1.设计目的:
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PLC课程设计是学习电厂开关量控制技术的重要实践环节,其目的是通过课程设计的实践,使学生巩固和深化对相关专业理论知识的理解;培养学生运用所学知识和技能,配合相关技术资料的查阅,独立分析和解决生产实际中有关工业控制实际问题的能力;进一步提高学生对PLC控制系统分析、设计的能力。要求学生了解可编程控制器的原理、硬件结构;掌握基本的编程语言;掌握系统硬件配置的方法与步骤;掌握PLC软件编程与调试的操作方法与步骤。
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2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):
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利用西门子S7-300PLC ,组态软件Wincc Flexible, 触摸屏,交换机及外围的相关低压电器,组成控制系统,根据项目要求,编写相关程序,完成相应的功能,组态人机界面,能够进行模拟仿真。具体要求:
(1)制作画面模板,在模板画面中显示“火电厂锅炉点火模拟项目”和日期时钟。
(2)先组态两个画面,一个为主画面,一个为系统画面。两画面之间能进行切换。
(3)在系统画面中作出锅炉点火的系统图。
(4)炉膛火焰的模拟量数值0~100进行设置。
(5)通过外围的开关及信号的操作,模拟锅炉在点火过程中各个阀门及推进器的状态,以二级点火的四角喷燃锅炉的1角为对象,编写程序,程序顺控为进油枪→ 进点火枪→开吹扫阀→吹扫15秒→关吹扫阀→开油阀,同时点火器打火15秒→判断火焰是否着火,火焰数值大于60,显示点火成功,并退点火枪,点火不成功,则显示点火失败,点火失败后程序顺控为关油阀→开吹扫阀吹扫15秒→关吹扫阀→退油枪→退点火枪,阀门及推进器的位置开关通过外围开关实现,在人机界面上动画显示。
(6)炉膛火焰可动画显示,并通过棒图刻度标记当前数值。
(7)为了显示流畅的炉膛火焰动画,可通过PLC计数器编写程序,然后把PLC与flexible做好连接(模拟显示)。
(8)组态若炉膛火焰的数值低于20时产生一个燃烧不稳的报警。
(9)组态报警画面,并能实现系统画面之间的切换。
(10)组态一个用户组“班组长”和一个用户名“user1“,“user1”属于“班组长”用户组,“user1”的密码为“000”。“班组长”用户组的权限为操作和“输入炉膛火焰设定值”。然后在系统画面中的炉膛火焰设定值设定安全权限。即一般用户不能进行炉膛火焰设定值的设定,用户“user1”可以进行设定。
(11)组态一个用户视图画面,要求该用户名作登录按钮与注销按钮,能显示当前用户名。能与系统画面进行切换。
(12)组态趋势视图画面,能显示炉膛火焰的数据趋势曲线。能与系统画面进行切换。
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3.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕:
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(1)完成控制系统PLC的硬件组态,网络组态。编写程序流程图,完成系统的梯形图并仿真调试成功,下装到PLC,完成在线的调试。
(2)完成外部阀门,电机,行程开关等低压电器的选择,及系统的IO清单,系统接线图。
(3)按照任务书要求完成人机界面的组态画面,并下装触摸屏,连接PLC与触摸屏,调试相关的任务。
(4)按照课程设计说明书的格式及要求撰写课程设计报告书。
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