盘县煤矿东区主水仓自动排水控制系统设计毕业论文设计
煤矿自动排水控制系统设计说明本科设计
本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：煤矿自动排水控制系统设计（流量90 m3/h，扬程100m）贵州大学本科毕业论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。
毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
特此声明。
论文（设计）作者签名：陈明荣日期：2011年6月7日目录摘要 .................................................................................................................................................... I V Abstract .. (V)第一章前言 (1)1.1 排水在煤炭开采中的作用 (1)1.2 国内外煤矿排水的发展概况及其存在的问题 (1)1.3 毕业设计目的和意义 (2)1.4 指导思想 (3)1.5 本设计要完成的主要任务 (4)第二章排水系统设计 (5)2.1 排水方案的确定 (5)2.2 管材的选择及排水系统水力计算 (6)2.2.1 管材的选择 (6)2.2.2 排水系统的水力计算 (8)2.3 水泵选型 (10)2.3.1 选泵的依据 (10)2.3.2 选泵原则 (10)2.3.3 水泵选型 (11)2.4 水泵安装基础设计 (12)2.5 水泵安装设计 (14)2.6 水泵房设置及排水设备的布置 (15)2.6.1 水泵房设置 (15)2.6.2 排水设备的布置 (16)第三章主电路设计 (18)3.1 电气负载计算及启动方案选择 (18)3.1.1 电流计算 (18)3.1.2 启动方案选择 (19)3.2 电气元件选型 (19)3.3 主回路设计 (22)3.4 电动阀门电路设计 (23)第四章控制回路设计 (25)4.1 PLC控制回路元件选型及其接线设计 (25)4.1.1 控制部分电气元件选型 (25)4.1.2 PLC接线设计及I/O分配表 (26)4.2 可编程序控制器（PLC）选型设计 (28)4.2.1 PLC触点数统计统 (29)4.2.2 存储器容量的估算 (29)4.2.3 控制功能的选择 (30)4.2.4 机型的选择 (32)4.3 水位控制计的设计 (35)4.4 PLC编程 (36)4.5 触摸屏设计 (37)第五章排水设备的安装与调试 (42)5.1 水泵的安装 (42)5.1.1 钢筋混凝土基础的设置 (42)5.1.2 IS80-50-315卧式离心水泵安装 (42)5.1.3 检测、调整及润滑 (43)5.1.4 水泵机组的试运行 (43)5.1.5 具体操作要求 (43)5.2 电气设备的安装 (43)5.3 管道试压、绝缘测试与试运行 (44)5.3.1 管道试压 (44)5.3.2 绝缘测试 (44)5.3.3 试运行 (45)5.4 PLC程序的调试 (45)5.4.1 信号调试 (45)5.4.2 系统调试 (45)5.5 触摸屏的调试 (46)第六章结论 (47)参考文献 (48)致谢 (49)附录A 毕业设计图纸 (51)附录B PLC梯形图程序 (51)煤矿自动排水控制系统设计（流量90 m3/h，扬程100m）摘要我国是以煤炭为主要能源的国家，在煤矿类型中，有露天煤矿，也有深井煤矿。
煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统
煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统一、引言煤矿排水是煤矿生产中不可或缺的环节之一，对于煤矿的安全生产和保障矿工的工作环境至关重要。
传统的煤矿排水方式存在诸多问题，如人工操作不便、效率低下、安全风险高等。
因此，煤矿井下自动化排水系统的研发和应用具有重要意义。
本文将详细介绍煤矿井下自动化排水系统的标准格式。
二、系统概述煤矿井下自动化排水系统是基于现代信息技术和自动化控制技术的集成系统，旨在实现煤矿井下排水的自动化管理和控制。
该系统包括以下几个主要模块：1. 传感器模块：通过安装在井下的传感器，实时监测井下水位、流量、压力等参数，并将数据传输到控制中心。
2. 控制中心：接收传感器模块传输的数据，对井下排水进行实时监控和管理，并根据需要进行控制操作。
3. 控制终端：作为控制中心的操作界面，提供操作人员对井下排水系统进行监控、管理和控制的功能。
4. 通信网络：用于传输传感器模块采集到的数据和控制指令，确保数据的及时、准确传输。
三、系统功能煤矿井下自动化排水系统具备以下主要功能：1. 实时监测：通过传感器模块实时监测井下水位、流量、压力等参数，并将数据传输到控制中心，以便及时掌握井下排水情况。
2. 数据分析：对传感器模块采集到的数据进行分析和处理，提供数据报表、趋势图等分析工具，帮助管理人员全面了解井下排水情况。
3. 报警与预警：根据设定的阈值，系统能够自动检测异常情况，并及时发出报警信息，以便采取相应的措施。
4. 远程控制：通过控制终端，操作人员可以远程对井下排水系统进行监控和控制，提高操作的便捷性和效率。
5. 历史记录：系统能够自动记录和存储井下排水的历史数据，方便管理人员进行回溯和分析。
四、系统设计与实施煤矿井下自动化排水系统的设计与实施主要包括以下几个步骤：1. 系统需求分析：与煤矿管理部门和技术人员进行沟通，明确系统的功能需求、性能指标和安全要求。
2. 系统设计：根据需求分析结果，进行系统的整体设计，确定系统的硬件设备、软件平台和通信网络等方面的配置。
煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统
煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统一、引言煤矿井下排水系统是煤矿生产中至关重要的一环，它的运行效率和稳定性直接影响到矿井的安全和生产效益。
传统的人工排水方式存在着工作强度大、效率低、安全风险高等问题。
为了提高煤矿井下排水的效率和安全性，自动化排水系统成为了煤矿行业的发展趋势。
二、系统概述煤矿井下自动化排水系统是基于现代控制技术和信息技术的一种智能化排水解决方案。
该系统通过传感器网络、数据采集、数据处理和控制指令等技术手段，实现对煤矿井下水位、流量、压力等参数的实时监测和控制。
系统通过自动化设备和执行机构，实现对排水泵、阀门、管道等设备的自动控制和调节，从而达到提高排水效率、降低人力成本、减少安全风险的目的。
三、系统组成1. 传感器网络：通过布置在矿井井下的水位传感器、流量传感器、压力传感器等设备，实时采集矿井井下水位、流量、压力等参数的数据，并将其传输到数据采集系统。
2. 数据采集系统：负责接收传感器网络传输的数据，并进行实时处理和存储。
数据采集系统具备强大的数据处理能力和存储容量，能够对大量的实时数据进行分析和计算。
3. 控制系统：控制系统是整个自动化排水系统的核心部份，它接收数据采集系统处理后的数据，并根据预设的控制策略，生成相应的控制指令，通过执行机构控制排水泵、阀门等设备的运行状态。
4. 执行机构：执行机构包括排水泵、阀门、管道等设备，它们根据控制系统生成的指令，自动调节运行状态，实现对矿井井下排水的自动控制。
四、系统特点1. 实时监测：通过传感器网络实时监测矿井井下水位、流量、压力等参数，能够及时发现异常情况，并采取相应的措施进行处理。
2. 自动控制：控制系统根据实时监测的数据，自动生成控制指令，实现对排水设备的自动控制和调节，无需人工干预。
3. 数据分析：数据采集系统具备强大的数据处理能力，能够对大量的实时数据进行分析和计算，为矿井管理提供科学依据。
4. 故障诊断：系统具备故障诊断功能，能够自动监测设备运行状态，及时发现故障并报警，提高设备的可靠性和稳定性。
矿山井下排水系统自动化控制分析
矿山井下排水系统自动化控制分析
矿山井下排水系统是矿井生产中非常重要的一部分，它能够有效地排除井下积水，维持矿井的正常生产秩序。
传统的矿山井下排水系统存在人工操作困难、效率低下、安全隐患多等问题，因此亟需引入自动化控制系统对其进行优化。
矿山井下排水系统自动化控制可以减少人工操作，提高工作效率。
传统的矿山井下排水系统需要大量的人力物力去操作和监控，而自动化控制系统可以通过传感器、执行机构等设备实现对排水系统的自动化控制，减少人工干预，降低了操作的难度和工作强度，提高了排水系统的工作效率。
自动化控制系统可以实时监测井下的水位、流量等参数，并能根据设定的阈值进行判断和控制，使得排水系统能够及时、准确地响应井下的变化，并进行相应的调整，保持排水系统的稳定运行。
矿山井下排水系统自动化控制可以提高安全性。
井下作业环境复杂，存在着高温、高湿、有毒有害气体等危险因素，人员进出井下操作容易发生事故。
而自动化控制系统可以避免人员进入危险区域，减少作业人员的伤亡风险。
自动化控制系统可以及时发现井下异常情况，如水位超过安全值、泵机故障等，及时报警并采取相应的措施，保证了系统的安全运行。
矿山井下排水系统的自动化控制对于提高工作效率、保证系统安全、提高系统稳定性具有重要意义。
通过引入自动化控制系统，可以实现对排水系统的自动调节和监控，减少人工操作，提高工作效率；可以避免人员进入危险区域，提高工作安全性；还可以提高系统的可靠性和稳定性，保证系统的正常运行。
矿山井下排水系统应充分利用自动化控制技术，以提高排水系统的效率和安全性，进一步优化矿山生产过程。
煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统
煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统一、引言煤矿井下自动化排水系统是煤矿安全生产中至关重要的一环。
传统的排水方式存在效率低下、人力投入大、安全风险高等问题。
为了提高煤矿井下排水的效率和安全性，本文将介绍一种煤矿自动化方案，该方案通过引入先进的自动化技术，实现煤矿井下排水的自动化控制，从而提高排水效率，减少人力投入，降低安全风险。
二、系统概述煤矿井下自动化排水系统主要由以下几个组成部份构成：1. 传感器网络：通过在井下布设水位传感器、压力传感器等传感器，实时监测井下水位和压力等参数，并将数据传输给控制中心。
2. 控制中心：负责接收传感器传来的数据，并根据预设的控制策略，自动控制排水设备的运行。
控制中心还可以实现对系统的远程监控和管理。
3. 排水设备：包括水泵、管道、阀门等，用于将井下积水抽出井口，实现排水功能。
4. 电力供应系统：为排水设备提供稳定的电力供应，确保其正常运行。
三、系统工作原理1. 数据采集与传输：井下的水位传感器和压力传感器等传感器实时监测井下水位和压力等参数，并将数据通过无线传输技术传输到控制中心。
2. 数据处理与决策：控制中心接收到传感器传来的数据后，根据预设的控制策略进行数据处理和决策。
例如，当井下水位超过安全阈值时，控制中心会自动启动排水设备。
3. 控制指令传输：控制中心根据决策结果，通过无线传输技术将控制指令发送给相应的排水设备，控制其启动、住手或者调整运行状态。
4. 排水设备运行：根据控制中心发送的控制指令，排水设备启动、住手或者调整运行状态，实现对井下积水的抽排。
四、系统特点与优势1. 高效自动化：引入自动化技术，实现对煤矿井下排水的自动化控制，提高排水效率，减少人力投入。
2. 实时监测：通过传感器网络实时监测井下水位和压力等参数，及时掌握井下情况。
3. 远程监控与管理：控制中心可以实现对系统的远程监控和管理，方便操作人员了解系统状态，并进行远程控制。
4. 安全可靠：系统具备自动报警功能，当浮现异常情况时，能及时发出警报，保障煤矿井下排水系统的安全运行。
煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统
煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统引言概述：随着科技的不断发展，煤矿行业也在不断探索自动化技术的应用。
其中，煤矿井下自动化排水系统的建设对于提高矿井安全生产和效率至关重要。
本文将从多个方面详细介绍煤矿井下自动化排水系统的相关内容。
一、系统概述1.1 系统组成：煤矿井下自动化排水系统主要由传感器、控制器、执行器和监控系统组成。
1.2 工作原理：传感器感知矿井内水位情况，控制器根据水位信号控制执行器进行排水操作，监控系统实时监测系统运行状态。
1.3 特点优势：自动化排水系统具有智能化、高效化、安全可靠等特点，可以提高排水效率，减少人力投入。
二、传感器应用2.1 水位传感器：用于监测矿井内水位情况，实时反馈给控制器。
2.2 流量传感器：可用于监测排水管道的流量情况，判断排水效果。
2.3 温度传感器：用于监测水温情况，防止水温过高影响排水系统正常运行。
三、控制器设计3.1 控制逻辑：控制器根据传感器反馈的水位信号，实现自动控制排水操作。
3.2 控制算法：控制器采用PID控制算法，根据实时水位情况调整排水量，保持矿井内水位在安全范围内。
3.3 远程控制：控制器支持远程监控和操作，方便矿井管理人员实时掌握排水系统运行情况。
四、执行器选择4.1 排水泵：作为排水系统的核心部件，排水泵应具有高效、耐用、低噪音等特点。
4.2 阀门：用于控制排水管道的通断，防止漏水情况发生。
4.3 水泵控制器：用于控制排水泵的启停和运行状态，保证排水系统的正常运行。
五、监控系统建设5.1 实时监测：监控系统可以实时监测矿井内水位、排水量等情况，及时发现问题并进行处理。
5.2 数据分析：监控系统可以对历史数据进行分析，为矿井管理人员提供决策支持。
5.3 报警功能：监控系统可以设定报警阈值，一旦超过设定数值即可自动报警，确保矿井安全运行。
总结：煤矿井下自动化排水系统的建设对于提高矿井生产效率、保障矿工安全具有重要意义。
通过合理设计传感器、控制器、执行器和监控系统，可以实现矿井排水系统的自动化运行，提高排水效率，减少事故发生的可能性，为煤矿行业的发展做出贡献。
煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统
煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统一、引言煤矿井下排水系统是煤矿生产中至关重要的一环，它的稳定运行对于保障矿井安全生产具有重要意义。
传统的排水方式存在着工作人员安全风险高、效率低、操作繁琐等问题。
为了解决这些问题，本文提出了一种煤矿井下自动化排水系统方案，旨在提高排水效率、降低工作人员风险，并保障矿井的安全生产。
二、系统架构本方案采用分布式控制系统（DCS）作为控制核心，通过传感器、执行器等硬件设备与DCS进行连接，实现对排水系统的自动化控制。
系统架构如下图所示：[图1：系统架构图]1. 传感器子系统：包括水位传感器、温度传感器、流量传感器等，用于实时监测井下水位、温度和流量等参数。
2. 控制子系统：由DCS组成，负责接收传感器子系统的数据，并根据预设的控制策略进行决策和控制。
3. 执行器子系统：包括电动阀门、泵站等，通过DCS的指令实现对排水系统的自动控制。
三、系统功能本系统具备以下功能：1. 实时监测：通过传感器子系统实时监测井下水位、温度和流量等参数，确保对矿井排水状态的准确掌握。
2. 自动控制：根据预设的控制策略，DCS能够自动调节电动阀门的开关状态和泵站的运行状态，实现对排水系统的自动控制。
3. 报警与故障诊断：当监测到异常情况时，系统能够及时发出报警信号，并通过DCS进行故障诊断，提供故障排除的指导。
4. 远程监控与操作：系统支持远程监控与操作，工作人员可以通过远程终端实时查看井下排水系统的运行状态，并进行操作控制。
5. 数据记录与分析：系统能够记录和存储井下排水系统的运行数据，为后续的数据分析和优化提供支持。
四、系统优势本系统相比传统的人工排水方式具有以下优势：1. 提高工作效率：自动化控制能够实现对排水系统的快速响应和精确控制，大大提高了排水效率，减少了人工操作的时间和工作量。
2. 降低工作风险：自动化排水系统减少了工作人员进入井下的频率，降低了工作人员的安全风险，保障了工作人员的人身安全。
煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统
煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统一、引言煤矿是我国重要的能源资源，然而，由于煤矿井下工作环境恶劣，存在一定的安全隐患。
井下排水是煤矿安全生产的重要环节，传统的人工排水方式效率低下且存在一定的安全风险。
因此，煤矿井下自动化排水系统的研发和应用具有重要的意义。
本文将介绍一种煤矿井下自动化排水系统的标准格式。
二、系统概述煤矿井下自动化排水系统是一种基于现代信息技术和自动化控制技术的智能化排水系统。
该系统通过传感器、控制器和执行器等硬件设备，以及数据采集、处理和分析等软件技术，实现对煤矿井下水位、流量等参数的实时监测和控制。
系统根据监测数据自动调节排水设备的工作状态，提高排水效率和安全性。
三、系统组成1. 传感器：系统通过水位传感器、流量传感器等设备实时监测井下水位和流量等参数，并将数据传输给控制器。
2. 控制器：系统的核心部件，负责接收传感器数据、进行数据处理和分析，并根据设定的控制策略自动调节排水设备的工作状态。
3. 执行器：系统根据控制器的指令，通过电动阀门、水泵等设备实现对井下排水设备的控制。
4. 数据采集与处理系统：负责对传感器数据进行采集、存储和处理，并提供给控制器进行分析和决策。
5. 通信网络：系统通过有线或者无线通信网络，将井下监测数据传输给地面监控中心，实现远程监控和控制。
四、系统工作流程1. 数据采集：传感器实时监测井下水位、流量等参数，并将采集到的数据传输给数据采集与处理系统。
2. 数据处理与分析：数据采集与处理系统对传感器数据进行处理和分析，得出井下水位、流量等参数的变化趋势和预测结果。
3. 控制策略制定：控制器根据数据处理与分析的结果，制定相应的控制策略，包括启动、住手排水设备等。
4. 控制指令传输：控制器将制定好的控制策略通过通信网络传输给执行器。
5. 排水设备控制：执行器根据控制器的指令，控制电动阀门、水泵等设备的工作状态，实现对井下排水设备的自动控制。
6. 系统监控与报警：地面监控中心通过通信网络实时监控系统运行状态，一旦发现异常情况，及时发出报警信号。
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口诀中的阿拉伯数字与倍数的排列关系如下：m m的导线可将其截面积数乘以5倍。
对于1.5、2.5、4、6、102m m的导线可将其截面积数乘以4倍。
对于16、252m m的导线可将其截面积数乘以3倍。
对于35、502m m的导线可将其截面积数乘以2.5倍。
对于70、952m m的导线可将其截面积数乘以2倍对于120、150、1852首先要计算电机的线电流，对于单相电路而言，电机功率的计算公式是：p=iucosφ；对于三相平衡电路而言，三相电机功率的计算公式是：p=1.732iucosφ。
由三相电机功率公式可推出线电流公式：i=p1.732ucosφ式中：p 为电机功率u 为线电压，一般是380vcosφ是电机功率因素，一般取0.75110kw 电机的线电流：i=p1.732ucosφ=1100001.732*380*0.75=110000493.62=222.843a由于电机的启动电流很大，是工作电流的4到7倍，所以还要考虑电机的启动电流，但启动电流的时间不是很长，一般在选择导线时只按1.3到1.7的系数考虑。
你这取1.5，那么电流就是112.4a,选择502m m 的铜线也可以满足正常工作。
同理，1kw 电机的线电流：i=p1.732ucosφ=10001.732*380*0.75=1000493.62=2a考虑启动电流后，线电流为2a ，选择1.52m m 的铜线比较合适。
导线截面积和载流量的计算有口诀如下：导线安全载流量10下五，100上二，16、25四，35、50所以主回路线径选择为300mm2，允许通过电流为112.4×3+2×3+2=345.2A ，选择线径为1852m m 的铜线。
(2)元件选型。
断路器：断路器是具有过载、短路和欠电压保护的保护电器，断路器有油浸式断路器、真空式断路器和空气式断路器三大类，在低压电路中空气式断路器目前是应用最多的。
空气式断路器结构型式可分为框架式和塑料式外壳，框架式分断能力较高，常用于主电路或大容量电路中，塑料式结构紧凑，便于独立安装。
主电路断路器QF ：根据总得电路额定电流和电压，选用框架式断路器，型号为60015-Dw 框架式自动空气开关，适用于Hz Ac 60~50，额定工作电压为V u N 380=，额定电流A I N 100=，过电流脱扣范围200-600A 。
异步电机分支回路分电路断路器QF 1-4 ：根据电机额定电流A I N 8.69=；额定电压V u N 380=，选用塑料外壳式空气开关，型号DZ10-100，适用于Hz Ac 60~50，额定工作电压为V u N 380=，额定电流A I N 100=，过电流脱扣范围60-100A 。
③ 接触器；接触器是一种适用于远距离频繁通断电路的控制电器，主要控制对象为电动机。
接触器主要技术参数除额定电流、电压之外还有使用类别、机械寿命、操作寿命和电寿命。
CJ10系列交流接触器是一般任务型接触器，主要适用于交流电动机的启动和控制。
绕线式异步电机分支回路分电路接触器KM 1-12，选用10010-CJ 型交流接触器，技术参数如下：控制电机最大功率50KW ，额定电压V u N 380=，额定电流A I N 100=。
主触头数目为3，辅助触头数目为2常分2常合。
电寿命60万次，机械寿命300万次。
④ 热继电器： 热继电器主要用于电机的过载保护，一般情况按照电机额定电流选用热继电器，依据电机的实际负载情况，选取热继电器整定值为电机额定电流的0.95-1.05倍，水泵驱动电机的额定电流A I N 8.69=，热继电器整定值在66.31-73.92A 之间。
因此选用3/15016-JR ，热元件额定电流为85A 。
刻度中可调范围为53~85A 。
主电路的电路图如图3.1所示。
图 3.1 电路主回路图3.2 电动阀电路设计电动阀的设计是为了防止启停水泵时发生水锤现象。
当水泵关闭时，由于水泵出口的压力骤然减小，管路中的水就会出现自由落体现象，但由于逆止阀的存在，使管路中水的重量突然集中在逆止阀上，产生巨大的能量。
这股巨大的能量甚至能损坏设备，对整个排水系统造成损坏。
所以电动阀的设计是必须的。
为了防止这种现象发生，启动排水系统时要先开启水泵电动机，当水泵运转起来以后，，管路中的压力逐渐升高，打开电动阀会平衡管路中水的自身的重力，对整个官网冲击较小。
停止排水系统时，要先关闭电动阀，使管路中水的压力逐渐减小，再关闭水泵电动机，减小对官网的冲击。
这样能大大增加排水系统的寿命，也保证了煤矿的安全。
电器元件选型如下：(1)电动阀：查阅[4]，选用型号为D94-2.5的电动阀。
阀门型式为蝶阀，驱动方式为电动，联接型式为法兰联接，工作压力为2.5MPa 。
(2) 交流接触器：电动阀驱动电机分支回路接触器13-20 选用510-CJ 型交流接触器，技术参数如下：控制电机最大功率 2.2KW ，额定电压V u N 380=，额定电流A I N 5=。
主触头数目为3，辅助触头数目为1常分。
电寿命60万次，机械寿命300万次。
(3) 电缆：电动阀驱动电机分支回路采用1.52m m 铜芯线，载流量约为7.5A 。
(4) 断路器 ：电动阀驱动电机分支回路断路器QF 5 ：四台电机型号为Y801-2额定工作电压为V u N 380=，额定电流A I N 8.1=，选用塑料外壳式空气开关，型号DZ0.15-2，适用于Hz Ac 60~50，额定工作电压为380V ，额定电流2A ，过电流脱扣范围0.15-2A 。
电路图设计如图3.2所示。
图 3.2 电动阀回路图3.3 PLC 选型与设计3.3.1 PLC 选型在PLC 系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC 工程设计选型。
工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。
PLC 及有关设备是集成的、标准的，按照易于工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则选型所选用PLC 应是在相关工业领域有成熟可靠的系统，PLC 的系统硬件、软件配置及功能应用装置规模和控制要求相适应。
熟悉可编程序控制器、功能图标及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC 的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性价比的PLC 和设计相应的控制系统。
（1）估算 输入输出（IO ）点数IO点数估算时应当考虑适当的余量，通常先根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。
最后在实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行适当调整。
在本设计中，PLC输入端应设置4台机组的4个备用选择按钮、4个启动按钮、4个停止按钮、4个热继电器输入、上下水位触点2个，2个手动控制和自动控制选择按钮、8个电动阀门的行程开关，输入点合计,28点。
输出端应设置主回路的12个交流接触器、电动阀回路的8个交流接触器、4个故障指示灯、4个备用指示灯、输出点合计28点。
输入输出（IO）点数为28+28=56点。
再增加15%的可扩展余量，IO总点数为64点。
（2）存储器容量的估算存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，所以程序容量小于存储器容量。
设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。
为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。
存储器内存容量的估算没有固定的计算公式，许多文献资料中给出了不同的估算公式，大体上都是按数字量IO点数的10～15倍，加上模拟IO点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。
本设计中，输入信号和输出信号都不含有模拟信号，自由数字信号，内存容量估算值为64×15＝960位，即60字，在加上25%的余量，共计75字，容量要求较小，一般的机型都能满足此容量要求。
（3）控制功能的选择控制功能包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等功能。
①运算功能简单PLC的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能；普通PLC的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能；较复杂运算功能有代数运算、数据传送等；大型PLC中还有模拟量的PID运算和其他高级运算功能。
设计选型时应从实际应用的要求出发，合理选用所需的运算功能。
大多数应用场合，只需要逻辑运算和计时计数功能，有些应用需要数据传送和比较，当用于模拟量检测和控制时，才使用代数运算，数值转换和PID运算等。
要显示数据时需要译码和编码等运算。
②控制功能控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等，应根据控制要求确定。
PLC主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需的控制功能，提高PLC的处理速度和节省存储器容量。
例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、ASC码转换单元等。
③通信功能大中型PLC系统应支持多种现场总线和标准通信协议（如TCPIP），需要时应能与工厂管理网（TCPIP）相连接。
通信协议应符合ISOIEEE通信标准，应是开放的通信网络。
PLC系统的通信接口应包括串行和并行通信接口（RS2232C422A423485）、RIO通信口、工业以太网、常用DCS接口等；大中型PLC通信总线（含接口设备和电缆）应1：1冗余配置，通信总线应符合国际标准，通信距离应满足装置实际要求。
PLC系统的通信网络中，上级的网络通信速率应大于1Mbps，通信负荷不大于60%。
PLC系统的通信网络主要形式有下列几种形式：1）PC为主站，多台同型号PLC为从站，组成简易PLC网络；2）1台PLC为主站，其他同型号PLC为从站，构成主从式PLC网络；3）PLC网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网；4）专用PLC网络（各厂商的专用PLC通信网络）。
为减轻CPU通信任务，根据网络组成的实际需要，应选择具有不同通信功能的（如点对点、现场总线、工业以太网）通信处理器。
④编程功能离线编程方式：PLC和编程器公用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。