课程设计（论文）-基于plc的高低位水箱自动控制系统

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1、课程设计任务书（A）题目高低位水箱供水系统电气控制系统的设计（F1）学院(部)电控学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号6月11日至6月17日共1周指导教师(签字)系主任(签字)2012年5月26日14目录摘要3第一章引言4第二章案的论证及方案确定5第三章系统各部分的设计63.1主电路的设计63.2控制电路的设计63.3梯形图的设计与分析73.3.1手动、自动的工作方式选择73.3.2机组的启动条件及操作使用73.3.3备泵自投功能的实现83.3.4信号灯的指示83.3.5指令语言程序9第四章元器件的选择及依据104.

2、1低压断路器的选择104.2PLC的选择104.3交流接触器的选择104.4热继电器的选择114.5控制按钮和旋钮的选择114.6指示灯的选择114.7端子排的选择11第五章控制柜的尺寸设计12总结12参考文献13鸣谢13附录1314摘要水箱是自动供水系统中的重要部分，在我们的生活中扮演着非常重要的角色。本设计旨在于通过所学知识，设计一个简单的高低位水箱供水系统，满足一些简单的基本功能。为了满足该设计中提出的基本功能的要求，本次设计在主电路上采用两台电动机，且为三角形接直接启动的接法，同时采用了两个电源线圈对电机进行工作的

3、控制，采用热继电器和低压断路器对电机进行过载和短路保护。控制电路上，为了简单灵活起见，采用课堂中所学过的三菱F1系列的PLC进行控制。再加入必需的一些压力继电器、按钮、开关、指示灯等。从而基本形成了一个简单的高低位水箱供水系统。本次设计旨在于学习和了解设计一个系统的流程和需要注意的问题，故在本设计中，主要进行的工作是设计系统原理图，画出系统的接线图和系统平面布置图，最后再进行控制柜大小的设计。通过这些琐碎的工作，从而了解和掌握相关的设计方法和知识。关键词：电动机PLC原理图接线图布置图14第一章引言随着我国城市化的不断发展

4、，楼宇给水成为了一个新兴的行业，而对于不同的建筑，供水方式也各不相同，本设计主要针对低层建筑的供水设计，采用的是高低位水箱供水。系统的分为自动和手动两种方式。设计内容及要求：一、设计内容及要求通过对电气控制系统的设计，掌握电气控制系统设计的一般方法，能够设计出满足控制要求的电气原理图，以及安装布置图、接线图和控制箱的设计，具有电气控制系统工程设计的初步能力。根据系统的控制要求，采用三菱F1PLC为中心控制单元，设计出满足控制要求的控制系统。二、设计原始资料1、高低位水箱均设水位信号器。高位水箱水位达到低位，低位水箱水位达到

5、高位时，水泵起动；高位水箱水位达到高位或低位水箱水位达到低位时，水泵停止。2、两台水泵分工作泵和备用泵，可以互换，只有一台水泵工作。当工作泵出现故障时，备用泵自投。水泵功率5.5KW。3、具有手动、自动工作方式。4、各种指示及报警。14三、设计完成后提交的文件和图表1．计算说明书部分1）系统工作原理说明2）操作使用说明。2．图纸部分：1）电气原理图：主电路、控制电路、梯形图、指令系统。2）电气箱面板布置图，电气箱内部布置图。3）接线图。（相对编号法）4）元件名细表。5）控制箱尺寸。第二章案的论证及方案确定本系统采用三菱F1

6、系列的PLC控制两台水泵电机的工作，具有手动、自动工作方式，两台水泵分工作泵和备用泵，可以互换，只有一台水泵工作。当工作泵出现故障时，备用泵自投；高低位水箱均设水位信号器。高位水箱水位达到低位，低位水箱水位达到高位时，水泵起动；高位水箱水位达到高位或低位水箱水位达到低位时，水泵停止。通过分析系统所需要的I/O口，可以选择PLC，由于F1系列的PLC种类很多，并且PLC的点数越多，价格越贵，因此应在程序上减少输入输出点数；为了减少点数，将手动的启停按钮用旋钮代替这样就节约了两个输入点，最终系统的输入为13点，输出为12点；考

7、虑到经济和裕量的关系，我最终确定的是三菱F1-30MR的PLC。14第三章系统各部分的设计3.1主电路的设计由于两台泵，一台工作，一台作为备用泵，所以需要两台电机分别对其进行控制。又由于功率都为5.5kw，所以可确定两台水泵电机均可直接启动。同时，每个电机分别用1个接触器控制其电源,一个低压断路器进行该支路的短路保护，1个热继电器进行电机的过载保护1个压力继电器保证电机正常工作。为了加强保护，在主干路上也设置了一个低压断路器。即主电路的组成器件为：3个低压断路器，2个接触器的主触头，2个热继电器，2个压力继电器，2台三相交

8、流电机。主电路与控制电路见附页。3.2控制电路的设计在本设计中，控制电路是由PLC进行控制的。在进行一次又一次的设计和修改后，最后定下的电路有13个输入点，12个输出点，故最终决定采用三菱F1-30MR的PLC，该PLC有16个输入点，14个输出点，完全能满足本次设计的要求，并留有一定的余量。该PLC的