分.docVIP

电气控制与PLC课程设计 设计题目： 大型水塔全自动给水电路设计 专业班级： 电气工程及其自动化1203 姓 名： 辛家康 学 号： 0413120318 指导教师： 张立红、崔丽娜、刘盛韬 日 期： 2015 .7. 3 绪论 在工业生产中，电流、电压、温度、压力、液位、流量、和开关量等都是常用的主要被控参数。其中，水位控制越来越重要。在社会经济飞速发展的今天，水在人们正常生活和生产中起着越来越重要的作用。一旦断了水，轻则给人民生活带来极大的不便，重则可能造成严重的生产事故及损失。因此给水工程往往成为高层建筑或工矿企业中最重要的基础设施之一。任何时候都能提供足够的水量、平稳的水压、合格的水质是对给水系统提出的基本要求。就目前而言，多数工业、生活供水系统都采用水塔、层顶水箱等作为基本储水设备，由一级或二级水泵从地下市政水管补给。传统的控制方式存在控制精度低、能耗大、可靠性差等缺点。不利于长远发展。 背景与意义 2 水塔全自动给水电路控制系统及其要求 2.1水塔水位系统控制要求 1）电动机启动采取Y-(降压启动，并且为一主一备，故障时能自动相互切换。 2）给水过程分自动和手动两种工作方式，并有信号指示。 3）当水位达到高位时停止供水，水位降低到低水位单水泵能自动上水， 超低水位时双水泵能自动上水，在上水及停止时要有信号指示。 4）主电路要有短路保护、过载保护，控制线路要求有自锁及联锁环节 2.2 系统硬件元器件选择 1) PLC的选择 可编程控制器产品众多，不同厂家、不同系列、不同型号的PLC，功能和结构均有所不同，但工作原理和组成基本相同。本系统为单体控制系统，对控制功能无特殊要求，同时本次设计所需输入输出总点数介于16点与32点之间，因此选用三菱公司生产的的FX2N-32MR型PLC，其具结构紧凑，价格低廉，有极高的性价比，适用于小型控制系统的特点，该型号PLC为继电器输出型，输入输出点数各为16个点，多余的端子作为备用。 2)水泵的选择 选择水泵的一般原则为： 1、满足流量和扬程的要求； 2、水泵机组在长期运行中，水泵工作点的效率最高； 3、按所选的水泵型号和台数设计的水泵站，要求设备和土建的投资最小； 4、便于操作维修，管理费用少。 2.3水塔水位控制系统主电路图 本电动机启动采取Y-(降压启动，并且为一主一备，故障时能自动相互切换。当水位低于低水位时向PLC发出信息启动电机，水位降低到低水位M1水泵能自动上水, 超低水位时M1,M2水泵能自动上水，在上水及停止时要有信号指示，当水位达到高位时停止供水。 QF:电源总开关，即可完成主电路的短路保护，又起到分段三相交流电源的作用，使用和维修方便。 FU是熔断器，对电路起到短路保护的作用； FR是热继电器，对电路实现过载保护。 2.4水塔水位系统PLC的I/O接线图 这是一个单体控制小系统，没有特殊的控制要求，它有9个开关量，开关量输出触点数有9个，输入、输出触点数共有18个，只需选用一般中小型控制器即可。据此，可以对输入、输出点作出地址分配，水塔水位控制系统的I/O接线图如下： 2.5 水塔水位控制系统设备布置图 2.6 水塔水位控制系统设备接线图 2.7 水塔水位控制系统的元件器件 序号 文字符号 名称 数量 规格型号 备注 1 M 电动机 2 立式离心泵 LA40-32.1 扬程30M,3KW 三相交流异步电动机 2 FR 热继电器 2 JB16B20/3 参照电动机整定电流 3 FU 熔断器 2 RL1-15 熔体2—10A 4 QF 断路器 1 C45AD 脱扣电流10A 5 SB 主控开关 4 LAY37 6 SQ 限位开关 3 UHZ-519 7 KM 交流接触器 6 DJX-9 8 KA 中间继电器 1 DZ-10 9 HL 按钮指示灯 8 MP1-42R-10 10 PLC 可编程控制器 1 FX2N-32MR 继电器输出 2.8 电气元件符号及功能说明表 电气元件符号 功能说明 KM1 主电动机接通电源接触器 KM2 主电动机三角形连接接触器 KM3 主电动机Y形连接接触器 KM4 备用电动机接通电源接触器 KM5 备用电动机三角形连接接触器 KM6 备用电