高层建筑恒压供水控制系统毕业论文.docx

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1、防止电气设备短路和严重过载。图3. 5主电路接线图控制电路部分如图3. 6所示:图3.6控制电路接线图第4章软件设计4.1软件设计的常用方法PLC控制程序是整个系统的核心，程序的质量直接影响着控制系统的性能。PLC控制程序设计具有一定的规律可循，对于一些特定的功能通常有相对固定的设计方法。(1)采用移植设计法的应用程序设计：移植设计法主要是用于对原有机电控制系统进行改造。PLC取代“继电器接触器”控制已是大势所趋，然而原有的“继电器-接触器”控制系统经过了长期的使用和考验，已被证明完全能够完成系统的控制功能要求。因此，可以将“继电器-接触器”电路图经过适当“翻译”，转化为有相同功能的PLC梯形

2、图程序，这种方法称为“移植设计法”。(2)采用经验设计法的应用程序设计：经验设计法，即在一些典型的控制电路程序的基础上，根据系统功能要求，进行选择组合，并反复调试和修改梯形图，有时需增加一些辅助触点和中间编程环节，才能达到控制要求。经验设计法无规律可循，一般用于较简单的程序设计。(3)采用逻辑设计法的应用程序设计：逻辑设计法是以逻辑组合或逻辑时序的形式来设计梯形图程序，可分为组合逻辑设计法和时序逻辑设计法两种。这种方法既具有严密可循的规律、明确可行的设计步骤，又具有简便、直观和十分规范的特点。(4)采用控制功能图设计法的应用程序设计：如果一个系统可分解为若干个独立的控制动作，且这些动作必须严格

3、按照一定的先后次序执行才能保证生产过程的正常进行，这样的控制系统为顺序控制系统。控制功能图设计法就是针对顺序控制系统的设计方法，根据顺序控制系统的功能要求，编程可以使用通用逻辑指令、置位/复位指令、SCR指令等不同的方法设计出顺序功能图，然后可以很方便地将功能图转化为PLC梯形图。4.2程序流程图本系统的软件开发采用顺序功能图设计法进行，包括以下几个程序模块:(l)USS通讯协议程序；(2)控制按键、开关的识别与控制程序；(3)压力传感器的数据采集、处理程序；(4)PID回路控制程序。本设计通过软件所要实现的主要功能是：基于日后系统的检测维修、降低操作员劳动强度等方面的考虑，作者把控制过程分为

4、手动模式和自动模式，模式选择流程图如图4.1所示。手动模式下，每个设备能够单独运行，便于设备性能的测试与设备维护，如图4.2。图4. 1模式选择流程图手动模式，1#泵变频运行2#泵工频运行“2#泵变频运行3#泵工频运行，泵频希M变运图4. 2手动模式流程图系统供电且自动控制开关按下时，系统处于自动控制状态，可进行高效率的生活用水供给，工作过程分为以下几个方面，生活供水工作流程图如图4.3所示。系统上电后，按下自动控制开关，进入自动模式。变频启动1#泵，同时压力传感器开始检测管内压力。管内压力小于设定值，变频启动2#泵，1#泵工频工作；大于设定值，水泵变频调节。(4)管内压力大于设定值，1#、2

5、#泵工频工作；小于设定值，1#泵变频、2#泵工频工作。(5)管内压力仍大于设定值，断开1#泵；小于设定值，2#泵变频，1#泵工频。图4. 3自动模式生活供水流程图突发火灾，需要紧急消防供水时，消防按钮按下，压力传感器反馈值小于设定值，3#泵变频启动，消防供水流程图如图4.4所示。需要注意的是，1#泵、2#泵仍按照生活供水流程图工作，即三台泵共同保障供水。图4. 4消防供水流程图在整个自动模式中，调用了各个控制系统的程序，包括1#泵、2#泵、3#泵的控制程序。1#泵的控制程序主要控制1#泵的运行、停止和变频调速，工作流程图如图4.5所示；2#泵的控制程序主要控制1#泵的运行、停止和变频调速，工作

6、流程图如图4.6所示；3#泵作为消防用水辅助泵，它的控制程序主要控制3#泵的运行、停止和变频调速，工作流程图如图4.7所示：图4. 5 1#泵的控制程序流程图图4. 6 2#泵的控制程序流程图图4. 7 3#泵的控制程序流程图停止1#水泵的工频运行程序：控制1#泵在工频运行、2#泵在变频运行状态下时，压力传感器检测的水压在某个时间段持续偏高，这时候句需要停止工频工作的1#水泵。停止工频运行程序流程图如图4.8所示。图4. 8切除工频运行程序流程图4.3PID运算实现P1D运算有两种方法：利用变频器内置的PID运算或者PLC的PID控制J器。若使用PLC的P1D控制器，则在梯形图程序中使用P1D

7、指令或者使用PID指令向导，在梯形图程序中用PLC的特殊功能寄存器SMO. 0或者SMO.1调用即可。需要注意的是，SM0.0在系统运行时，始终是高电平；SMO. 1则仅仅在第一个扫描周期中是高电平。本次设计，PID运算部分采用的便是后者，具体梯形图程序如附录1所示。4.4 各模块梯形图设计在程序设计过程中，为了方便编程以及修改，把需要用到的许多寄存器、中间继电器、定时器等元件列表如下。表4.1元件设置VD10 如压力传感器设定值。0T。VD200PPLC放大10倍压力显示值0-1 OpVD20 骐PLC放大10倍压力设定值0-1 Op根据元件设置进行梯形图程序的编写，编写后的梯形图程序如附录

8、1所示。4.5 程序调试打开编写好的梯形图程序，先将PLC置于“STOP”状态，然后将程序下载至IJPLC中，最后将PLC切换到“RUN”状态，运行程序，打开梯形图状态监控。首先进行手动模式调试，按下KM,依次检测10.5、10.6、10.7、11.0、11.1、11.2对应的功能。手动功能实现后，按下10.0停止，进行自动模式检测，按下10.2,仔细观察、记录、分析每个程序段对应的输出量、交流接触器以及电机的动作,反复调试，直到达到设计的功能要求。第5章组态监控界面设计5.1 King View 组态王King View组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统三部分构成。工程管理器：

9、用于新工程的创建和已有工程的管理，对已有工程进行搜索、添加、备份、以及数据词典的导入、导出等功能。工程浏览器：用于创建监控画面、监控设备以及相关变量、动画链接、命令语言及设定运行系统配置。运行系统：工程运行界面，从采集设备中获得通讯数据，并依据工程浏览器的动画设计实现人与控制设备交互操作。5.2 监控画面设计监控画面绘制过程简述如下:从开始菜单启动组态王6.53资源管理器窗口，如图5.1所示:弊工程管理器文件但）视图9 工具复）帮助团锢。X窗1 m诧|希瞬羲搜索新建删除属性|备份恢复 DB导出DB导入 开发运行它工程名称路径分辨率版本描述Kingdemolc:program filesking

10、viewexamp.640*4806.53蛆态王6. 53演示工程640X480Kingdemo2c:program fileskingviewVexa/rip.800*6006.53组态王6. 53演示工程800X600Kingdemo3c：prograjri ileskingviewexamp.1024*7686.53组态王6. 53演示工程1024.FLC控制.d： plc配套程序,组态王程序plc控 . .1024*7686.53恒压供水d： plc配套程序,组态王程序1恒压供水1024*7686.53星三角启动d： 1C配套程序,组态王程序,星三. . .1024*7686.53电机

11、正反转d： 01C配套程序,蛆态王程序1电机.1024*7686.53运料小车d: plc配套程序，组态王程序，运料.1024*7686.53图5.1在资源管理器窗口里点击新建按钮，输入项目名称，选择保存路径，单击“创建”按钮，一个新的工程就建立了。然后进行变量的添加，方法是在图5.2所示的窗口中双击变量管理器，出现一个新窗口。右键单击右边窗口，然后创建一个新变量，选择变量的类型，最后保存即可，如图5.3所不。由工程浏黄器一一组态施控工程史】oescs y工具工帮助国1 in i霾熊愿意盛露工嘉施控中心融建.三LJ文件日画面R曰命令语言但配方0车蛾性表之少数据库的结构变量(数据词典报驾a-的设

12、备Mcomj8H2院DDE国板卡等OPC霰务器麴网络站点-火系缁阻设号开龙系统5设置运行系统报警配置?历史数3g记录曲网笛配置C用户配百打印配置-囹5QL访问笞理器窗表格模板目记录体I Web这发布画面m发布实时信息目发布历史信息党亦期春陈隹白图5. 2mi次尔略$时内存实型4瞬，分内存实型5秒内存实型6$日即内存字符串7$时间内存字符串8$用户名内存字符重9略$访问权限内存实型10瞬$启动历史记录内存离散11瞬$启动报警记录内存离散12略，启动后台自令语言内存盅散13瞧$新报警内存盅散14瞬S双机热备状态内存整型15$亳杪内存实型16瞬$确状态内存整型1?瞬急停I/O离散21新10设备略手动

13、后动I/O忠散22新10设备略自动启动I/O离散23豺10设备瞬控制水流内存整型24略水位内存整型25电工频后动】蹂I/O盅散26新10设备电变频启动】殛I/OSK27新10设备瞬工频启动2蹴工/0忠散28新10设备哈变频启动2嫉I/OMB29新10设备瞬工频启动履I/O离散30新10设备略变频启动溺I/O寓散3i新10设备略电机加SI/O寓敢32新10设备瞬电机碗工/O离散33新10设备粉压力交送器内存实型34除变频器复位工/O离散35新I。设备哈消防紧急用水工/0离散36新I。设备略工频接触器1工/0离散37新I。设备略变频搜触器1工/O离散38新I。设备十 gSOOffl/r图5. 3变量添加好后，进行主画面的绘制，绘制后的主画面如图5.4。“运行系统 |g|x|画面构殊调试关于工频接触器1变频接触器1工频接触器2变频接触器2工频接触器3变频接触器3消防急停手动启动自动启动WOIOV工频启动1泵变频启动1泵交注垂触器工频启动深变频启动2泵 k 010V工频启动/消防变频启动3泵380V水泵组电司空制柜1#泵