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基于时间的热水启停检测系统设计

一、选题简介、意义

随着冶金工业及机械行业的普及，热水循环泵的使用越来越多，本设计可以对被测水泵进行热水启停控制，在被测的管路上设置一些变送器，从而对水泵与锅炉之间进行远程控制和监控。这样便于观察，得到的结果可靠性高稳定性好。

目前，PLC在国内外工业控制中广泛应用，大约有300多种，而且功能也日趋完善。选题的主要通过热水启停测试分两种测试方式，即以流量为控制节点，以及以时间为控制节点。当锅炉中液位和温度都达到设定值时，可以通过采用PLC控制热水泵运行并利用昆仑通态触摸屏监测系统的运行情况，做到自动进行数据采集、记录、故障报警、事故分析等。

   本设计利用PLC及触摸屏结合一系列传感器而开发设计的一种基于时间热水启停检测，主要利用三菱系列PLC、昆仑通态触摸屏和传感器、控制阀等组成，由PLC实现基于时间的热水泵启停控制，由触摸屏和传感器实现数据监控。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

课题研究：本课题是以控制热水泵启停测试为依据，以PLC和昆仑通态触摸屏为基础开发的基于时间的热水启停检测系统。

主要研究的内容：对该系统进行整体功能设计，实现当液位和温度都达到设定值时，PLC程序设计热水泵的在达到预定时间的情况下进行启停操作并通过触摸屏对数据的读取和修改，对其选择的检测模块进行简单介绍并实现其功能，并且做出对应的原理图。

解决的问题：如何设计一种热水启停检测系统，可以液位和温度达到设定值时，通过PLC实现在预定时间对热水泵进行启停控制，通过触摸屏对传感器所测得的数据进行显示，对预定参数进行修改和对超过预定值得数据进行报警。

预期目标：通过触摸屏及PLC程序控制方式对水泵进行基于时间的启停控制，由传感器检测运行过程中的水泵电流、功率、流量、水温，由触摸屏显示；并可以通过触摸屏进行数据显示及修改参数。

    研究步骤：第一、查阅文献，收集资料，确定课题方案，完成开题报告。

          第二、完成系统构架，进行结构设计。 

          第三、完成屏画面及PLC程序设计。

          第四、整理资料，完成毕业设计论文及答辩。

    方法：本课题主要采用实验法。

    措施：基于对三菱PLC和课堂实训中所获得的实践经验，在教师指导下，设计开发基于时间的热水启停控制检测系统。

 

目录

第一章    引言 1

1.2本课题设计的内容 1

1.3 本课题设计的目的和意义 2

第二章 系统方案的设计 2

2.1系统总体方案设计 2

2.1.1系统控制要求 2

2.1.2系统设计思路 3

2.2系统功能模块 3

2.3 系统控制方案 5

第三章 系统硬件设计 5

3.1 系统设计思路 5

3.1.1 电磁阀选型 13

3.1.2 变送器选型 15

3.1.3 组态选型 6

3.1.4 PLC选型 8

3.2  系统电路设计 13

3.2.1系统的电气接线图 20

3.2.2系统I/O分配 20

3.2.3 系统电气原理图 22

3.3系统硬件电路设计 22

3.3.1PLC与触摸屏通信连接 22

3.3.2变频器与FX2N-8AD线路设计 23

第四章 系统的软件设计 27

4.1 项目描述及设计要求 27

4.1.1项目描述 27

4.2  PLC控制程序设计 28

4.3系统监控画面设计 34

4.3.1 系统画面设计 35

4.3.2存盘数据画面设计 38

4.3.4组态与PLC连接相关参数设定 39

第五部分 系统仿真 44

5.1  组态调试运行 39

5.2 PLC调试运行 46

小结 47

参考文献 48

 

参考文献

[1]张文明 华祖银；嵌入式组态控制技术（第二版）[M].- 北京- 中国铁道出版社，2014.2

[2]李智明；工控组态设计与应用[M].- 大连- -大连理工大学出版社，2014.8

[3]李江全；计算机控制技术与组态应用[M]. - 北京 - 清华大学出版社，2013.2

[4]李红萍；MCGS工控组态技术应用[M].- 北京- 北京邮电大学出版社，2011.2

[5]徐占国 郑凤翼：触摸屏·PLC·变频器综合应用工程实践（第二版）[M].

[6]刘艳梅 陈震 李一波 渠莉娜:三菱PLC基础与系统设计[M].

[7]连建华 张怀广:PLC应用技术[M].

[8]王凤杰 付丽娟：组态控制技术[M].- 南京；东南大学出版社,2013.9

[9]郭琼：PLC应用技术[M].- 北京；机械工业出版社，2014.3

[10]李兴莲：传感器与PLC应用技术[M].-北京；机械工业出版社，2011.7

[11]FX2N系列微型可编程控制器使用说明[M].三菱电气自动化（上海）有限公司

[12]FX系列特殊功能模块使用说明书（FX2N-8AD模块）[M].三菱电器自动化（上海）有限公司

[13]宋国翠，崔晓；传感器选型与应用[M].-北京；电子工业出版社，2015.9