PLC控制系统的硬件设计-西安交通大学网络教育学院.DOC

案例分析报告 可编程控制器（PLC）和触摸屏在喷泉系统中的应用技术 申请人：韦启峰 学科（专业）：电力及自动化 指导教师：唐小军 2013年07月  网络教育学院 案 例 分 析 报 告 任 务 书 专业班级 电力及自动化 层次 高起专 姓名 韦启峰 学号 11117104210011 一、案例题目 可编程控制器（PLC）和触摸屏在喷泉系统中的应用技术 二、报告工作自 2013 年 6 月 30 日起至 2013 年8 月 30日止 教师评语： 成绩： 教师： 年 月 日 题目：可编程控制器（PLC）和触摸屏在喷泉系统中的应用技术 学科（专业）：电力系统及其自动化 申请人：韦启峰 指导教师：唐小军 摘 要 本文阐述了采用三菱PLC(FX2N-32MR)和三菱触摸屏（F940GOT-LWD)组成的喷泉控制系统，实现了良好的人机交换功能。本系统通过了试运行，具有体积小，功耗低，可靠性高等特点。 关 键 词：喷泉；可编程控制器；触摸屏 目 录 摘 要 I 目 录 III 1 问题的提出 1 1.1 原有喷泉系统简介 1 1.2 存在的问题 2 2 问题分析 3 2.1 改造方案的优化和确定 3 2.2 任务的分配和执行 3 3 解决问题 5 3.1 喷水管的布置和形状 5 3.2 设备系统布置原理 6 3.3 电气控制要求 6 3.4 喷水花式 7 3.5 控制系统硬件组成及其原理 7 3.5.1 控制系统简介 7 3.5.2 喷泉系统硬件配置 7 3.6 触摸屏控制系统的设计 8 3.6.1 触摸屏的工作原理 8 3.6.2 触摸屏的分类 9 3.6.3 F940GOT触摸触摸屏的功能 9 3.6.4 F940 GOT的通信 9 3.6.5 F940 GOT 触摸屏人机界面及组态软件 11 3.7 PLC控制系统的硬件设计 11 3.7.1 PLC机型的选择 12 3.7.2 开关量I/O模块的选择 12 3.7.3 PLC I/O地址分配 13 3.7.4 PLCI/O外部接线图 13 3.7.5 可编程的通信 14 3.7.6 变频器、触摸屏、PLC和计算机之间的连接 15 3.7.7 FX可编程系列通信接口模块 16 3.8 系统软件的设计 16 3.8.1 控制流程设计 16 3.8.2 PLC 程序的编制 16 3.8.3 程序步骤的分解 17 3.9 执行器的选择 18 3.10 动力设备的选择 19 3.11 设备的安装和调试 19 3.11.1 布线 19 3.11.2 安装调试时注意的问题 19 3.12 接地 20 4 问题总结 21 5 致 谢 23 参考文献 25 附 录 27 附录一：系统控制转移图 27 附录二：程序图 29 附录三：触摸屏画 30 附录四：FX--50DU--CAB0数据线原理图 31 附录五：FX--232CAB--1数据线原理图 31 附录六：FX--422CAB0数据线原理图 32 问题的提出 介公司总部所在地，由叄栋32层的高层建筑组成，是上世纪九十年代中期建成。喷泉位于建筑平面的中心地带，建成早期喷泉定期使用，是公司的一道风景线。由于使用和维修成本高，已经长期不用，设备也已处于瘫痪状态。因地理位置是航拍取景的必由之地，随着大学生运动会的来临，上级领导和街道办要求恢复喷泉系统，相关部门是作为政治任务布置的，必须恢复喷泉系统且时间紧迫。 原有喷泉系统简介 原有的喷泉系统为花式造型结构，其布置与形状如图1。存在着喷水池面积小，喷水嘴数量过少，整体效果不明显的缺点。 图1：原喷水管布置和形状 存在的问题 原有喷泉的喷水池面积太小，在航拍的镜头里目标不明显、不引人注目，与公司形象严重不符。储水池仅考虑利用回水，没有考虑设计泥沙沉淀池，来很好的利用雨水；使用时完全依赖自来水，特别是使用时间稍长后，储水池清理时需要排空水池，造成水水资源的浪费，抬高了使用成本。喷水池已破烂不堪，喷嘴全无。出水管道、回水管道也全都被堵塞。电器控制系统的接触器和时间继电器已烧毁，且存在体积大、耗电多、寿命短、可靠性差、运行速度慢、接线繁琐、灵活性差，难维修和维修成本高等老问题。管道水泵和水泵电机经大修后还能用执行器也全已报废不能使用。主要考量的是恢复后的系统要达到能长期使用要求。 问题分析 改造方案的优化和确定 在接到恢复喷泉系统的任务后，经过全方位的现场查勘和分析，决定从以下几个方面着手来恢复系统： ⑴管道系统 水