基于PLC及WinCC的的油循环自动控制系统

学号

上海xxxx大学

分布式控制期末课程设计

题目：基于PLC的油循环自动控制系统

作者届别

指导教师职称

专业班级

完成时间二O一二年6月

PLC是微电子技术与自动控制技术相结合的产物，它的应用非常

广泛，能方便地直接用于机械制造、冶金、化工、电力、交通、采矿、建材、轻功、环保、食品等各行各业。既可用于老设备的改造，也可

用于新产品的开发和机电一体化。本文主要研究PLC在油循环自动控制系统中应用，实现油循环系统的自动控制功能。

关键词：PLC、自动控制、油循自动环控制系统

PLC is microelectronics technology and automatic control techniques, it's very extensive, can easily be directly used

in machinery manufacturing, metallurgy, chemical industry,

electric power, transportation, mining, building materials,

light achievement, environmental protection, food, and other industries. Can be used to both the renovation of the old

equipment, also can used for the development of new products

and mechanical and electrical integration. This paper makes a

study of the PLC i n oil circulating the automatic control system application, realize oil circulation system automatic control function.

Keywords: PLC, automatic control, automatic control system on oil ring

目录

1 油循环自动控制系统控制要求 (1)

1.1自动控制系统模型简化图 (1)

1.2 自动控制系统任务书 (1)

2 油循环自动控制系统的工作流程 (2)

2.1 自动控制系统工艺流程示意图 (2)

2.2 自动控制系统工作流程说明 (2)

3 油循环自动控制系统的PLC选型 (3)

3.1 PLC主控制器系统选型 (3)

3.2 PLC型号选择 (3)

4 油循环自动控制系统硬件设计 (5)

4.1 自动控制系统的外围I/O设备的确定 (5)

4.2 PLC输入输出点分配 (5)

4.3 自动控制系统硬件连接 (5)

5 油循环自动控制系统软件设计 (6)

5.1 自动控制系统逻辑控制图 (6)

5.2 自动控制系统源程序 (7)

5.3 自动控制系统软件仿真 (8)

5.4 系统和WINCC连调 (11)

参考文献 (15)

1 油循环自动控制系统控制要求1.1自动控制系统模型简化图

1.2 自动控制系统任务书

设计一个循环控制系统，要求：

①按下起动按钮SB1后，泵1、泵2通电运行，由泵1将油从循环槽打入淬火

槽，经沉淀槽，再由泵2打入循环槽，运行15min 后，泵1、泵2停。②在泵1，泵2运行期间，如果沉淀槽的水位到达高水位，液位传感器SL1接

通，此时泵1停，泵2继续运行1min 。

③在泵1，泵2运行期间，如果沉淀槽的水位到达低水位，液位传感器SL2由

接通变断开，此时泵2停，泵1继续运行1min 。④当按下停止按钮SB2时，泵1、泵2同时停。

沉淀槽

P 循环槽

P

泵1

泵2

高液位传感器低液位传感器

图1油循环系统简化框图

2 油循环自动控制系统的工作流程2.1 自动控制系统工艺流程示意图

2.2 自动控制系统工作流程说明

（2）泵1、泵2运行

按下起动按钮SB1后，泵1、泵2通电运行，由泵1将油从循环槽打入淬火槽，经沉淀槽，再由泵2打入循环槽，运行15min 后，泵1、泵2停。（3）泵1停止，泵2运行

在泵1、泵2运行的15min 时间内，出现高液位开关SL1接通的情况，从SL1接通的瞬间之后的1min 时间内，泵1停止、泵2运行。

（4）泵1运行，泵2停止

开始

泵1、泵2运行

结束

泵1运行，泵2停

止

泵1停止，泵2运行

图2 油循环自动控制系统工艺流程图

泵1、泵2停止

在泵1、泵2运行的15min时间内，出现低液位开关SL2由接通变断开的情况，从SL2断开的瞬间之后的1min时间内，泵1运行、泵2停止。

（5）泵1、泵2停止，电磁阀打开出油口

当泵1、泵2运行15min后，泵1、泵2将停止运行，此过程结束

3 油循环自动控制系统的PLC选型

3.1 PLC主控制器系统选型

PLC主控制器的控制系统有单机控制系统、集中控制系统、远程I/O控制系统、分布式控制系统四种类型。本系统有泵1、泵2、泵3、电磁阀四个被控对象，且它们的位置比较接近，四个被控对象之间还有一定的联系，因此PLC主控制器选择集中控制系统，用一台PLC控制泵1、泵2、泵3、电磁阀四个对象。

3.2 PLC型号选择

PLC型号很多，选用时主要依据使用要求，选择合理的模块和I/O点数。确定I/O点数应当留有余量，同时注意尽可能简化I/O点数来降低成本。

为此，选用西门子公司S7-300/CPU226型号的PLC。该系统经济实惠，足以满足控制要求。

PLC在监测系统中完成数据实时采样、开关量检测、预警预报信号和报警输

出等，并通过各种二次仪表与传感器连接。同时还要用上位机完成监测数据的存储、处理与输出，以图表形式对现场油处理及循环的动态模拟显示，分析上下限值或警报信息驱动打印机打印各种图表。

为提高PLC的抗干扰能力，在硬件配置与安装上，交流电源使用双层隔离，

输入信号光电隔离，远离强电布线，模拟量信号和开关量信号采用屏蔽线传送，

采用放射性一点接地等措施，用以消除或减弱共模干扰。

油循环控制系统采用西门子公司的S7-300系列整体式PLC。本系统的软硬件情况如下：

（1）本控制系统结构框架如图3所示，系统有6个数字量输入信号，4个数字量输出信号，PLC的I/O点数必须留出20%-30%的余量，以便以后系统功能扩充和防止系统满负载下工作。因此，所选择的PLC数字量输入点数要达到8点，输出点数要达到6点；

（2）本控制系统软件比较简单，一般的PLC的存储器容量、编程元件的能力及指令系统都能满足其需求；