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1、摘要本科畢業(yè)論文（設(shè)計）基于PLC的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計所 在 學(xué) 院 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 專 業(yè) 名 稱 自動化 申請學(xué)士學(xué)位所屬學(xué)科 工 學(xué) 摘 要本系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活中的供水要求，以管道內(nèi)壓力為控制對象，對多個水泵的開關(guān)進(jìn)行總體控制，設(shè)計了一套基于PLC的恒壓供水系統(tǒng), 使其能夠運(yùn)行在合理、節(jié)能、高效的方式。本系統(tǒng)主要是通過對供水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行控制，系統(tǒng)內(nèi)包含四臺水泵。它們組成循環(huán)運(yùn)行方式，運(yùn)行切換采用“先啟先?！钡脑瓌t?？删幊踢壿嬁刂破饔糜诳刂聘魉玫拈_關(guān)切換來改變供水量，從而保證整個供水管道中的壓力維持在一個規(guī)定的范圍內(nèi)，可以可靠的實(shí)現(xiàn)對供水系統(tǒng)的自動化控制。本論文首先就恒壓供水系統(tǒng)概

2、念、PLC概念等做簡單介紹，然后分別對本系統(tǒng)的硬件部分和軟件部分的設(shè)計做重點(diǎn)分析，以現(xiàn)有理論成果為出發(fā)點(diǎn)，力求能解決現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活中的恒壓供水問題。關(guān)鍵詞：PLC，自動化，恒壓供水IIABSTRACTABSTRACTIn accordance to real lifes request, this system uses the water pressure as its control object. It controls some switches of water pumps so that it can form a stable system. This system is base

3、d on PLC. We hope that it can run reasonable and efficient.This system focuses on the running condition of the water pumps. The system contains four pumps. These pumps work in cycle operation. To start first stop is their running principle. PLC controls the switches of these pumps so that it can kee

4、p the balance of the volume of water. By this way, the pressure of water can be in a stable range. We can control the water system in the form of automation.To begin with, this paper explains the concept of constant pressure water and PLC. Secondly, the paper explains the design of the hardware and

5、software of the system. The system is based on existing theoretical basis. I hope that this system can make contribution to dealing with problems of the stable water system.Key words: PLC, automation, constant pressureIV目錄目 錄1引言12恒壓供水系統(tǒng)概述12.1恒壓供水系統(tǒng)介紹12.2恒壓供水系統(tǒng)使用的領(lǐng)域23 PLC概述24恒壓供水系統(tǒng)整體分析34.1 PLC應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)流

6、程44.2實(shí)現(xiàn)目標(biāo)44.3解決思路44.4控制需求分析與硬件設(shè)計54.5邏輯分析與程序設(shè)計54.6總結(jié)與評價65恒壓供水系統(tǒng)硬件設(shè)計65.1明確系統(tǒng)的控制要求65.2分析I/O設(shè)備75.3系統(tǒng)控制電路圖76軟件設(shè)計96.1 STEP 7-Micro/WIN編程軟件96.2恒壓供水系統(tǒng)PLC控制程序96.3程序編譯結(jié)果117 S7-200 PLC仿真127.1 S7-200 PLC仿真軟件簡介127.2 S7-200 PLC程序仿真步驟127.3恒壓供水系統(tǒng)仿真138結(jié)束語18參考文獻(xiàn)19致 謝20本科畢業(yè)論文（設(shè)計）1引言水是人類生產(chǎn)生活中不可缺少的重要物質(zhì)，我國作為一個水資源短缺的國家，長期

7、以來在供水方面的技術(shù)一直比較落后，自動化程度不高。隨著人民生活水平的不斷提高，對供水系統(tǒng)的要求也越來越高，同時，工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，也對供水系統(tǒng)的自動化程度提出了一定的要求。因此，如何科學(xué)的規(guī)劃一個穩(wěn)定的供水系統(tǒng)，成為擺在人們面前急需解決的一個問題。傳統(tǒng)的小區(qū)供水方式有：恒速泵加壓供水、氣壓罐供水、水塔高位水箱供水、液力耦合器和電池滑差離合器調(diào)速的供水方式、單片機(jī)變頻調(diào)速供水系統(tǒng)等方式。這些供水方式不同程度的存在浪費(fèi)水力、電力資源，效率低，可靠性差，自動化程度低等缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)生活用水。目前恒壓供水系統(tǒng)正朝向集成化、高效節(jié)能、維護(hù)操作簡單、自動可靠的方向發(fā)展。在國內(nèi)外，專門針對供水的

8、變頻器集成化越來越高，結(jié)合PLC實(shí)現(xiàn)恒壓供水已占領(lǐng)了部分供水市場。本論文即研究基于PLC的恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計?；赑LC的恒壓供水系統(tǒng)可以提高供水系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，同時系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性，在資源日益緊張的今天尤為重要。所以研究設(shè)計該系統(tǒng)，對于提高企業(yè)效率及人民生活水平，降低能耗等方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。2恒壓供水系統(tǒng)概述2.1恒壓供水系統(tǒng)介紹供水系統(tǒng)是國民生活中不可缺少的重要一環(huán)。恒壓供水系統(tǒng)在民用和工業(yè)控制中也是經(jīng)常使用的小型系統(tǒng)之一，傳統(tǒng)供水方式占地面積大，水質(zhì)易污染，基建投資多，而最主要的缺點(diǎn)是水壓不能保持恒定，導(dǎo)致部分設(shè)備不能正常工作。所謂恒壓供水，是指供水系統(tǒng)的供水壓力始終保持

9、在差值較小的上、下限之間，PLC控制的準(zhǔn)恒壓供水，指的是當(dāng)供水系統(tǒng)的用水流量變化時，及時的利用供水壓力的上限信號和下限信號輸入PLC,PLC根據(jù)這兩個壓力開關(guān)信號的開關(guān)狀態(tài)，自動控制幾臺水泵組合啟動運(yùn)行。當(dāng)供水壓力P供水P下限時，則開始有選擇的啟動各臺水泵，直至滿足P下限P供水P上限為止。當(dāng)P供水P上限時，則有選擇的切斷水泵，直至滿足P下限P供水P上限為止。恒壓供水方式技術(shù)先進(jìn)、水壓恒定、操作方便、運(yùn)行可靠、節(jié)約電能、自動化程度高，在泵站供水中可完成以下功能：1) 維持水壓恒定；2) 控制系統(tǒng)可自動運(yùn)行；3) 多臺泵自動切換運(yùn)行；本課題的目標(biāo)是：實(shí)現(xiàn)恒壓供水系統(tǒng)的自動化控制。2.2恒壓供水系統(tǒng)

10、使用的領(lǐng)域1) 自來水供水、生活小區(qū)及消防供水系統(tǒng)，亦可用于熱水供應(yīng)、恒壓噴淋等系統(tǒng)。 2) 工業(yè)企業(yè)生活、生產(chǎn)供水系統(tǒng)及工廠其它需恒壓控制領(lǐng)域（如空壓機(jī)系統(tǒng)的恒壓供氣、恒壓供風(fēng)）。各種場合的恒壓、變壓控制，冷卻水和循環(huán)供水系統(tǒng)。 3) 污水泵站、污水處理及污水提升系統(tǒng)。 4) 農(nóng)業(yè)排灌、園林噴淋、水景和音樂噴泉系統(tǒng)。 5) 賓館、大型公共建筑供水及消防系統(tǒng)。3 PLC概述PLC是英文Programmable Logic Controller的縮寫，意為可編程邏輯控制器。世界上第一個PLC于1969年由美國數(shù)字設(shè)備公司研制成功。國際電工委員會（IEC）對PLC的最新定義為：PLC是一種數(shù)字運(yùn)算

11、操作電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計1。目前，我國市場上主要PLC產(chǎn)品的種類:西門子公司的產(chǎn)品施耐德公司羅克韋爾公司（包括AB公司）PLC產(chǎn)品，GE公司的SERIES、GE9070、GE9030系列產(chǎn)品；日本的歐姆龍、三菱、富士、松下等公司產(chǎn)品；PLC是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的，具有以下幾個特點(diǎn)：1) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；2) 通用性強(qiáng)

12、，控制程序可變，使用方便；3) 功能強(qiáng)，適應(yīng)范圍廣；4) 編程簡單，易用易學(xué)；5) 系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試和維修方便1；西門子公司具有品種非常豐富的PLC產(chǎn)品。S7系列是傳統(tǒng)意義的PLC，S7-200屬于小型PLC，在1998年升級為第二代產(chǎn)品，2004年升級為第三代產(chǎn)品，其特點(diǎn)如下:1) 功能強(qiáng)大，S7-200有5種CPU模塊，最多可擴(kuò)展7個擴(kuò)展模塊，擴(kuò)展到248點(diǎn)數(shù)字量I/O或38路模擬量I/O，最多有30多KB的程序存儲空間和數(shù)據(jù)存儲空間；2) 先進(jìn)的程序結(jié)構(gòu)，功能強(qiáng)大、使用方便的編程軟件；3) 靈活方便的尋址方法；4) 強(qiáng)大的通信功能和品種豐富的配套人機(jī)界面；5) 有競爭力的價格；6) 完善的

13、網(wǎng)上技術(shù)支持2；鑒于西門子S7-200型號PLC具有的一系列優(yōu)點(diǎn)，故本系統(tǒng)所用PLC均為此型號。4恒壓供水系統(tǒng)整體分析隨著城市高層建筑供水問題的日益突出，供水壓力以及供水質(zhì)量越來越受到人們的熱切關(guān)注。恒壓供水系統(tǒng)在民用和工業(yè)控制中也是經(jīng)常使用的小型系統(tǒng)之一，主要是通過對供水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行控制，從而保證整個供水管中的壓力維持在一個規(guī)定的范圍內(nèi)?？删幊踢壿嬁刂破饔糜诤銐汗┧到y(tǒng)，可以可靠的實(shí)現(xiàn)對壓力的檢測信號處理以及對各個水泵相應(yīng)的切換。4.1 PLC應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)流程PLC應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)流程如圖4-1所示：圖4-1 PLC應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)流程4.2實(shí)現(xiàn)目標(biāo) 設(shè)計可編程控制器程序?qū)崿F(xiàn)對恒壓供水系統(tǒng)的控制

14、，要求如下：1) 水泵的啟停 根據(jù)主管道給出的壓力信號決定水泵的啟停，當(dāng)壓力低于正常壓力時啟動一個水泵，5s后仍低，則啟動下一臺；當(dāng)壓力高于正常壓力時，切斷一臺水泵，5s后高壓信號仍存在，切斷下一臺。2) 水泵啟停切換原則 恒壓供水系統(tǒng)主要是由4個水泵完成對主管道供水壓力的維持，考慮到電機(jī)的保護(hù)，要求4臺水泵的運(yùn)行時間和頻率盡可能一致。也就是說，需要接通時，首先啟動停止時間最長的那臺，而需要切斷時，則先停止運(yùn)轉(zhuǎn)時間最長的那臺。4.3解決思路對于恒壓供水系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)而言，主要的問題在兩個方面：1) 如何實(shí)現(xiàn)5s內(nèi)，下一臺水泵的切換狀態(tài)。水泵的切換狀態(tài)控制可以考慮通過計時器單元設(shè)定時間，再結(jié)合水泵啟

15、停的信號，判斷在啟動或停止后的規(guī)定時間內(nèi)是否達(dá)到了預(yù)期的壓力范圍，這樣就可以完成對下一步是否啟停另一臺泵的判斷。2) 如何實(shí)現(xiàn)對水泵的先啟先?？刂?。對于水泵的啟停選擇，實(shí)現(xiàn)起來有很多方法，選擇使用一個合理的實(shí)現(xiàn)方法對于程序的簡介和易讀性都很有好處。將4臺水泵按順序編號，啟動時按編號從小到大依次啟動，而切斷則編號從小到大依次切斷，這樣的循環(huán)處理就可以保證是按照先啟先停的原則進(jìn)行的。解決的問題就變成了如何實(shí)現(xiàn)編號1-4的循環(huán)問題 3 。4.4控制需求分析與硬件設(shè)計對于保持恒壓供水這個目標(biāo)，系統(tǒng)首先需要設(shè)計對應(yīng)的壓力檢測輸入信號，也就是決定壓力范圍的上限和下限信號，控制程序的輸出則為4個水泵，按1-

16、4給它們編號。因此，該恒壓供水系統(tǒng)應(yīng)有兩個輸入、四個輸出，如圖4-2所示：圖4-2 恒壓供水控制PLC配置圖4.5邏輯分析與程序設(shè)計確定可編程控制器的系統(tǒng)輸入輸出信號后，根據(jù)恒壓供水系統(tǒng)控制的設(shè)計要求，對各個信號間的邏輯關(guān)系進(jìn)行分析，完成程序的編寫。1) 控制過程邏輯分析 在正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，對于恒壓供水系統(tǒng)，要根據(jù)兩個壓力極限信號來判斷是否需要進(jìn)行當(dāng)前狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。1 水泵啟動：當(dāng)檢測到壓力低信號出現(xiàn)時，先給出一個啟動水泵的信號，此信號用于啟動一個水泵。在啟動5s后，如果壓力仍達(dá)不到要求則順序啟動下一臺水泵，通過對啟動信號的鎖存處理，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。2 水泵的切斷：在切斷水泵的實(shí)現(xiàn)上，也是依照類

17、似的思路進(jìn)行。對于水泵的第一次啟動和斷開，實(shí)現(xiàn)的邏輯主要在于對狀態(tài)信號的轉(zhuǎn)移處理。 恒壓供水系統(tǒng)的控制目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對水壓的維持，由于考慮的方面比較多，所以就帶來了一些相對復(fù)雜的邏輯處理，最關(guān)鍵的問題還是在于各個動作之間的銜接和狀態(tài)的復(fù)位處理。2) 恒壓供水系統(tǒng)控制程序設(shè)計本論文中的恒壓供水系統(tǒng)主要關(guān)注于4個水泵“先啟先?！钡目刂?。本例給出的恒壓供水系統(tǒng)控制程序是利用了可編程控制器的鎖存功能來實(shí)現(xiàn)的，同時為了滿足控制的要求，使用了啟停信號的多個順序?qū)崿F(xiàn)進(jìn)行邏輯處理，這樣就能很好的實(shí)現(xiàn)了先啟先停的控制要求。這個系統(tǒng)控制程序的設(shè)計利用了常用的順序控制實(shí)現(xiàn)的方法，對于順序控制設(shè)計，要認(rèn)真分析各個動作階段

18、的交互，選擇適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)折點(diǎn)檢測信號來觸發(fā)狀態(tài)的切換。同時在設(shè)計中，利用兩個計時器單元來實(shí)現(xiàn)對一次啟停時間間隔的控制實(shí)現(xiàn)，從而使得啟動或切斷水泵后，在一定時間內(nèi)如未達(dá)到要求的目標(biāo)，系統(tǒng)也不急于進(jìn)行下一步的處理。4.6總結(jié)與評價恒壓供水系統(tǒng)在水廠和一些工廠生產(chǎn)中都有應(yīng)用，可能在具體的控制目標(biāo)和控制方式上有一些區(qū)別，但對于保持管路壓力的電機(jī)控制要求是相同的。5恒壓供水系統(tǒng)硬件設(shè)計5.1明確系統(tǒng)的控制要求根據(jù)可編程控制器程序?qū)崿F(xiàn)對恒壓供水系統(tǒng)的控制，有以下要求：1) 水泵的啟停 根據(jù)主管道給出的壓力信號決定水泵的啟停，當(dāng)壓力低于正常壓力時啟動一個水泵，5s后仍低，則啟動下一臺；當(dāng)壓力高于正常壓力時，切斷

19、一臺水泵，5s后高壓信號仍存在，切斷下一臺。2) 水泵啟停切換原則 恒壓供水系統(tǒng)主要是由4個水泵完成對主管道供水壓力的維持，考慮到電機(jī)的保護(hù)，要求4臺水泵的運(yùn)行時間和頻率盡可能一致。也就是說，需要接通時，首先啟動停止時間最長的那臺，而需要切斷時，則先停止運(yùn)轉(zhuǎn)時間最長的那臺。5.2分析I/O設(shè)備根據(jù)前面的控制思路，對于恒壓供水系統(tǒng)的控制主要在于水泵的控制，這里忽略一些和水泵控制無關(guān)的系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)，重點(diǎn)考慮壓力保持的設(shè)計。對于保持恒壓供水這個目標(biāo)，系統(tǒng)首先需要設(shè)計對應(yīng)的壓力檢測輸入信號，也就是決定壓力范圍的上限和下限信號，當(dāng)供水壓力P供水P下限時，則開始有選擇的啟動各臺水泵，直至滿足P下限P供水P

20、上限為止。當(dāng)P供水P上限時，則有選擇的切斷水泵，直至滿足P下限P供水P上限為止。設(shè)定系統(tǒng)的輸入信號為壓力下限I0.0和壓力上限I0.14?？刂瞥绦虻妮敵鰬?yīng)為系統(tǒng)中的4個水泵，按1-4給它們編號。則系統(tǒng)輸出為四個：1#水泵Q0.0;2#水泵Q0.1;3#水泵Q0.2;4#水泵Q0.3;5.3系統(tǒng)控制電路圖隨著城市高層建筑供水問題的日益突出，保持供水壓力的恒定、提高供水質(zhì)量是相當(dāng)重要的；同時要求保證供水的可靠性和安全性。本例所描述的供水系統(tǒng)是針對上述問題設(shè)計的供水方式和控制系統(tǒng)，由主供水回路、備用回路、一個清水池及泵房組成。其中，泵房裝有1#4#共4臺泵機(jī)，還有多個電動閘閥或電動蝶閥控制各供水回路

21、和水流量。控制系統(tǒng)采用了以具有豐富功能的PLC為核心的多功能高可靠性控制系統(tǒng)。為防止系統(tǒng)給變頻器反送電，造成變頻器損壞，KM1和KM2、KM3和KM4、KM5和KM6、KM7和KM8必須進(jìn)行機(jī)械互鎖。本系統(tǒng)的泵機(jī)原理如圖5-1所示：圖5-1 恒壓供水系統(tǒng)泵機(jī)原理圖圖5-2 恒壓供水系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)主回路根據(jù)系統(tǒng)在提高供水質(zhì)量和節(jié)能方面的要求和功能，采用SIEMENS S7-200 CPU222PLC和變頻器為中心組成的恒壓供水控制系統(tǒng)。SIEMENS S7-200 CPU222 PLC具有8個輸入，6個輸出，完全能滿足本系統(tǒng)的需求。電氣控制系統(tǒng)主回路如圖5-2所示。圖中，M1、M2、M3、M4

22、為四臺電動機(jī)，交流接觸器KM1KM8控制四臺電動機(jī)的運(yùn)行，KH1、KH2、KH3、KH4為電動機(jī)M1、M2、M3、M4的熱繼電器，QF1、QF2、QF3、QF4、QF5、QF6分別為主回路、變頻器和四臺泵的斷路器5。6軟件設(shè)計6.1 STEP 7-Micro/WIN編程軟件STEP 7-Micro/WIN是S7-200PLC的編程軟件。軟件啟動后，軟件界面如圖6-1所示：圖6-1 STEP 7-Micro/WIN軟件界面6.2恒壓供水系統(tǒng)PLC控制程序本論文系統(tǒng)中的PLC控制程序均在STEP 7-Micro/WIN開發(fā)環(huán)境下，利用梯形圖編寫而成，詳細(xì)梯形圖程序參見圖6-2.22 圖6-2 恒壓

23、供水系統(tǒng)梯形圖Network 1 / 1#水泵啟?？刂芁D I0.0O Q0.0AN I0.1= Q0.0Network 2 / 定時器2，5sLD I0.0AN I0.1LD I0.1AN I0.0OLDTON T33, 500Network 3 / 2#延時切斷信號LD I0.1A T33= M0.0Network 4 / 2#水泵啟停控制LDN I0.1A T33LD Q0.1AN M0.0OLD= Q0.1Network 5 / 定時器3，10sLD T33TON T34, 500Network 6 / 3#延時切斷信號LD I0.1A T34= M0.1 圖6-2 恒壓供水系統(tǒng)梯形圖

24、（續(xù)）Network 7 / 3#水泵控制LD T34AN I0.1LD Q0.2AN M0.1OLD= Q0.2Network 8 / 定時器4，15sLD T34TON T35, 500Network 9 / 4#延時切斷信號LD I0.1A T35= M0.2Network 10 / 4#水泵啟?？刂芁D T35AN I0.1LD Q0.3AN M0.2OLD= Q0.36.3程序編譯結(jié)果程序編寫完成后，可利用STEP 7-Micro/WIN開發(fā)環(huán)境編譯，查看編譯結(jié)果，本恒壓供水系統(tǒng)的編譯結(jié)果正常，沒有錯誤，如圖6-3所示：圖6-3 恒壓供水系統(tǒng)編譯執(zhí)行結(jié)果7 S7-200 PLC仿真7

25、.1 S7-200 PLC仿真軟件簡介在使用STEP 7-Micro/WIN軟件編寫完程序后，如果手頭沒有PLC而又想馬上能看到程序在PLC中的運(yùn)行效果，可使用S7-200 PLC仿真軟件，讓編寫的程序在該軟件模擬的PLC中運(yùn)行，從中觀察程序的運(yùn)行效果6。仿真軟件界面見圖7-1。在軟件窗口的工作區(qū)內(nèi)分別有輸入端子開關(guān)（上-閉合；下-斷開）和兩個模擬量輸入電位器。S7-200 CPU模塊上有運(yùn)行狀態(tài)、輸入狀態(tài)和輸出狀態(tài)指示燈，在仿真時，通過觀察輸入、輸出指示燈的狀態(tài)可了解程序運(yùn)行效果。7.2 S7-200 PLC程序仿真步驟1) 從編程軟件中導(dǎo)出程序文件；要仿真編寫的程序，須先將編譯無誤的程序?qū)?/p>

26、出，文件類型保存為.awl。圖7-1 S7-200 PLC仿真軟件界面2) 在仿真軟件中裝載程序；在仿真軟件中執(zhí)行“程序”“裝載程序”。3) 仿真程序； 單擊工具欄上的“運(yùn)行”按鈕，讓PLC進(jìn)入RUN狀態(tài)，RUN指示燈變?yōu)榱粒ňG色）。此時，可將需要的輸入端子上撥（開關(guān)閉合），觀察輸出端子的指示燈的情況，與直接分析梯形圖所得結(jié)果對照，查看編寫梯形圖是否編寫正確。 若要停止仿真，單擊工具欄上的“停止”按鈕，PLC進(jìn)入STOP狀態(tài)7。7.3恒壓供水系統(tǒng)仿真 按照上述PLC程序仿真步驟，對恒壓供水系統(tǒng)程序進(jìn)行仿真。1) I0.0閉合瞬間，即系統(tǒng)檢測到壓力下限信號到來，此時，1#水泵立即啟動，開始供水。

27、在仿真效果上來看，則表現(xiàn)為0#輸出位亮燈；如圖7-2所示。2) 5s后，如果恒壓供水系統(tǒng)依然檢測到壓力下限信號的存在，則會啟動2#水泵給系統(tǒng)供水，在系統(tǒng)仿真效果上來看，此時0#輸出位繼續(xù)保持亮燈狀態(tài)，并且1#輸出位也亮燈。如圖7-3所示。3) 10s后，假設(shè)壓力下限信號仍未解除，系統(tǒng)則會啟動3#水泵給系統(tǒng)供水，在仿真效果圖上看，0#，1#輸出位繼續(xù)保持亮燈狀態(tài)，同時，2#輸出位也亮燈。如圖7-4所示。圖7-2 I0.0閉合瞬間仿真圖圖7-3 I0.0閉合5s后仿真圖圖7-4 I0.0閉合10s后仿真圖4) 15s后，假設(shè)壓力下限信號未解除，系統(tǒng)則會啟動最后一臺水泵給系統(tǒng)供水，仿真效果表現(xiàn)為前三

28、位輸出位繼續(xù)保持亮燈狀態(tài)，同時，3#輸出位也亮燈，如圖7-5所示。圖7-5 I0.0閉合15s后仿真圖5) 此后，系統(tǒng)的四個水泵共同負(fù)責(zé)向系統(tǒng)供水，直至壓力上限信號的到來。系統(tǒng)一旦檢測到壓力上限信號到來，則會按照“先啟先?！钡脑瓌t，首先切斷1#水泵。仿真效果表現(xiàn)為：0#輸出位燈滅，其余輸出位保持燈亮。如圖7-6所示。6) 5s后，系統(tǒng)繼續(xù)檢測到壓力上限信號的存在，則會切斷2#水泵。仿真效果表現(xiàn)為1#輸出位滅燈，此時，0#，1#輸出位處于滅燈狀態(tài)。如圖7-7所示。7) 10s后，若壓力上限信號仍在，系統(tǒng)則會順次切斷3#水泵。仿真效果表現(xiàn)為2#燈滅，此時，0#，1#，2#輸出位均處于滅燈狀態(tài)。如圖

29、7-8所示。8) 15s后，壓力上限信號仍在，系統(tǒng)則會切斷最后一臺供水泵。仿真效果表現(xiàn)為3#燈滅，此時，所有輸出位均處于滅燈狀態(tài)。如圖7-9所示。以上仿真效果能很好的體現(xiàn)出恒壓供水系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時的效果?；赑LC的恒壓供水系統(tǒng)就是將四臺水泵按照順序編號，按照“先啟先?！钡脑瓌t，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)上限信號或下限信號的到來，循環(huán)控制四臺水泵的啟停情況，達(dá)到恒壓供水的目的8。圖7-6 I0.1閉合瞬間仿真圖圖7-7 I0.1閉合5s后仿真圖圖7-8 I0.1閉合10s后仿真圖圖7-9 I0.1閉合15s后仿真圖8結(jié)束語本論文旨在研究基于PLC的恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計。本系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活中的供水要求，以管道內(nèi)

30、壓力為控制對象，對多個水泵的開關(guān)進(jìn)行總體控制，設(shè)計了一套基于PLC的恒壓供水系統(tǒng),運(yùn)行切換采用“先啟先?！钡脑瓌t，使其能夠運(yùn)行在合理、節(jié)能、高效的方式。與傳統(tǒng)供水方式相比，恒壓供水系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1) 控制系統(tǒng)簡單，價格低，投資少，設(shè)備折舊費(fèi)低；2) 工作可靠，壽命長；3) 對使用、維護(hù)的技術(shù)要求低，自動化程度相對較高，不必專人值班看管；本系統(tǒng)可以保證整個供水管道中的壓力維持在一個規(guī)定的范圍內(nèi)，可以可靠的實(shí)現(xiàn)對供水系統(tǒng)的自動化控制。目前恒壓供水系統(tǒng)正朝向集成化、自動化的方向發(fā)展。所以研究設(shè)計該系統(tǒng)，對于提高企業(yè)效率及人民生活水平，降低能耗等方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于時間倉促、個人技術(shù)水平所

31、限，該系統(tǒng)還存在一些不足的地方，在下一步的工作和學(xué)習(xí)中將繼續(xù)改進(jìn)和完善。參考文獻(xiàn)1蔡杏山.西門子s7-200PLC技術(shù)M.北京:人民郵電出版社,2010：2-28.2張廣明 李果 朱煒.機(jī)電系統(tǒng)PLC控制技術(shù)M.北京:國防工業(yè)出版社，2007:78-82.3賈德勝.PLC應(yīng)用開發(fā)實(shí)用子程序M.北京:人民郵電出版社，2006:195-199.4胡佑兵.基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)J.中國水運(yùn)，2009，9（7）：118-119.5嚴(yán)盈富，葛衛(wèi)清.恒壓供水系統(tǒng)的控制與仿真J.南昌航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2004，18（1）：90-93.6廖常初.PLC編程及應(yīng)用M.北京:機(jī)械工業(yè)

32、出版社，2002：100-103.7于慶廣.可編程控制器原理與系統(tǒng)設(shè)計M.北京:清華大學(xué)出版社，2004：97-108.8高欽和.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計實(shí)例M.北京:人民郵電出版社，2004：65-70.致 謝其它參考文獻(xiàn)1.沖壓工藝與模具設(shè)計.陸茵.武漢理工大學(xué)出版社.2012.2.冷沖模設(shè)計資料與指導(dǎo).楊關(guān)全.大連理工大學(xué)出版社.2012.3.機(jī)械制圖.劉家平.武漢理工大學(xué)出版社.2011.4.楊占堯.沖壓模具圖冊.高等教育出版社1998.5.侯維芝、楊金風(fēng).模具制造工藝與工裝.高等教育出版社1997.6.張鼎承.冷沖模的設(shè)計與制造.上?？萍汲霭嫔?995.7.王芳.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo).機(jī)械工業(yè)出版社1982.8.孫鳳勤.模具制造工藝與設(shè)備.機(jī)械工業(yè)出版社1983.9.黃健求.模具制造.機(jī)械工業(yè)出版社2001.10.李德群.現(xiàn)代模具設(shè)計方法.機(jī)械工業(yè)出版社200411.陳萬林.實(shí)用模具技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社2000.12.模具實(shí)用技術(shù)從書編委會.沖模設(shè)計與應(yīng)用實(shí)例.1986.