基于PLC的液体输送设备的设计
摘要：在现如今这个社会，这个时代，工业技术发展迅速，各行各业逐渐变得紧密相关起来，从一个行业到另一个行业可能彼此关联，技术相对互通。本论文就是介绍了工业控制中用到相对较多的一个：可编程控制器及其技术发展，与其在相关领域内的应用。除此之外，还有通过其程序运行控制相关联的组态触摸屏系统。选用这两个软件来计划设计一个带有环保性能的基于PLC（可编程控制器）的液体输送设备的一个设计。
中心字词：模拟 运行 系统； PLC控制；触摸屏组态软件；液体输送设备
Design of liquid conveying equipment based on PLC
Abstract: In today's society, this era, the rapid development of industrial technology, all walks of life gradually become closely related to each other, from one industry to another industry may be related to each other, relatively interconnected technology. This paper is to introduce the industrial control used in a relatively more: the programmable controller and its technical development, and its application in related fields. In addition, there is a configuration touch screen system associated with the program operation control. Choose these two software to plan the design of a liquid delivery device with environmental performance based on PLC (programmable controller).
Key words: simulation operation system PLC control, touch screen configuration software, liquid conveying equipment.
目录
第一章 序言…………………………………………………………………………12
1.1课题背景 ……………………………………………………………………12
1.2研究的意义……………………………………………………………………13
第二章液体输送设备方案设计……………………………………………14
2. 1 液体输送设备的设计指标原则………………………………………………14
2. 2系统的整体设计要求…………………………………………………………15
2.2.1系统的设计要求……………………………………………………………15
2.2. 2:系统的整体构图…………………………………………………………16
2.3:系统方案的设计思路……………………………………………………………16
第三章液体输送设备硬件设计………………………………………………18
3.1: 硬件的选择………………………………………………………………………18
3.1.1: PLC应用控制过程---PID控制…………………………………………18
3.1.2: PLC的输入输出（I/O）模块……………………………………………19
3.1.3: I/O编址及外部端口接线…………………………………………………21
3.2: 组态触摸屏………………………………………………………………………22
3.3:主电路的设计……………………………………………………………………23
3.3.1: I/0分配表………………………………………………………………23
3.3.2: I/0 的接线图…………………………………………………………24
3.3.3: 主电路的控制方式………………………………………………………25
第四章 液体输送设备的软件设计…………………………………………26
4.1 ：程序设计………………………………………………………………………26
4.2 ：主程序…………………………………………………………………………27
4.2.1 水泵运输控制主程序………………………………………………………27
4.2.2正常运行……………………………………………………………………29
4.2.3控制时间……………………………………………………………………31
4.2.4: 停止状态…………………………………………………………………37
4.2.5 ：即将运行…………………………………………………………………40
第五章液体输送设备的组态设计……………………………………………41
5.1：组态软件…………………………………………………………………………41
5.2:组态软件的相关操作……………………………………………………………41
5.3:组态软件对系统画面的组合……………………………………………………43
结论小结……………………………………………………………………45
第一章 序言
1.1课题背景
在本课题中，我想的是能不能通过一个程序或者一系列的程序将PLC与组态触摸屏关联起来，实现触摸控制液体输送设备的设计。由此可见，我们需要先了解现代化产业中用到的可编程控制器，我跟你讲，这个是重点，是下面重点介绍的一个内容；当然了，组态触摸的介绍也是必不可少的。在了解了这两者的前提下，才能把两者更紧密的结合起来，让它们更有效的工作，提高工业技术生产水平等等。
可编程控制器PLC的核心是一种微型处理器，将已知的某些技术结合起来，举个例子：拿 网络通信技术来讲，就是用微型计算机技术和自动控制技术，将这两者有机的结合起来，就变成了在工业领域内用到较多的工业自动化控制装置。在市场上流通的常见的是西门子、三菱和欧姆龙 这些品牌，这篇文章中用到的是S7-200系列，隶属于西门子旗下的软件。 组态触摸屏是组态软件与触摸屏关联得出的产物。组态软件的出现，解决了传统工业控制软件的不够便捷的问题，这是因为组态软件是基于模块化的设计思想，我们根据实际的一个工程需要，对被控对象的属性功能等进行自由组建与修改，从而达到实现控制目标的目的。这就是模拟运行的关键。
这个课题的构思就相当nice了，将用于输送水的设备—水泵与可编程控制器PLC相关联，通过编辑程序对水泵进行专业控制，再经由组态触摸屏展现出来，而且可以通过对触摸屏 进行触摸式操作控制水泵 的运输。课题：利用触摸屏控制多台电机的启停，当然这个是在考虑电机寿命的前提下进行操作设定。研究设计一个智能控制的供水系统，该系统将由六台水泵电机（M1～M6）组成。在运行的过程中必须要保证电机寿命，因此每次启动的水泵电机为当前运行的时间最短的水泵电机，并且每次停止的水泵电机为运行时间最长的水泵电机。利用触摸屏设计控制画面、显示画面、报警画面和调试画面。触摸屏控制画面上应有设备的启动、停止和故障排除按钮，同时还能修改电机运行的间隔时间（控制画面初始显示间隔时间为0s，这个是需要自己手动先调整系统默认的间隔时间的，可以设置为10秒或者15s、20s都是可以的，最大间隔时间应该不超过50秒，因为超过这个时间就会影响系统的一个运行，也没必要间隔那么久，时间还是相当宝贵的）；数据画面显示有六台水泵电机运行的剩余时间（触摸屏上的表盘计时，从启动开始的时候，自动计时开始），同时还能统计每台电机累计运行的时间，当有停止的电机即将运行时在此画面上能有明显的标识，所有电机的状态（运行、待机或故障）都会在画面上显示出来；报警画面用于显示系统报警信息。不同的画面可以自由切换，按下启动按钮，触摸屏会自动转换画面，画面上的六台水泵电机按照预先设定的间隔时间依次起动。当一台水泵电机运行100秒钟后自动停止运行；当运行的水泵电机少于四台时，处于停止运行状态的水泵电机将按照待机时间从长到短的顺序依次起动。在触摸屏上按下停止按钮，电机逐渐停止，停止次序由运行的时间长短决定。运行时间长的优先停止，依次停止，直到都停止运行。当运行中的某台电机因特殊原因需要紧急停止运行时，可手动按下相应电机的停止按钮，此时电机立即停止运行，当前运行电机倒计时清零，处于待机时间最长的电机将起动代替停止运行的电机。故障电机脱离待机序列。当电机故障排除后，按下故障排除按钮，电机将重新返回待机序列。本课题是在触摸屏上制作调试画面，使用触摸屏手动控制六台水泵的启停。
1.2研究的意义
当今这个时代，工业发展依旧迅速，掌握PLC控制技术是加速发展的必要条件，因此有意识的有目的的去发展PLC技术，这是必然而然的结果；而为了避免在工业生产过程中增加成本，使用组态控制系统进行模拟运行，对将用于工业实际生产中的程序进行检测排查，则使用组态软件模拟是最好的解决方法。当两者结合使用，就一定会对工业生产产生有利影响，进而提升我国国力，加快经济发展，加速工业化进程。因此，随着可编程序控制器的迅速发展，我们应该更多地接触和了解可编程序控制器，不断地学习和改进。
第二章液体输送设备方案设计
2. 1 液体输送设备的设计指标原则
设计的相关原则---设备技术指标的原则
(1)在内容上，既有综合指标和单项指标; 又有重点指标和一般性指标。
(2)在形态上，既有实物指标和价值指标; 又有相对指标和绝对指标。
(3)在层次上，既有政府宏观控制指标，又有企业微观及车间、个人 执行的指标
(4)在结构上，从系统观点设置设备全过程各环节的指标，既要完整，又力求精简
(5)在考核上，应按照企业的生产性质、装备特点等分等级考核。
指标应逐步标准化，力求统- 名称、术语、计算公式、符号意义，简明、实用、可操作性强。指标考核值的确定应建立在周密分析的基础上，并具有定进取性。
指标是检查、评价各项工作和各项经济活动的执行情况、经济效果的依题 指标可分皮单项技术指标和综合指标，也可分成数量指标和质量指标。指标的主要作用如下。
(1)在管理过程中起监督、调控和导向的作用，通过指标考核、分析，发现偏差，及时采取措施调整、控制，制定新的考核指标;
(2)通过指标考核定量评价管理工作的绩效;
(3)指标通过数据的形式反应实际工作的水平，评价与考核的绩效与企业及个人的利益挂钩，起到激励和促进的作用。
环境保护装备是因想要改变环境质量问题而产生的，这是由工业生产与建筑安装部门制造厂建造出来的一种机械产品构筑物系统。为保证环保设备的正常运行，必须有套辅助装置配合。如水泵与风机输送工作流体，输送带传输物料固体等。水泵是能够转换液体的动能和压力能和原动机的机械能的器械物种，是液体传输运送的重要机械。水泵可以将液体从低位置压送到高位置，将压力低的容器中的液体，压送到压力高的容器中去。泵的种类很多，有往复式的活塞泵、齿轮泵、喷射泵、轴流泵、离心泵等等。
机械设备的管理技术与经济指标就是一套 相互影响联系、彼此制约平衡，能够用来综合评价器械设备的管理效果和效率的一种指标。机械设备的管理技术与经济指标是机械设备的管理工作目标的重要组成部分。机械设备的管理工作涉及众多，包括资金、物资、劳动组织、技术、经济、生产经营目标等方方面面的，要想检验和衡量各个环节的管理水平和设备资产的经营效果，必须建立和健全机械设备的管理技术与经济指标体系。除此之外，机械设备的管理技术与经济指标是大大有利于加强国家对机械设备的管理工作的指导和监督，为机械设备的宏观管理提供了决策和 依据。 以上所提到的这些都应当符合国家有关方面标准以及书写方面的规范。
2. 2系统的整体设计要求
2.2.1系统的设计要求
（1）绘制电气原理接线图，在电气原理接线图上标出I/O端口相应的地址以及PLC公共端的接线方式；
（2）依据相关参数的设备，合理设置以下的系统参数。
a. 设置通信参数（PLC和触摸屏）；
b. 设置计算机与触摸屏的通信参数。
（3）编写PLC程序，注意程序的编写要求符合IEC61131-3标准规范。
（4）编写触摸屏程序，至少包括控制画面、显示画面、报警画面和调试画面。
（5）编写程序清单、硬件接线图等技术文件，并制作文件目录。
（6）编写系统操作手册，简要说明系统的操作流程、PLC程序段的功能以及触摸屏 各个画面的操作步骤。
参考文献
《PLC应用技术与实践》——高职高专机电一体化专业规划教材
《环保设备选择、运行与维护》——高职高专“十一五”规划教材
《MCGS工控组态技术应用》、《PLC电气控制与组态设计》
