基于电气控制回路和PLC水池自动排水系统设计,本论文主要论述了电气控制回路论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
电气控制回路论文参考文献：
摘 要：利用西门子S7-300可编程控制器编写的一个水池液位控制系统,把WinCC作为人机对话界面,检验和操作PLC控制系统的运行,另外现场配置按钮控制箱,方便现场进行手动启停抽水泵.实践证明,PLC可遍程控制器和电气控制回路结合有利于工业水池液位的设计、检测和维护,具有良好的应用价值.
关键词：PLC；气动隔膜泵；S7-300编程软件；WinCC
中图分类号：TN873 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）14-0008-02
1 系统设计背景
在我厂CP工段,原料需要加热至200 ℃以上的高温在挤出机中成型,再经过水冷等环节使之冷却.我公司采用的是水冷槽进行冷却料条,该方法从生产出料到冷却切粒,无论是控制料条还是高温设备的冷却当中都需要大量的循环冷却水.循环水如果无法按时排出,所造成的损失是非常严重的,停产是必然的,工厂里大量的高温设备也将在顷刻间变成一堆废铁,后果不堪设想.
我公司生产线原循环回水池一直是靠人工控制水位,由于工人的疏忽出过几次事故,因抽干烧坏了几台泵,而且控制效果不是很理想.为了有效控制循环水的排出,保证安全、高效生产,我和厂内相关人员合作共同对该环节进行了技术创新,水位自动控制装置包括PLC和人机界面WinCC,这两种都是西门子的产品,兼容性较好.
此装置可以根据使用者的要求,自动控制水池中水位的高低,当水位高于预先设定水位时,水位控制装置会自动启动抽水泵进行排水,降到一定的水位后,抽水泵停止排水.另外,吸取教训,将电动抽水泵改为气动隔膜泵,可以有效地避免因抽空对泵的损坏,而且安全防爆.
2 PLC和WinCC的结合运用的意义
随着PLC的发展,越来越多的产品已离不开它.PLC有可靠性高、体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列优点,在制造、冶金、能源、交通、化工、电力等领域有着广泛的应用.PLC能使现在产品向微型化、网络化、PC化和开放性等方向发展,使其更具有安全、实用等特性.WinCC人机界面的出现使西门子的PLC系统又上了一个新的台阶,它不仅可以监视整个系统的运行情况并以数据、曲线、图形、动画等各种形式来反映PLC内部位状态,存储器数值,从而直观反应工业控制系统的流程、走向.而且通过人机界面操作可以改变PLC内部位状态和存储器数值,从而参和过程控制.
工业控制自动化技术作为21世纪现*造领域中最重要的技术之一,主要解决生产效率和一致性问题.虽然自动化系统本身并不直接创造效益,但它对企业生产过程有明显的提升作用.大力发展工业自动化是加快传统产业改造提升、提高企业整体素质、提高国家整体国力、调整工业结构、迅速搞活大中型企业的有效途径和手段.
3 设计理念
整改该液位控制具体分下面三步进行：
①将现场水位通过浮球开关信号值接入PLC系统DI模块,逻辑运算后输出,启停电磁阀,电磁阀控制气路的通断,进而驱动气动隔膜泵的启停.
②组态方面：运用PLC系统梯形图以达到自动跟踪控制目的,在电脑WinCC人机界面加设一水位高低报警显示及控制状态界面.
③根据工艺提供参数,对现场浮球开关进行固定位置,保证能够在适当的时候启停抽水泵.
经过反复的参数调整调试后,控制已达预期效果,于是很快地就切换投入使用.但在正常运行了将近一个月,意想不到的事情发生了,中控室操作员向我们反映水位失控,我立即到现场检查发现水池已满正向外溢水而泵却未运行.后来查出原因是由于浮球液位开关卡住失灵,导致无信号输出而系统只能误认为是低水位而停止输出,但是由于现场和控制室之间距离较远,去控制室手动操作就无法看到现场状况,这样就造成了检修上的困扰,而且极易造成水池抽空对泵体造成损害,这主要是由于当时设计时没有考虑到这一点而遗留隐患,针对这项疏漏,我又在水池边装设了现场操作按钮箱.当液位控制器因故障无法投自动时,我们可以现场根据实际情况进行操作.加设这项保护可以预防当液位浮球开关实际水位信号中断或错乱,其液位都可控制在所限制超高/超低水位范围内,避免水池抽干或溢水事故.
4 液位控制系统设计
4.1 电气控制回路的设计
液位控制的电气图如图1所示.
VALUE：为气动隔膜泵的气源控制电磁阀,选型为24VDC供电,现场安装有按钮箱.
KA1：中间继电器,在控制回路中起到自锁的功能.
START：现场的启动按钮,需在手动状态时有效.
STOP：停止按钮,需在动状态时有效.
KM1：主接触器,选一组常开触点控制电磁阀电源通断,另选一组常开和常闭触点控制启停信号灯的指示.
AUTO/MAN：现场手自动切换按钮,自动状态下,能够实现无人操作自动控制电磁阀通断,从而实现气动隔膜泵的启动停止.
4.2 PLC在液位控制系统中的应用
在这套控制系统中,PLC主要是采集现场生产信息,及时向人机界面传送各类生产状态和数据如：高低液位开关的状态、气动隔膜泵控制电磁阀的状态、各部件的传感信号,使人机界面能以生动形象的动画形式及时显示出来,PLC根据程序运行结果和发布的指令来控制现场设备.绘制梯形图如图2所示.
图中：
I0.0：代表现场按钮箱就地/远程旋钮的状态；
I0.1：代表人机界面上手自动切换按钮的状态；
I0.2：代表人机界面上手动状态下启停按钮的状态；
I0.3：代表现场的水池液位下限浮球开关状态；
I0.4：代表现场的水池液位上限浮球开关状态.
4.3 WinCC人机画面的制作采用
使用SIMATIC WinCC Explorer编辑工具软件完成此次画面的制作.鉴于此系统为CP工段中的一个部分,所以在不改动原系统的基础上新加一个画面,如图3所示.
在画面中设计了手动和自动选择开关,用于选择在此画面上手动操作,还是投入自动让PLC控制现场隔膜泵自动启停：手动停止和手动启动两个按钮在投到手动才可以使用；高、低液位是显示报警状态,能够直观反映出现场水池液位情况.
5 结 语
在整个设计过程中,此次毕业设计先后经历了五个阶段,查找分析阶段,总体设计阶段,详细设计阶段,编程实现阶段和程序调试阶段,最终完成了一个基本实用的水池液位控制系统.通过这次毕业设计,受益匪浅,从中明白了许多道理,学到了很多新东西,为今后的工作打下了基础.更重要的是,懂得了以前学习的东西还不够,还要不断的认真学习新知识,还有很多地方需要提高,并要在实际工作中不断实践,不断提高设计和编程的能力,逐步弥补不足,以适应时 展的要求.采用电气回路和PLC的双控制系统,硬件结构简单,响应速度快,性价比很高,和其他系统相比具有极高的可靠性.经现场使用考验,性能稳定,运行可靠.另外,还可以根据实际需要很方便地进行扩展.程序稍作修改,就可以满足用户不同的控制要求,对于现代工业控制及民生工程,控制系统还可以通过通讯模块纳入到整个监控系统之中,体现出极大的灵活性和适应性,具有很好的实际推广价值.
参考文献：
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结论：关于对写作电气控制回路论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文电气自动控制系统论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
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