基于PLC的地铁排水控制系统毕业设计

基于PLC的地铁站自动排水控制系统设计
秦常贵
【期刊名称】《机械制造与自动化》
【年(卷),期】2011(000)004
【摘要】基于PLC设计的地铁站自动排水控制系统,很好地实现了5个集水池不同满水情况下的先满先抽自动排水控制和3个排水泵自动轮换顺序工作控制.该系统设计科学合理,控制功能优越,运行稳定可靠,响应实时快速,具有很高的实际工程应用价值.
【总页数】3页(P159-160,187)
【作者】秦常贵
【作者单位】广东松山职业技术学院,广东韶关512126
【正文语种】中文
【中图分类】TH12;TP273
【相关文献】
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基于PLC的排水自动控制系统是一种智能化设备，可以实现对污水泵、阀门等设备的自动控制和监测，提高排水系统的效率和稳定性。

本文将介绍如何设计一个基于PLC的排水自动控制系统，包括系统架构、硬件设计、软件编程和系统调试等方面。

一、系统架构设计排水自动控制系统的架构设计是整个系统设计的基础，它包括功能模块的划分和各模块之间的关联关系。

1. 功能模块划分：将排水自动控制系统划分为传感器模块、执行器模块、控制模块等，每个模块负责不同的功能。

2. 关联关系设计：设计各功能模块之间的信号传输和控制逻辑，确保系统各部分协调工作。

二、硬件设计硬件设计是排水自动控制系统的物理实现，包括选择合适的传感器和执行器、搭建电路板、连接线路等。

1. 传感器选择：选择合适的传感器，如液位传感器、流量传感器等，用于监测水位和流量等参数。

2. 执行器选择：选择合适的执行器，如泵、阀门等，用于控制水泵启停和阀门开关。

3. 电路设计：设计电路板，包括传感器接口、执行器接口、电源管理等，确保各部分正常工作。

4. 连接线路：连接传感器、执行器和PLC，建立稳定可靠的电气连接。

三、软件编程软件编程是实现排水自动控制逻辑的核心，通过编程实现传感器信号的处理和执行器的控制。

1. PLC选择：选择适合的PLC型号，根据系统需求确定性能和规格。

2. 程序设计：编写控制程序，包括传感器数据处理、执行器控制逻辑、报警处理等功能。

3. 通讯协议：设计PLC与传感器、执行器之间的通讯协议，实现数据交换和控制指令传输。

4. 调试优化：通过仿真和实际调试，优化程序性能，确保系统正常运行。

四、系统调试与优化系统调试与优化是确保排水自动控制系统正常运行的关键步骤，需要对系统进行全面测试和性能优化。

1. 功能测试：测试传感器监测、执行器控制等功能，验证系统的基本功能是否正常。

2. 性能优化：调整程序逻辑和参数，优化系统响应速度和准确性。

3. 稳定性测试：长时间运行测试，验证系统在连续工作状态下的稳定性和可靠性。

基于PLC排水自动控制系统设计基于PLC的排水自动控制系统设计主要包括以下步骤：1. 确定系统需求：首先需要明确排水系统的需求，包括排水量、排水时间、排水频率等。

2. 选择PLC设备：根据系统需求选择合适的PLC设备，考虑其输入输出点数、通信接口、处理能力等因素。

3. 设计控制逻辑：根据系统需求，设计PLC的控制逻辑。

通常包括以下几个步骤：- 监测传感器：安装液位传感器或流量传感器等监测设备，用于实时监测水位或流量。

- 控制执行器：安装电动阀门或泵等执行器，用于控制排水操作。

- 设定控制参数：根据系统需求，设定控制参数，如排水启动水位、停止水位、排水时间等。

- 设计控制逻辑：根据传感器的反馈信号和设定参数，设计控制逻辑，如当水位高于启动水位时，开启电动阀门或泵进行排水；当水位低于停止水位时，关闭电动阀门或泵停止排水。

4. 编程实现：使用PLC编程软件，根据设计的控制逻辑进行编程实现。

根据PLC设备的型号和编程语言，选择合适的编程方法，如Ladder Diagram（梯形图）、Function Block Diagram（功能块图）等。

5. 硬件连接：根据PLC设备的输入输出点数和类型，进行硬件连接。

将传感器和执行器与PLC设备进行连接，确保信号的准确传递。

6. 调试测试：完成硬件连接后，进行调试测试。

通过模拟输入信号，检查PLC的控制逻辑是否正确，执行器是否正常工作。

7. 系统优化：根据实际运行情况，对系统进行优化。

如调整控制参数，改进控制逻辑，提高系统的稳定性和效率。

8. 系统运行：经过调试和优化后，将系统投入正常运行。

定期检查系统运行状态，及时处理故障和维护设备。

以上是基于PLC的排水自动控制系统设计的详细步骤，具体的设计和实施过程可能会根据实际情况有所不同。

在设计过程中，需要充分考虑系统的可靠性、安全性和可维护性，确保系统能够稳定运行和满足排水需求。

基于PLC排水自动控制系统设计概述本文档介绍了基于可编程逻辑控制器（PLC）的排水自动控制系统的设计。

该系统用于自动控制水位、泵的运行和故障检测，以实现高效的排水操作。

目标排水自动控制系统的设计目标如下：•实现水位检测并控制水位在设定范围内•根据水位变化控制排水泵的启停•实现泵的故障检测和报警功能•提供远程监控和操作接口系统结构排水自动控制系统包括以下组件：1.水位传感器：用于检测水池中的水位变化，并将数据传输给PLC。

2.PLC：对传感器数据进行采集、处理和控制，并与其他系统组件进行通信。

3.电磁阀：用于控制进水和排水口的开关。

4.排水泵：根据PLC的控制信号启停，实现排水功能。

5.报警装置：用于检测泵的故障，并通过声音或光信号发出报警。

6.远程监控终端：通过网络与PLC进行通信，实现远程监控和操作。

下图展示了系统的基本架构：系统架构图系统架构图功能实现水位检测与控制水位传感器将水池水位信息传输给PLC。

PLC根据设定的水位范围进行判断并控制电磁阀的开关，实现自动控制水位在设定范围内。

IF (水位 < 最低水位) THEN开启电磁阀ELSE IF (水位 > 最高水位) THEN关闭电磁阀ELSE保持电磁阀状态END IF泵的控制根据水位变化，PLC控制泵的启停，以实现排水操作。

IF (水位 > 最高水位) THEN启动泵ELSE IF (水位 < 最低水位) THEN停止泵ELSE保持泵状态END IF故障检测与报警PLC监测泵的运行状态，并当泵运行异常时触发报警。

IF (泵故障信号) THEN发出报警信号END IF远程监控与操作远程监控终端通过网络与PLC通信，实现远程监控和操作。

远程监控终端可以获取当前水位信息、泵的状态和故障信息，并可以通过操作界面控制水位和泵的启停。

系统优势•自动化控制：系统能够根据设定水位自动控制排水和进水，提高工作效率。

•故障检测：系统能够监测泵的运行状态，并在发生故障时及时报警，减少故障损失。

专科毕业设计（论文）设计题目：地铁排水水泵自动投切装置PLC控制设计系部：电气工程系专业：工业企业电气自动化班级：工企091301姓名：许国振学号：8指导教师：姚苏华职称: 讲师2012年6月南京摘要地下铁道作为一种有效且快速疏导地面人流并缓解交通的手段，近年来已经在国内多个城市中建成并投入运营。

本文从地铁排水出发，介绍一种控于PLC的排水水泵自动投切控制系统，列出了硬件配置，PLC的梯形图、程序流程。

本控制系统在设计中没有固定哪一台水泵为备用泵，即让备用泵和其它水泵一样投入运行，起到了三台水泵互为备用的优点。

关键词：地铁排水 PLC 梯形图程序AbstractAs an effective and fast directing ground people and ease traffic means, metro has been built in a number of domestic cities and put into operation in recent years.This article is about the metro drainage, we introduce a drainage pump automatic control system based-on PLC.And we lists the hardware configuration, PLC ladder diagram and program flow. The control system in the design of which have no fixed a water pump for spare pump, that is, let the spare pump and other water pump operation as a three pump are spare advantages.Keywords:Metro drainage PLC Ladder program目录1引言 (1)2 PLC概述 (1)2.1 PLC的定义及特点 (1)2.2 PLC的构成及工作原理 (2)3 系统控制要求 (5)3.1 正常控制 (5)3.2 特殊情况控制 (5)4 电气控制系统原理及其程序图 (6)4.1 水泵电气控制原理图 (6)4.2 I/O端子分布以及PLC程序流程 (8)4.3 梯形图程序 (10)结论 (12)致谢 (13)参考文献 (14)1 引言地铁排水系统主要可分为三种类型，即污水排水系统、废水排水系统和雨水排水系统。

地铁排水PLC、变频器控制系统设计
地铁的排水系统由于其地势比地面排水沟低很多，不能自然排出，需要依靠专门的排水控制系统进行排水，示意图如图所示，按照地势先把水集中在多个集水池中，然后对各个池进行抽水。

抽水控制的顺序按照先满先抽的原则进行抽水，在抽水过程中同一时间一般只对一个水池抽水，等待这一水池抽水完毕，再抽满足条件的另外一个水池。

抽水泵电动机功率为12KW，要求采用变频器控制以保证电动机的工作在额定频率下，启动时间要快（5S），停车时间可以适当慢点（10S）。

且要求系统具有变频器故障自动切换功能，若变频器出现故障则要使水泵电动机直接接入工频电源启动或运行，并发出变频器故障报警。

本科生毕业论文基于西门子PLC与WINCC的城市排水监控系统设计The urban drainage monitoring system based on Siemens PLC and WINCC design毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作与取得的成果。

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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

基于plc的排水系统控制设计摘要：I.引言- 介绍排水系统的重要性- 简述基于PLC 的排水系统控制设计的目的和意义II.PLC 的基础知识- 什么是PLC- PLC 的工作原理- PLC 的编程语言和程序结构III.基于PLC 的排水系统控制设计- 系统的整体架构和组成部分- PLC 的选型和编程设计- 传感器的选择和安装- 执行器的选择和控制- 系统的通信和远程控制IV.排水系统的实际应用案例- 案例介绍- 系统运行效果和优点V.结论- 总结排水系统控制设计的重要性- 展望排水系统控制设计的未来发展趋势正文：I.引言排水系统是工业生产和日常生活中不可或缺的一部分，其作用主要是将废水、污水等排放出去，以保证生产生活的正常进行。

然而，传统的排水系统往往存在控制精度低、操作复杂等问题，无法满足现代工业生产的需求。

因此，基于PLC 的排水系统控制设计应运而生，它具有控制精度高、操作简单、可靠性高等优点，逐渐成为排水系统的主流控制方式。

II.PLC 的基础知识PLC，全称为可编程逻辑控制器，是一种数字计算机，用于控制工业过程和机器人。

PLC 的工作原理是通过输入模块获取传感器信号，然后根据预设的程序进行逻辑运算，最后通过输出模块控制执行器进行相应的动作。

PLC 的编程语言有梯形图、指令表、顺序功能图等，程序结构包括输入处理、程序执行、输出处理等。

III.基于PLC 的排水系统控制设计基于PLC 的排水系统控制设计主要包括以下几个方面：1.系统的整体架构和组成部分：排水系统主要包括废水收集、废水处理、废水排放等环节，PLC 作为控制核心，通过与其他设备的连接，实现对整个系统的控制。

2.PLC 的选型和编程设计：根据排水系统的实际需求，选择合适的PLC 型号，然后通过编程软件进行程序设计，实现对系统的控制。

3.传感器的选择和安装：传感器是PLC 获取系统运行状态信息的重要设备，需要根据系统的实际需求选择合适的传感器，并进行安装。

控制系统总体结构系统采用现场层(远程控制系统来实现排水系统的自动控制。

话和远程监控功能，PLC 作为控制器完成逻辑处理和控制任务，远程场数据的采集和上传。

控制系统总体结构如图所示。

真空泵球阀到位信号1#远程扩展模块数字量输入模块模拟量输入模块RS 485PROFIBUS-综保单元4-2排水控制系统硬件结构图3.2.1 PLC 的主要特点PLC （ Programmable Logic Controller ） ，即可编程逻辑控制器，定义是：一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

1. PLC 的特点1)灵活、通用在继电器控制系统中，使用的控制装置是大量的继电器，整个系统是根据设计好的电气控制图，由人工通过布线、焊接、固定等手段组装完成的，其过程费时费力。

如果因为工艺上少许变化，需要改变电气控制系统时，原先整个电气控制系统将被全部拆除，而重新进行布线、焊接、固定等工作，耗费大量人力、物力、和时间。

而PLC是通过在存储器中的程序实现控制功能，若控制功能需要改变，只需修改程序及少量接线即可。

而且，同一台PLC还可用于不同控制对象，通过改变软件则可实现不同控制的控制要求。

因此，PLC具有很大的灵活性和通用性，结构形式多样化，可以适用于各种不同规模、不同工业控制要求。

2)可靠性高、抗干扰能力强可靠性是工业控制器件的重要指标。

因此，要求在各种恶劣工作环境和条件(如电磁干扰、灰尘等)下可靠工作，将故障率降至最低。

PLC具有很高的可靠性和抗干扰能力，不会出现继电器一接触器控制系统中接线老化、脱焊、触点电弧等现象，故被称为“专为适应恶劣工业环境而设计的计算机”。

3)编程简单、使用方便PLC采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程，容易掌握。