兰州理工大学毕业设计
隔离开关 QS HH15-125 3 3.5主回路及控制回路的设计
一台PLC控制两个大棚，每个大棚内有一个15Kw水泵电机和10Kw的卷帘电机。卷帘电机需要实现正反转控制。
3.5.1 系统主电路设计
（1）卷帘需要卷起和打开，，利用电机的正反转来完成此项工作。在电机工作过程中，如果卷帘卡会使电机负载过大，因而在电路中应加入热继电器FR1来保护电机。同样在电机运行时电路电流可能会增加，当增加到一定值时也会烧坏电机，在电路中可以加入熔断器来实现电机的过流保护。要实现电机的正反转只要把其中的两相线路交换即可现在电机的正转和反转，在设计中采用两个接触器通断来实现电机的正反转，其中接触器通断控制由PLC来完。由以上要求可以设计出卷帘主电路如图所示：
图3.3 卷帘主电路
（2)水泵的运转主要由电机的通断实现，可以由一个接触器来实现水泵的控制，在电路中必须加有短路保护、过流保护、过载保护，而这些可以由热继电器、熔断器来
21
兰州理工大学毕业设计
实现电路中的保护。由以上要求可以设计如下的电路：
图3.4 水泵主电路
3.5.2 控制回路设计
1）正反转设备控制电路
卷帘属于正反转设备，其控制电路如下图所示
图3.5 卷帘控制回路
卷帘控制电路原理图如图七所示，SB1为总启动按钮，SA1为就地/远程的切换开关。在就地手动状态下，SB4、SB6分别为卷帘打开、卷起按钮，SB5为卷帘停止按钮。SB3为卷帘急停按钮。按下按钮SB4，交流接触器KM1的线圈得电，指示灯HL1
22
兰州理工大学毕业设计
亮，同时KM1的常开触点闭合，起自锁作用，此时电机正转，卷帘打开，当卷帘开启到最大位置后触碰卷帘限位开关SQ1，其常闭触点断开，KM1的线圈失电，电机停止转动；同理当按下按钮SB6，卷帘卷起，到卷起的最大位置后，电机停转；按下按钮SB3，KM1或KM2的线圈失电，卷帘停止动作，用于急停操作。接触器KM1、KM2的互锁可防止两个接触器同时得电吸合。远程手动由上位机实现控制，中间接触器K1的线圈得电时，其常开触点闭合，卷帘打开；中间接触器K2的线圈得电时，其常开触点闭合，卷帘卷起。卷帘等正反转设备何时开启或闭合由硬件、算法和程序共同决定。
2）开/关设备控制电路
图3.6 水泵控制电路
水泵电机控制电路原理图如图八所示，SB1为总启动按钮，SA1为就地/远程的切换开关，SB3为急停按钮。在就地手动状态下，SB7为启动按钮，SB8为停止按钮。按下按钮SB7，交流接触器KM3的线圈得电，指示灯HL3亮，同时KM3的常开触点闭合，起自锁作用，此时电机运转；按下按钮SB8，KM3的线圈失电，热电机停止工作。在远程手动状态下，由上位机实现控制，中间接触器K3得电时，其常开触点闭合，电机运行。电机等开/关设备的启停同样由硬件、算法和程序共同决定。
（3）喷灌系统
利用机械和动力设备，使水通过喷头（或喷嘴）躲至空中，以雨滴状态降落田间的灌溉方法。喷灌设备由进水管、抽水机、输水管。配水管和喷头（或喷嘴）等部分组成，可以是固定也或移动的。具有节省水量。不破坏封结构。调节地面气候且不受地形限制等优点。如果是在安装的时候应该留有临时取水点，便于对那些由于灌溉时没有灌溉到的死角进行人工灌溉。在敷设管道的时候，应该尽量把管子埋深一些，以免因对土壤耕地时破坏掉管道。安装电磁阀开关时，应尽量把电磁阀远离喷头，避免在灌溉的时候有水淋湿电磁阀，造成电磁阀电路出问题，此外接头处应尽量拧紧。安装好后进行测试，以每个需要灌溉的地方都要喷灌到，如果有没有灌溉到的地方应及时调整，并仔细检查管道接口处有无漏水，经测试完成后方可投入使用。
23
兰州理工大学毕业设计
3.6 就地控制箱设计
就地控制箱是由多个开关设备和相应的控制、测量、信号等元件，以及所有内部的电气和机械连接部件构成的一个组合体。控制箱上配有就地近程转换开关，就地功能用于现场控制柜手动控制，远程由上位机控制，分为手动控制和自动控制。其中按钮部分用于手动控制下控制各执行机构的运行状态，而指示灯部分则显示各执行机构的实际运行状态。
图3.7就地控制柜面板
24
兰州理工大学毕业设计
第四章、软件系统的研究与设计
4.1 STEP7软件编程简介
西门子STEP7是用于SIMATIC S7-300/400站创建可编程逻辑控制程序的标准软件使用梯形图逻辑、功能块图和语句表进行编程操作。
PCD1 和 PCD2 Saia-PCD 控制设备也可以用 Siemens Step7 来编程。使用Step7编程可以在Saia PCD上实现某些集成在Step7内的功能.不只是兼容西门子STEP7具有以下功能：硬件配置和参数设置、通信组态、编程、测试、启动和维护、文件建档、运行和诊断功能等。STEP 7用SIMATIC管理器对项目进行集中管理，它可以方便地浏览SIMATIC S7、M7、C7和Win AC的数据。实现STEP 7各种功能所需的SIMATIC软件工具都集成在STEP 7中。软件界面如图所示
图4.1 step7软件界面图
4.1.1 软件简介
1.STEP7的窗口组件
STEP7-Micro/WIN编程软件主界面由浏览条、指令树、菜单栏、工具条、局部变
25