目錄第一章 前 言.....................................................................................................................................2第二章 設(shè)計任務(wù).......................................................................................................................................32.1.12.1.22.1.3課程設(shè)計的大體要求控制設(shè)計要求第三章整體方案設(shè)計設(shè)計方案主電路分析控制電路分析工作原理電氣控制原理圖：器件的選擇電機的選擇元件選擇設(shè)備元件清單安裝及連接電路的大體要求故障的分析排除第四章PLC控制設(shè)計PLC的組成模塊端子分派PLC外圍接線圖第五章總 結(jié)第六章參考文獻

第一章 前 言水是人們生活必不可少的重要組成部份，但由于近些年來，隨著人們生活水使居民的生活用水存在著自來水管網(wǎng)壓力不足的現(xiàn)象，尤其是供水頂峰期的高層供水尤其突出給人們的生活帶來了許多困擾。機的轉(zhuǎn)速，使之形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，能夠令管網(wǎng)中的水壓自動的維持在事設(shè)定好的壓力值范圍內(nèi)。當用戶的用水量增加時，管網(wǎng)中的水壓下降，從泵轉(zhuǎn)速加速，供水量相應(yīng)增多，若是一臺水泵不能知足用戶的供水量，那么則過控制加泵；當用戶用水量減少時，管網(wǎng)中水壓上升，使水泵轉(zhuǎn)速降低，供水減少，如水泵轉(zhuǎn)速降到最低還高出所需供水量，則關(guān)閉一臺水泵。簡單來講按照用戶用水量的大小，通過恒壓供水控制器對水泵的數(shù)量和轉(zhuǎn)速的控制，從利用戶無論用水量的多少，管網(wǎng)中的水壓始終能維持在設(shè)定范圍內(nèi)。既知戶供水量的要求，又不會是水泵空轉(zhuǎn)，造成電能的浪費，同時避免了水箱造成的二次污染。是一種現(xiàn)代化的供水方案。以前為了解決用水難的問題，通常會在樓頂固定一個高位水箱，通過水箱高度給水提供必然壓力，再供給用戶利用。但這種方案明顯超級掉隊，不大而且無益于衡宇的保護和抗震。上個世紀0年代后，氣壓供水逐漸替代了高位水箱供水。但這種供水方式依舊存在很多缺點。隨著微機與變頻器技術(shù)的進展，結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省資源，抗干擾能力強，靠住高效的恒壓供水控制器將是高層建筑供水的研究方向。本文主要采用電氣控制原理及PLC編程進行簡單的設(shè)計以實現(xiàn)功能。

第二章設(shè)計任務(wù)很多居民小區(qū)或很多高層建筑應(yīng)遠距離供水或同時用水大，致使水壓不足，這就使得很多居民用水困難。為了解決供水壓力不足問題，現(xiàn)設(shè)計一恒壓供水控制系統(tǒng)，要求此系統(tǒng)能正常、靠得住地提供某一范圍壓力內(nèi)的生活用水。（一）基礎(chǔ)知識目標

1）理解電氣線路的工作原理；2）掌握常常利用電器元件的選用；

3）掌握按照工藝要求設(shè)計電氣控制線路；

4）掌握電氣控制線路的安裝與調(diào)試；

5）掌握電氣控制設(shè)備的圖紙資料整理；

6）掌握運算機電氣畫圖軟件利用。（二）能力目標

1）掌握查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和工具書的能力；2）掌握綜合運用專業(yè)及基礎(chǔ)知識，解決實際工程技術(shù)問題的能力；

3）具有自學(xué)能力、獨立工作能力和團結(jié)協(xié)作能力。

1）繪制電氣控制原理圖（A圖幅）、PL外圍接線圖（APLC控制程序。

2路、控制回路和指示回路。

3）完成設(shè)計說明書。指示1）正常工作時由一臺電機帶動水泵進行供水，電機功率為10kWY-△啟動，并為單向運行；

2）若第一臺電機工作5分鐘后水壓還未抵達設(shè)置值，則第二臺電機自動投入運行，當?shù)诌_設(shè)置值后電機停止運行；

3）若兩臺電機同時工作20分鐘后還未能抵達設(shè)置值，則發(fā)出報警指示并自動停止供水工作；4）兩臺電機均要求有相應(yīng)的保護辦法及運行指示；5）系統(tǒng)要求有電源指示，電流指示及電壓。

第三章整體方案設(shè)計主電路中三相交流電源由自動空氣隔離開關(guān)Q載、短路、欠電壓保護。M為第一臺電動機，M由接觸K一、KM器KM△控制實現(xiàn)Y-△啟動，M2為第二臺電機，即5斷器FU是對電動機進行短路保護，熱繼電器FR1是電動機M1電器FR2是對M2進行過載保護。因為有計時設(shè)置所以使歷時刻繼電器，啟動KM時需目要求若在5分鐘未抵達水壓則自動投入第二臺電機按時為5分鐘而且將其延時常開觸點串聯(lián)在KM2作20

置時刻為20分鐘其延時常開觸點同時控制KM1和KM2的切斷。而報警部份應(yīng)該是多條件控制，其一應(yīng)知足水壓未達到故設(shè)置一個常閉的水壓控制行程開關(guān)，其二應(yīng)滿足時刻抵達20分鐘故設(shè)置時刻繼電器延時常開觸點。本題共計需要利用三個時刻繼電器。最后在達到時刻后進行報警并切斷電路，可是報警電路需要得電故不能將整個電路完全切斷，則利用中間繼電器KA。3.1.1工作原理按開關(guān)SB1通電后，中間繼電器KA得電，進行自鎖，同時KM1進行Y-△啟動，時刻大約5到6秒。KT2開始計時，計不時刻為5分鐘，計不時刻內(nèi)若水壓達到要求，則水壓行程開關(guān)常閉觸點斷開，切斷電路。若水壓未達到而且5分鐘到KM2自動投入，KT3計不時刻為20分鐘（第一臺、第二臺同時工作了20在20分鐘內(nèi)水壓達到要求自動斷電，若20分鐘未達到水壓則KT3的延時常閉觸點打開電機KM1和KM2全數(shù)斷電，KT3若在此進程中水壓抵達要求則水壓控制行程開關(guān)常閉打開將電動機切除電路，而現(xiàn)在電路不會報警，即報警電路也被切除。SB2為總停開關(guān)，按SB2后整個電路斷電。

型號：8額定功率：PN=11kW 額定電壓：U V額定頻率：f 額定頻率：f NP UIs3N NN N N 380 額定轉(zhuǎn)速：380 額定轉(zhuǎn)速：n 0rNN50 效率：η=87% 功率因數(shù)：φ= 起

動電流倍數(shù)：4倍元件選擇按照可知額定電IN=25A，啟動電流是額定電流1）熔斷器應(yīng)選擇100A。

2）熱繼電器：FR=25×-37.5選JR16-25熱元件3）自動空氣開關(guān)選擇：線路的計算電IN=25A,電動機的起動電流IS=4×IN=25×4=100A,電路的尖鋒電流IPK=（）×IS=100×=210A,4）塑料外殼式斷路器動作電流IOP1=（）×IPK=525A,長延時電流脫扣器的動作KI電KI選DZ20-10型號的自動空氣開關(guān)。5）按鈕選擇：按照需要的觸點數(shù)量、動作要求、利用處合、顏色等進行按鈕的選擇。按鈕（SB1、SB2）選LA2系列，按鈕直31mm，約定發(fā)燒電流

5A，額定工作電流為交0.79A。

6）信號燈的選擇:控制電路電5A，所以選AD16-16-220V系列7）交流接觸器選擇：交流接觸器是普遍用作電力的開斷和控制電路。它利用主接點來開閉電路，用輔助接點來執(zhí)行控制指令。主接點一般只有常開接點，而輔助接點常有兩對具有常開和常閉功能的接點，小型的接觸器也常常作為中間繼電器配合主電路利用。按照經(jīng)驗，電流為額定功率2I≈50A，選CJ20—50設(shè)備元件清單元件名稱 符號 數(shù)量 型號 備注空氣開關(guān) QS 1 DZ20-100 熔斷器 FU 1 RT0—60 熱繼電器 FR 2 JR16—25/3 整定值25A按鈕 SB 2 LA25—21 紅綠各一接觸器 KM 4 CJ20—50 中間繼電器 KA 1 —240L 時間繼電器 KT 3 —3 紅綠各兩個指示燈 L 4 紅綠各兩個AD16—16B/g28三相電機 M~ 2

必需橫平豎直，在導(dǎo)線的兩頭必需統(tǒng)一編號，而且所編號碼必需與原理圖和接線色導(dǎo)線。在所有安裝完成后進行全面檢查，保證線路正確。或引入的導(dǎo)線，除間距很小和元件機械強度很差，允許直接架空敷設(shè)外，其他線必需通過走線槽進行連接。所有接線端子、導(dǎo)線線頭上都應(yīng)套上與電路圖上相應(yīng)接點一致線號的編碼套管，并按線號進行連接，連接必需牢靠，不得松動。線頭絕緣層的剖削：導(dǎo)線連接的大體要求是電接觸良好，機械強度足夠，接頭美觀，纏繞絕緣膠帶后其絕緣布低于導(dǎo)線絕緣。導(dǎo)線線頭的連接，常常利用的導(dǎo)線按材料一般能夠分為銅芯導(dǎo)線和鋁芯導(dǎo)線，這里只介紹銅芯導(dǎo)線的連接。常常利用的導(dǎo)線芯線股數(shù)不同，有單股、7和19股等多種規(guī)格，其連接方式也個不相同。 1）線頭與接線柱的連接線頭與針孔接線柱的連接；線頭與平壓式接線柱的連接；線頭與瓦形接線圖的連接。短線在端子排上的排列工藝：單層排列法：多根導(dǎo)線在端子排列時，有工藝要求。當接線端子不多，而且位置較寬時，可采用單層割裂法。此方式線排列整齊美觀，也便于維修。多層排列法：當位置較窄、接線端子的導(dǎo)線較多時，可采用多層割裂法排列導(dǎo)線。故障的分析排除故障：控制電路接通后無法通電。

致使原因：可能是電源進線與空氣斷路器未接觸好，致使 可能是總停開關(guān)SB2存在斷路的情形。

可能是接線問題。

第四章PLC控制設(shè)計PLCPLC的一般結(jié)構(gòu)主要有6個部份組成，包括口電路、電源、外設(shè)接口、I/O擴展接口。PLC中的CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每臺PLC至少有一個它按PLC的系統(tǒng)程序給予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式收集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄放器中，同時，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程進程中的語法錯誤等。OPLC的對外功能，主如果通過各類I/O接口模塊與外界聯(lián)系的，按I/O定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的大體配的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。I/O模塊集成了PLC的I/O輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸 功能描述 動作器件 I/O 總停 SB2 00001 啟動 SB1 00000

水壓控制 SQ 啟動M1 KM1 啟動M2 KM2 M1Y型啟動 KMY M1動PLCKM△ mr] me me || MY— I00001peKA LI [f

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第五章總 結(jié)在連接實物電路的進程中碰到了諸多困難，在了解了各類電器的大體構(gòu)造及利用方式后列寫了元件清單，領(lǐng)取器件后在老師的悉心指導(dǎo)下開始嚴格依照控制原理圖連接電路，連接進程中出現(xiàn)幾回接線錯誤，在和同組人員緊密的配合與細心的檢查中及時發(fā)覺并予以更正。連好電路進行通電測試排除故障，第一次發(fā)覺按SB的自鎖環(huán)節(jié)出現(xiàn)問