南宫NG28抽水泵的PLC控制系统机械CAD图纸设计doc

　　南宫NG28抽水泵的PLC控制系统机械CAD图纸设计doc目 录 第1章、抽水泵的设计方案 ............................................1 1.1、设计任务说明.................................................1 1.2、设计方案.....................................................1 第2章、抽水泵的PLC控制系统原理 2 2.1、抽水泵的ＰＬＣ控制系统框图 2 2.2、抽水泵的ＰＬＣ控制原理 2 第3章、PLC的选型及特点介绍..................................3 3.1、PLC的选型 3 3.1.1、PLC型号的选择........................................3 3.1.2、三菱FX2N系列PLC的主要特点..........................3 3.2、PLC内部模块介绍.........................................5 3.2.1、PLC的发展历程 .5 3.2.2、CPU的构成...........................................6 3.2.3、I/O模块..............................................6 3.2.4、电源模块的选择........................................7 3.2.5、编程器的选择.........................................7 3.2.6、写入器的选择.........................................7 第4章、主电路控制电路.........................................7 4.1、主控制电路元件选择......................................7 4.1.1、电动机的选择........................................7 4.1.2、交流接触器的选择....................................8 4.1.3 、熔断器的选择........................................8 4.1.4、 热继电器的选用......................................9 4.2、抽水泵主电路控制说明.....................................9第5章、抽水泵的PLC控制系统设计....................................11 5.1、Ｉ/Ｏ点的统计...............................................11 5.2、Ｉ/Ｏ口的分配 ..............................................11 5.3、I/O外接线图................................................11 5.4、梯形图设计..................................................12 5.5、语句表......................................................12 第6章、调试及结果...............................................14 第7章、元器件清单 .......................................................15 第8章、总结与体会 16 第1章 抽水泵的设计方案 1.1、设计任务说明 本次设计是为说明PLC在工业自动化控制 图1-1 抽水实物图 设计任务： 1. 根据以上题意要求，试采用PLC进行控制，并设计控制程序，。 2. 若增加一台变频器，两台抽水泵电动机。试设计恒压变频供水PLC控制系统。 3. 有特定的信号指示灯指示状态。 4. 要具有必要的电气保护和互锁关联 1.2、设计方案 PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。 图１.１抽水泵的PLC控制系统框图 2.2、抽水泵PLC的控制原理 从老师给我们的设计任务书中分析，本次课程设计要解决的几个问题有： （1）、水塔水位的检测。水塔水位的检测是本次本次课程设计硬件电路的关键，检测电路的准确和稳定是次控制系统的质量。水塔水位检测有三个位置：一、水塔底部水位监测点；二、水塔低水位检测点，它是启动供水电动机的触发信号；三、水塔的高水位检测，它是检测水塔里水是否已经装满，如若没有满，供水电动机继续供水，如若满了，它是停止供水电动机的信号。 （2）、水池水位的检测。它是检测水池是否有水，如果有水，当水塔缺水是允许电动机给水塔供水；如果水池无水则不允许电动机向水塔供水，并发出警报。 （3）、整个电路的保护，每台电动机都有过载保护，和短路保护。 第3章 PLC的选型及特点介绍 3.1、PLC的选型 3.1.1、PLC型号的选择 国内外生产的可编程，都没有统一的产品型号，在设计之前要先了解选用的产品的型号说明、技术性能和规格标准，本设计中我们选择了比较熟悉的日本三菱公司FX2N系列的FX2N-48MR型号的产品。 本设计我采用PLC的型号为日本三菱公司的FX系列FX2N-48MR，特点为编程步数为8000步，I/O总数为48，每条指令的执行时间为12μs。输入点数为24个，对应的输入继电器地址编号为X000—X027，每八点为一组；输出点数为24个，对应的地址编号为Y000—Y027；辅助继电器为524点（ M500—10523），主→从[M800→M899]，从→主 [M900→M999]；状态继电器为500点（S0—S499），初始用S0—S9，返回原点用S10—S19；定时器为46点 10μs（T200—T245）定时范围：0—327.67s；计数器为32位可逆，20点（C200—C219），计数范围：-2147483648— +2147483648。FX系列PLC输入特性表如表3-1： 项目 DC输入 AC输入 品种 FX0，FXON， FX2，FX2C FXON，FX2C （X10以内） FX2 输入信号电压 DC24V±10% AC100V-120V±10%50/60Hz 输入信号电流 7mA/DC24V 5mA/DC24V 6.2Ma/DC110V60Hz 输入ON电流 4.5mA以上 3.5mA以上 3.8m以上A 输入OFF电流 1.5mA以下 1mA以下 1.7mA以下 输入响应时间 约100ms但FX0的X0-X7，0-15ms 约30ms不可高速输入 输入信号形式 无电压接点或NPN集电极 开路输出晶体管 AC电压 3.1.2、三菱FX2N系列PLC的主要特点 ①超小型可编程序 与FX2系列相比，面积、容积小50%。 ②高速大容量 a.超高速程式处理：0.08μS/基本指令 b.大容量存储器，内附8k步RAM（RUN过程中可更改程序）：最大可达16k。 c.可选择性：可使用RAM（8k），EPROM（8k），E2PROM（4k，8k，16k）或带实时时针的存储器卡盒。 ③多种功能 表3-2 多种功能说明 指令的种类 指令数 备注 基本指令 27种 继电器顺控、逻辑指令 步进指令 2种 SFC程序用指令 应用指令 128种，2984种 数据的传送、比较和四则运算等 丰富的软件 表3-3 软件说明 辅助继电器 3072点 状态继电器 1000点 定时器 256点 计数器 （一般） （高速） 235点 1相6点，亦可2相2点 数据寄存器 （通用） （变址用） 235点 （可设定至7000点文件寄存器） 16点 跳步指令 中断指令 128点 15点 表 ⑤内附高速计数器，新增多种编程指令 ⑥功能扩展 FX2N-48MR可选择不同种类的通信或电位器模块 ⑦扩展模块兼容 FX2N可选用FX2N及FX0N的扩展模块及特殊扩展模块。 3.2 PLC内部模块介绍 多品种PL在自动化控制领域，PLC是一种重要的控制设备。目前，世界上有200多厂家生产300C产品，应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。为了使各位初学者更方便地了解PLC，本文对PLC的发展、基本结构、配置、应用等基本知识作一简介，以期对各位网友有所帮助。、PLC的发展历程?在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序，称Programmable?Controller（PC）。?个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程的功能特点，可编程序定名为Programmable?Logic?Controller（PLC），现在，仍常常将PLC简称PC。PLC的定义有许多种。国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。? 上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。PLC的构成从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。、CPU的构成 CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路南宫NG·28娱乐(中国)官方网站。 CPU主要由运算器、、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。 在使用者看来南宫NG·28娱乐(中国)官方网站，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在指挥下工作。 CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。、I/O模块PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。开关量是指只有开和关（或1和0）两种状态的信号，模拟量是指连续变化的量。常用的I/O分类如下：开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA

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