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PLC液位控制课程设计--第1页

1、设计题目：

液位升降控制系统设计

2、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，熟悉SETP7软件的目的。

3、设计要求：

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。

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4、设计内容

4.1硬件介绍

4.1.1S7-300PLC的组成

图4-1S7-300PLC的组成

如图4-1S7-300硬件电路图，由导轨、接口模块（IM）、信号模块（SM）、通信处理模块（CP）、

功能模块（FM）的组成。

4.1.2扫描过程

图4-2PLC的扫描过程

4.2硬件选型

A.电源模块（PS）：

名称：PS3075A

订货号：6ES7307-1BA00-0AA0

电源模块描述：120/230VAC:24VDC/5A

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B.CPU模块(CPU)：

名称：CPU313C-2DP

订货号：6ES7314-6CG03-0AB0

C.数字量输入输出模块(SM)：

名称：DI16xDC24V

订货号：6ES7321-1BH01-0AA0

数字量输入输出模块描述：数字量输入模块DI1624V，分成16组。

4.3硬件电路

CPU模块是主要执行用户程序，同时还为S7-300背部总线（Back-PlaneBus）提供5V电源。

在多MPI还能与其他MPI网络节点进行通信，对于专用CPU还有其他的功能。下图是CPU313C-2

DP的内部电路原理图。

CPU313C-2DP内部工作原理图

SM322数字量输入/输出模块是在一块模块上同时具备输入和输出点的信号模块。SM322模

块的输入和输出电路均设有光隔离电路，输出点采用晶体管输出，并设有电子式短路保护设置，

在额定输入电压下输入延时为1.2-4.8ms。下图是D016/DI16模块的内部电路。

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SM322-D016/DI16内部接线图

4.4硬件组态

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4.5程序实现

4.5.1I/O信号表

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