课程设计说明书内容
题目：------------------------------- PLC控制系统的设计 目录
前言（内容包括电气控制与PLC技术在国内外的发展概况，本专题的应用范围。PLC控制的特点） 第一章 概述
1-1 转用设备基本情况与拖动情况介绍 1-2 转机对液压与电气控制系统的要求 第二章 继电接触器控制电路的设计 1-1 设计方案的选择 1. 拟定设计任务书 2. 总体方案的选择 3. 控制方式的选择
1-2 主电路与控制电路的设计 1. 主电路的设计
2. 液压系统与工作状态显示电路的设计 3. 保护电路的设计
4. 主电路与控制电路工作原理的说明 1-3 电气元器件的计算与选择 1. 接触器的选择 2. 各种继电器的选择 3. 熔断器的选择
4. 各种按钮行程开关的选择 5. 各种控制及电源开关的选择 6. 控制变压器的选择 7. 其他元件的选择
第三章 可编程序控制器（PLC）控制系统的设计 3-1 PLC控制系统的设计步骤 3-2 PLC I/O点的分配与PLC选型 3-3 PLC的硬件配置
3-4 PLC功能表图与梯形图的绘制 3-5 PLC程序的设计 3-6 PLC的模拟调试
3-7 PLC控制系统的元件设计 1.PLC I/O外接线图的绘制
2.控制柜电气元件布置图的绘制
3. 控制柜电气元件安装接线图的绘制
参考资料目录 设计总结
课程设计说明书内容
1. 4层电梯PLC控制系统的设计
题目：------------------------------- PLC控制系统的设计 目录
前言（内容包括电气控制与PLC技术在国内外的发展概况，本专题的应用范围。PLC控制的特点） 第一章 概述
1-1 电梯的发展与分类
1-2对电梯电气控制系统的要求 第二章 电梯的机械系统 1-1设计方案的选择 1.拟定设计任务书 2.总体方案的选择 3.控制方式的选择
1-2主电路与控制电路的设计 1.主电路的设计
2.液压系统与工作状态显示电路的设计 3.保护电路的设计
4.主电路与控制电路工作原理的说明 1-3电气元器件的计算与选择 1.接触器的选择 2.各种继电器的选择 3.熔断器的选择
4.各种按钮行程开关的选择 5.各种控制及电源开关的选择 6.控制变压器的选择 7.其他元件的选择
第三章 可编程序控制器（PLC）控制系统的设计 3-1 PLC控制系统的设计步骤 3-2 PLC I/O点的分配与PLC选型 3-3 PLC的硬件配置
3-4 PLC功能表图与梯形图的绘制 3-5 PLC程序的设计 3-6 PLC的模拟调试
3-7 PLC控制系统的元件设计 1. PLC I/O外接线图的绘制 2. 控制柜电气元件布置图的绘制 3. 控制柜电气元件安装接线图的绘制
参考资料目录 设计总结
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2. PLC控制系统的设计
工艺过程及控制要求 （1） 工艺过程
有三台泵组构成生活、消防双恒压无塔供水系统如图所示。市网自来水用高、低水位传感器EQ控制注水阀YV1，只要水位低于高水位，就自动把水注满储水池。水池高、低水位信号也同时送给PLC，作为高、低水位报警用。为了保证供水的连续性，高，低水位传感器的间距较小。生活与消防用水共用三台泵供水，平时电磁阀YV2处于失电状态，关闭消防管网，三台泵根据生活用水的多少，按一定的控制逻辑运行，维持生活用水低恒压；当有火灭发生时，电磁阀YV2得电，关闭生活用水管网，三台泵向消防系统供水，并维持消防用水的高恒压，灭火结束后，三台泵在想生活用水系统供水。 （2） 控制要求
① 生活供水时系统为地恒压值运行；消防供水时系统为高恒压值运行。 ② 三台泵根据恒压的需要，采取“先开先停”的原则接入和退出。
③ 在用水量小的情况下，如果一台泵连续运行时间超过3h，则要切换下一台泵，避免某
一台泵工作时间过长。
④ 从经济型考虑，三台泵只配用一台变频器，但都要有软启动型。 ⑤ 要有万象的报警功能。
⑥ 泵的操作要有手动控制功能，以便在火灭，应急或检修时临时使用。 控制系统设计
（1）I/O信号分配
I/O信号分配如下表所示。
I/O信号分配
（2）硬件接线
控制系统主电路如图所示。PLC输入输出设备的接线如图所示。控制电路如图所示。在图中，接触器KM1，KM3及KM5用于电动机的工频控制；接触器KM2、KM4及KM6用于电动机的变频控制。图中，SA1为手动/自动运行的转换开关（1位时为手动，2位时自动）图中按钮SB1~SB6分别为手动启/ 停1~3号泵的按钮；SA2为手动启/停消防供水电磁阀YV2的开关；HL1、HL2、HL5为1~3号泵工频运行时的指示灯，HL2、HL4、HL6为1~3号泵变频运行时的指示灯；继电器KA用于控制变频器的启动与复位。 （3） 控制程序
① 为了恒压水压，在水压降落时要升高变频器的输出频率，且在一台泵工作不能满足要
求时，需启动第二台泵或第三台泵。判断需要启动下一台泵的标准是变频器的输出频率是否达到设定的上限值，这一功能可通过比较指令实现。为了判断变频器工作频率达上限值的确实性，应排除频率偶然波动引起的频率达到上限的情况，为此在程序中采用了实间滤波，
② 控制要求中规定任一台泵连续变频运行不得超过3h，若超过3h，则需启动下一台泵
或切换变频泵。程序中将现行运行的变频泵从变频器上切除，并接上一工频电源运行，再将变频器复位，用于下一台泵的启动。使用泵号加1的方法实现变频泵的循环控制（启动第三台泵后泵号再加1则复位，复位后第一台泵再被启动），用工频泵的总数结合泵号实现工频泵的轮换工作。
③ 系统初始化在初始化子程序中完成；定时中断程序则用来实现PID控制的定时采用及
输出控制；主程序完成泵切换信号的完成，泵组接触器逻辑控制信号的综合及报警处理等。中断程序中给处理模拟量输入数据的读取程序及PID处理后的数据向模拟量输出单元数据存储器传送过来的程序。
生活/消防双恒压的两个恒压值是采用数字方式直接在程序中设计的，生活供水时系统设定值为满量程的70%；消防供水时系统设定值为满量程的90%。这里满量程可以理解为16位二进制数字对应的十进制数4000.在实际工程中，如传感器选择适当，4000可对应传感器输出的满度值。本系统PID控制中只是用了比列控制和积分控制，其回路增益和时间常数可通过工程计算确定。 如下图为双恒压供水系统的梯形图程序及注释。
附录：
管网压力信号报警信号水池水位信号PLC(含PID)变频器压力变送器M液位变送器用户水泵机组水池 图2.1供水系统流程简图
图3
KP压力继电器 YV1 YV3 2HFYV2 2U LYV4 YV6 YV5YV7 YV8 表1 液压系统的电磁阀状态表M 3油泵电动机 YB程序元件YV1 YV2YV3YV4YV5YV6YV7YV8++--------+-----+----------++--------+-----+-----------+------+-快进（1） IU油池工进（1）快退（1）图1 全自动双面钻 液压系统原理图快进（2）工进（2）快退（2）夹紧松开
急停过载停止油泵起动松开点动 快快夹主急 进进快工快快工快夹夹松紧装压单点动工进快退紧轴停（1）进进退进进退紧紧开急料力机自动继操选择点动点动1）（（1）（1）（2）（2）（2）（2）（1）（）停1点点 点点电作止动动 动动器11123456710111314151617202122232425262712324567310111213414151617520212223624252627
