水塔水位的PLC控制的設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)水塔水位的 PLC 控制的設(shè)計(jì)摘要(Programmable Logic Controller)一 概述 1二 水塔供水自動(dòng)控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2.設(shè)計(jì)方案 2三 水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 水泵電動(dòng)機(jī)控制電路的設(shè)計(jì) 3.2 水位傳感器的選擇 5.四 水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成 6.1、系統(tǒng)構(gòu)成及其控制要求6.2 系統(tǒng)框圖 7五 PLC 的設(shè)計(jì) 8.1可編程序控制器（PLC）簡(jiǎn)介 8.2 PLC工作原理 8.3 PLC的編程語(yǔ)言-梯形圖 104 SYSMAC-C 系列P 型機(jī)概述 1.15 水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 1.2六 結(jié)束語(yǔ)（系統(tǒng)總結(jié)分析） 1.71 系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 1.7.

2、2 結(jié)束語(yǔ) 1.7.參考文獻(xiàn) 1.9.致 謝 2.0.水塔水位的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一 概述我國(guó)的水工業(yè)科技發(fā)展較快，與國(guó)際先進(jìn)水平的差距正在不斷縮小，水工業(yè)科技體系已初步形成，擁有一支從事水工業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)研究、應(yīng)用研究、產(chǎn)品研制和工程化產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)的科技隊(duì)伍。但是，在水工業(yè)科技領(lǐng)域普遍存在著實(shí)用性差、轉(zhuǎn)化率低的情況。這已成為制約我國(guó)水工業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵。 在水工業(yè)科技產(chǎn)業(yè)化大潮到來(lái)之際， 認(rèn)真分析我國(guó)水工業(yè)科技發(fā)展歷程，總結(jié)我國(guó)水工業(yè)科技的特點(diǎn)和特長(zhǎng)是尋找水工業(yè)產(chǎn)業(yè)化突破口的關(guān)鍵。 目前，我國(guó)的供水自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展已初有成效。供水自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括水廠自動(dòng)化和供水管網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化兩個(gè)方面。我國(guó)供水行

3、業(yè)是推動(dòng)水科技產(chǎn)業(yè)化的龍頭。給水行業(yè)是城市基礎(chǔ)設(shè)施投資的主要方向之一。在體制上，供水企業(yè)體制的變革已成為市場(chǎng)化發(fā)展的必然；在技術(shù)上，供水行業(yè)則面臨著關(guān)鍵給水裝備國(guó)產(chǎn)化、工藝技術(shù)成套設(shè)備化、自動(dòng)控制現(xiàn)代化的迫切的技術(shù)要求。優(yōu)質(zhì)供水是水工業(yè)市場(chǎng)化發(fā)展的新增長(zhǎng)點(diǎn)，同時(shí)要倡導(dǎo)節(jié)約用水，提高水的重復(fù)利用率，并逐步建立完善的水工業(yè)學(xué)科體系。完善的水工業(yè)學(xué)科體系是水工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要保證。傳統(tǒng)的給水排水工程學(xué)科體系已難以包還水工業(yè)的豐富內(nèi)涵，已不能很好地適應(yīng)水工業(yè)發(fā)展的需要，而水工業(yè)學(xué)科體系正是在給水排水工程學(xué)科體系發(fā)展而來(lái)。由水工業(yè)的社會(huì)性所決定，水工業(yè)的學(xué)科體系由多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的學(xué)科組成，包括：水質(zhì)與水處

4、理技術(shù)、水工業(yè)工程技術(shù)、水處理基礎(chǔ)科學(xué)、水社會(huì)科學(xué)、水工業(yè)設(shè)備制造技術(shù)等，它們共同支撐著水工業(yè)的工業(yè)體系。而在這些學(xué)科中水質(zhì)與水處理技術(shù)和水工業(yè)工程技術(shù)是水工業(yè)學(xué)科體系中的主導(dǎo)學(xué)科。二 水塔供水自動(dòng)控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方案設(shè)水塔、水池初始狀態(tài)都為空著的，液位指示燈全亮。當(dāng)執(zhí)行程序時(shí)，掃描到水池為液位低于水池下限液位時(shí)，電磁閥打開(kāi)，開(kāi)始往水池離境稅， 如果進(jìn)水超過(guò) 4 秒， 而水池液位沒(méi)有超過(guò)水池下限位，說(shuō)明系統(tǒng)出現(xiàn)故障， 系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。若 4 秒之后水池液位按預(yù)定的超過(guò)水池下限位，說(shuō)明系統(tǒng)在正常的工作，水池下限位的指示燈滅，此時(shí)， 水池的液位已經(jīng)超過(guò)了下限位了， 系統(tǒng)檢測(cè)到此信號(hào)時(shí)，由于水

5、塔液位低于水塔水位下限，水泵開(kāi)始工作，向水塔供水，當(dāng)水池的液位超過(guò)水池上限液位時(shí)，水池上限指示燈滅，電磁閥就關(guān)閉， 但是水塔現(xiàn)在還沒(méi)有裝滿，可此時(shí)水塔液位已經(jīng)超過(guò)水塔下限水位，則水塔下限指示燈滅， 水 泵繼續(xù)工作，在抽水向水塔供水，水塔抽滿時(shí)，水塔液位超過(guò)水塔上限，水塔上限指示燈滅，但剛剛給水塔供水的時(shí)候， 水泵已經(jīng)把水池的水抽走了， 此時(shí)水塔 液位已經(jīng)低于水池上限，水池上限指示燈亮。此次給水塔供水完成。三 水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 水泵電動(dòng)機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)給排水工程中常使用三相異步電動(dòng)機(jī)， 水泵上的電動(dòng)機(jī)一般都是單向旋轉(zhuǎn)有以下控制。在水塔水位檢測(cè)系統(tǒng)中通過(guò)水位傳感器檢測(cè)實(shí)際水位的高度，當(dāng)水

6、位低于最低水位時(shí)向PLC發(fā)出信息啟動(dòng)水泵，經(jīng)過(guò)4分鐘檢測(cè)水塔水位是否提高 控制水泵的工作，當(dāng)水位達(dá)到最高水位時(shí)向PLC發(fā)出信息控制信息停止水泵 工作。供水系統(tǒng)的基本原理如圖 所示，水位閉環(huán)調(diào)節(jié)原理是：通過(guò)在水塔中的水位傳感器，將水位值變換為電流信號(hào)進(jìn)入PLG執(zhí)行較后程序，通過(guò)水泵的開(kāi)關(guān)對(duì)水塔中的水位進(jìn)行自動(dòng)控制。水泵啟動(dòng)工作：當(dāng)投入作為主電路電源開(kāi)關(guān)的配線切斷器KM1時(shí)，在收到PLC的啟動(dòng)水泵指令后，電磁線圈 KM2中有電流流過(guò)，電磁接觸器 KM21 行。當(dāng)電磁接觸器KM21行時(shí)，主電路的主觸點(diǎn)KM2閉合，常閉觸點(diǎn)KM2-b 打開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)KM2-m初合，當(dāng)主觸點(diǎn)閉合時(shí)，電源電壓施加到電動(dòng)機(jī)M

7、上，開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)常閉觸點(diǎn) KM2-b打開(kāi)時(shí)，綠燈GN-L中無(wú)電流流過(guò)，綠燈 熄滅，當(dāng)常開(kāi)觸點(diǎn)KM2-m2閉合時(shí)，紅燈RD-L中有電流流過(guò)，紅燈點(diǎn)亮。水泵停止工作：當(dāng)投入作為主電路電源開(kāi)關(guān)的配線切斷器KM1時(shí)，在收到PLC的停止水泵指令后，電磁線圈 KM2中無(wú)電流流過(guò)，電磁接觸器 KM2恢 復(fù)。當(dāng)電磁接觸器KM2恢復(fù)時(shí)，主電路的主觸點(diǎn)KM2打開(kāi)，常閉觸點(diǎn)KM2-b 閉合，常開(kāi)觸點(diǎn)KM2-m2丁開(kāi)，當(dāng)主觸點(diǎn)KM才丁開(kāi)時(shí)，電源電壓施不再施加 到電動(dòng)機(jī)M上，電動(dòng)機(jī)M停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)常閉觸點(diǎn)KM2-B閉合時(shí)，綠燈GN-L 中有電流流過(guò)，綠燈點(diǎn)亮，當(dāng)常開(kāi)觸點(diǎn) KM2-m2丁開(kāi)時(shí)，紅燈RD-L中無(wú)電流 流過(guò)，紅

8、燈熄滅。KM1配線切斷器是把開(kāi)閉機(jī)構(gòu)、后動(dòng)裝置等統(tǒng)一裝到絕緣容器內(nèi)的部 件，它是利用操作手柄對(duì)通常使用狀態(tài)的電路進(jìn)行開(kāi)閉控制的。經(jīng)常應(yīng)用于 電源電路的開(kāi)閉中，當(dāng)發(fā)生過(guò)載、短路等情況時(shí)自動(dòng)地切斷電路。KM2： 所謂電磁接觸器，就是應(yīng)用電磁鐵對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行開(kāi)閉控制的接 觸器，主要用于電源電路的開(kāi)閉。電磁接觸器有主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)構(gòu)成的觸 點(diǎn)和電磁線圈與鐵心構(gòu)成的靠做電磁鐵部分組成。FR: 熱敏繼電器是由加熱器部分和觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)部分組成的。當(dāng)夠電流流過(guò)加熱部分時(shí)，雙金屬片因?yàn)槭軣岫l(fā)生彎曲，因此觸點(diǎn)部分被打開(kāi)而使電路得到保護(hù)。2 水位傳感器的選擇根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求所選傳感器要求在水面和水底都可以使用，且要考

9、慮到對(duì)水質(zhì)的影響，所以選擇超聲波液位傳感器U9UL繇列的U9ULS10/100系列。U9ULS8列超聲波液位傳感器開(kāi)關(guān)使用范圍非常廣。具有焊接的不銹鋼傳感器探頭，沒(méi)有縫隙不會(huì)泄露，另外沒(méi)有易損的活動(dòng)部件，它不會(huì)受溫度、壓力、密度和液體類型等參數(shù)的影響。在大多數(shù)情況下，電子設(shè)備放在鑄鋁的，NEMA 4/NEMA 7防爆且防水的殼體中。U9ULSM有以下特點(diǎn)：可應(yīng)用于多種液體中可承受高達(dá)1000psi 的壓力不受氣泡、蒸汽、雜質(zhì)后湍流等因素的影響。長(zhǎng)度達(dá) 121in(303.3cm)可安裝在側(cè)面、頂部或底部工作原理：U9ULS(列是給予超聲波理論工作的。當(dāng)超聲波在空氣中傳播時(shí)，會(huì)被嚴(yán)重衰減 相反地

10、，如果在液體中傳播時(shí)，超聲波的傳播會(huì)被大大增強(qiáng)。電子控制單元發(fā)出一系列的電信號(hào)，傳感器將其轉(zhuǎn)化為超聲能量脈沖，并在被探測(cè)區(qū)內(nèi)傳播。當(dāng)另一端街道有效信號(hào)時(shí)，就發(fā)出數(shù)據(jù)有效的信號(hào)，表明有液體存在。這個(gè)信號(hào)輸送到繼電器，從而產(chǎn)生輸出信號(hào)。U9ULS100系列產(chǎn)品具有性能優(yōu)異的傳感器探頭，可在溫度為300F和壓力為 1000PSI 的情況下良好的工作。U9ULS10系列產(chǎn)品為更靠近池底，將頂端的探頭設(shè)計(jì)成缺口形狀。控制電路設(shè)計(jì)成小型，密封的結(jié)構(gòu)，可安裝在遠(yuǎn)程的控制地點(diǎn)。特點(diǎn)：10A的繼電器輸出115/230V AC, 12V DC或 24V DC輸入高增益。無(wú)需效準(zhǔn)，工作溫度可達(dá) 300長(zhǎng)度可達(dá)151

11、.5CM表5.1主要技術(shù)指標(biāo)輸入電壓115/230V AC, 50/60HZ 或 12/24V DCU9ULS-10系列增益300: 1U9ULS-10系列增益1000: 1U9ULS-10系列輸出10 A DPDA昧電器滅火兩線制，4mA-F; 20 mA-濕U9ULS-10系列輸出10 A DPDT繼電器延時(shí)0.5s重復(fù)性2mm外殼NEMA 4/NEMA的水防爆罩，環(huán)氧涂層，鑄鋁。四水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成1、系統(tǒng)構(gòu)成及其控制要求（圖5-1水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)）水塔水位的工作方式：當(dāng)水池液位低于下限液位開(kāi)關(guān) S1, S1此時(shí)為ON電磁閥打開(kāi)，開(kāi)始往水池里注水，當(dāng)4s以后，若水池液位沒(méi)有超

12、過(guò)水池下限液位開(kāi)關(guān)時(shí)，則系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，若系統(tǒng)正常，此時(shí)水池下限液位開(kāi)關(guān)S4為OFF表示水位高于下限水位。當(dāng)水位液面高于上限水位，則 S2為ON電磁閥關(guān)閉。當(dāng)水塔水位低于水塔下限水位時(shí)，則水塔下限水位開(kāi)關(guān)S3為ON水泵開(kāi)始工作，向水塔供水，當(dāng)S3為OFFW,表示水塔水位高于水塔下限水位。 當(dāng)水塔液面高于水塔上限水位時(shí)，則水塔上限水位開(kāi)關(guān)S4為OFF水泵停止。 當(dāng)水塔水位低于下限水位，同時(shí)水池水位也低于下限水位時(shí)， 水泵不能啟動(dòng)。 原理：在控制系統(tǒng)啟動(dòng)后，若水槽水位低于水槽最低水位時(shí)液位傳感器將水位 信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)向PLC發(fā)出信號(hào)，PLC根據(jù)此信號(hào)打開(kāi)補(bǔ)水泵向水槽補(bǔ)水， 當(dāng)水位達(dá)到水槽最高水位時(shí)

13、液位傳感器將水位信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)向PLC發(fā)出信號(hào)停止補(bǔ)水泵的工作，當(dāng)水塔水位達(dá)到最低水位時(shí)，液位傳感器將水位信 號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)向PLC輸出，PLC在收到信號(hào)后啟動(dòng)水泵向水塔加水，當(dāng)水 塔水位達(dá)到最高水位時(shí)傳感器將水位信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)向PLC發(fā)出信號(hào)停止水泵的工作。2系統(tǒng)框圖如下圖整個(gè)系統(tǒng)由一個(gè)水位傳感器，一臺(tái)PLC和一臺(tái)水泵以及若干部件 組成。安裝于水塔上的傳感器將水塔的水位轉(zhuǎn)化成 1-5伏的電信號(hào)；電信號(hào) 到達(dá)PLC將控制控制水泵的開(kāi)關(guān)。水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)由PLC核心控制部 件高低位水箱的水位檢測(cè)電路高低水位信號(hào)傳送給 PLC水泵電動(dòng)機(jī)控制電路 PLC控制啟停及主備切換（圖5-2系統(tǒng)組成框

14、圖）在水塔水位檢測(cè)系統(tǒng)中通過(guò)超聲波液位傳感器將水位信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信 號(hào)輸入PLC中，在通過(guò)PLC控制水泵的啟動(dòng)或關(guān)閉。在系統(tǒng)運(yùn)行中當(dāng)水為低 于最低值時(shí)PLC將啟動(dòng)水泵向水塔中加水，當(dāng)水塔中的水達(dá)到最高值時(shí)PLC使水泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)即水泵停止向水塔供水。 等到水塔水位再次達(dá)到控制最低水 位時(shí) 系統(tǒng)再次重復(fù)這個(gè)過(guò)程。五 PLC 的設(shè)計(jì)1 可編程序控制器(PLC) 簡(jiǎn)介可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、計(jì)算和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 PLC

15、是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電器接觸控制系統(tǒng)中觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、 可靠性低、 功耗高、 通用性和靈活性差的缺點(diǎn)充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)。2 PLC 工作原理PLC 的工作方式:采用循環(huán)掃描方式.在 PLC 處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),從內(nèi)部處理,通信操作,程序輸入,程序執(zhí)行,程序輸出,一直循環(huán)掃描工作.PLC的工作過(guò)程PLC 的工作過(guò)程基本上是用戶的梯形圖程序的執(zhí)行過(guò)程，是在系統(tǒng)軟件的控制下順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài)，按用戶程序解算控制邏輯， . 然后順序向各個(gè)輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。除此之外，為提高工作的可靠性和及時(shí)的接收外來(lái)的控制命令，每個(gè)掃描周期還要進(jìn)行故障自診斷和處理與編程

16、器、計(jì)算機(jī)的通信。因此，PLC工作過(guò)程分為以下五步：(1) 自診斷自診斷功能可使PLC系統(tǒng)防患于未然，而在發(fā)生故障時(shí)能盡快的修復(fù)， 為此PLC每次掃描用戶程序以前都對(duì) CPU存儲(chǔ)器、輸入輸出模塊等進(jìn)行故 障診斷，若自診斷正常便繼續(xù)進(jìn)行掃描，而一旦發(fā)現(xiàn)故障或異?，F(xiàn)象則轉(zhuǎn)入 處理程序， 保留現(xiàn)行工作狀態(tài)， 關(guān)閉全部輸出， 然后停機(jī)并顯示出錯(cuò)的信息。(2) 與外設(shè)通信自診斷正常后PLC即掃描編程器、上位機(jī)等通信接口，如有通信請(qǐng)求便響應(yīng)處理。在與編程器通信過(guò)程中，編程器把指令和修改參數(shù)發(fā)送給主機(jī)，主機(jī)把要顯示的狀態(tài)、數(shù)據(jù)、錯(cuò)誤碼進(jìn)行相應(yīng)指示，編程器還可以向主機(jī)發(fā)送運(yùn)行、停止、清內(nèi)存等監(jiān)控命令。在與上位

17、機(jī)通信過(guò)程中PLC將接收上位機(jī)發(fā)出的指令進(jìn)行相應(yīng)的操作，把現(xiàn)場(chǎng)工作狀態(tài)、PLC的內(nèi)部工作狀態(tài)、各種數(shù)值參數(shù)發(fā)送給上位機(jī)以及執(zhí)行啟動(dòng)、停機(jī)、修改參數(shù)等命令。(3) 輸入現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)完成前兩步工作后PLC便掃描各個(gè)輸入點(diǎn)，讀入各點(diǎn)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，如開(kāi)關(guān)的通斷狀態(tài)、形成現(xiàn)場(chǎng)的內(nèi)存映象。這一過(guò)程也稱為輸入采樣或輸出刷新，在一個(gè)掃描周期內(nèi)內(nèi)存映象的內(nèi)容不變，即使外部實(shí)際開(kāi)關(guān)狀態(tài)己經(jīng)發(fā)生了變化也只能在下一個(gè)掃描過(guò)程中的輸入采樣時(shí)刷新，解算用戶邏輯所用的輸入值是該輸入值的內(nèi)存映象值而不是當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際值。(4) 解算用戶邏輯即執(zhí)行用戶程序。 一般是從用戶出現(xiàn)存儲(chǔ)器的最低地址存放的第一條程序開(kāi)始，在無(wú)跳轉(zhuǎn)的情況下按

18、存儲(chǔ)器地址的遞增方向順序的掃描用戶程序，按用戶程序進(jìn)行邏輯判斷和算術(shù)運(yùn)算，因此稱之為解算用戶邏輯。解算過(guò)程中所用的計(jì)數(shù)器、 定時(shí)器， 內(nèi)部繼電器等編程元件為相應(yīng)存儲(chǔ)單元的即時(shí)值，而輸入繼電器，輸出繼電器則用的是內(nèi)存映象值。在一個(gè)掃周期內(nèi)，某個(gè)輸入信號(hào)的狀態(tài)不管外部實(shí)際情況是否己經(jīng)變化，對(duì)整個(gè)用戶程序是一致的，不會(huì)造成結(jié)果混亂。(5) 輸出結(jié)果將本次的掃描過(guò)程中解算最新結(jié)果送到輸出模塊取代前一次掃描解算的結(jié)果，也稱為輸出刷新。解算用戶邏輯到用戶程序?yàn)橹?，每一步所得到的輸出信?hào)被存入輸出信號(hào)寄存表并未發(fā)送到輸出模塊，相當(dāng)于輸出信號(hào)被輸出門阻隔，待全部解算完成后打開(kāi)輸出門一并輸出，所用輸出信號(hào)由輸出

19、狀態(tài)表送到輸出模塊，具相應(yīng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作。驅(qū)動(dòng)用戶輸出設(shè)備即PLC的實(shí)際輸出。在依次完成上述五個(gè)步驟操作后PLC又開(kāi)始進(jìn)行下一次掃描。如此不斷的反復(fù)循環(huán)掃描，實(shí)現(xiàn)對(duì)全過(guò)程及設(shè)備的連續(xù)控制，直至接收到停止命令、停電、或出現(xiàn)故障。(6) PLC 的編程語(yǔ)言 - 梯形圖梯形圖在形式上類似于繼電器控制電路圖， 它簡(jiǎn)單， 直觀， 易讀， 好懂，是PLC中普遍采用的一種編程方式。梯形圖中沿用了繼電器線路的一些圖形 符號(hào)，這些圖形符號(hào)被稱為編程元件，每一個(gè)編程元件對(duì)應(yīng)有一個(gè)編號(hào)。不同廠家的PLG其編程元件的多少及編號(hào)方法不盡相同，但是基本的元件及 功能很相近。梯形圖有如下特點(diǎn)。梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列

20、。每一個(gè)繼電器為一個(gè)邏輯行，稱為梯形。每一個(gè)邏輯行起始于左母線，然后是觸點(diǎn)的各種聯(lián)接，最后是線圈，整個(gè)圖形呈梯形。梯形圖中的繼電器不是繼電器控制電路中的物理繼電器，它實(shí)質(zhì)上是變量存儲(chǔ)器中的位觸發(fā)器，因此稱為軟繼電器，相應(yīng)的某位觸發(fā)器為真態(tài)，表示該繼電器通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)打開(kāi)。梯形圖中的繼電器的線圈的定義是廣義的，除了輸出繼電器、內(nèi)部繼電器以外，還包括定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等。梯形圖中，一般情況下某個(gè)編號(hào)的繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而繼電器的觸點(diǎn)是可以被無(wú)限制的引用，既可是常開(kāi)觸點(diǎn)也可以是常閉觸點(diǎn)。梯形圖是PLC形象化的編程方式，其左右兩側(cè)的母線不接任何電源，因而圖中各個(gè)支路也沒(méi)有真實(shí)的電流通

21、過(guò)，但是為了方便，常用有電流來(lái)形象的描述解算中滿足輸出線圈的動(dòng)作條件。所以僅僅是概念上的電流，而且認(rèn)為它只能從左向右流動(dòng)，層次的改變只能是先上后下。 3.4 可編程序控制器PLC的優(yōu)點(diǎn)能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境， 不要求空調(diào)， 能抗電磁干擾與電壓沖擊。簡(jiǎn)單，易于使用，不必要求微機(jī)軟硬件方面的知識(shí)，編程不需要高級(jí) 語(yǔ)言?？煽啃愿?，平均故障間隔時(shí)間（MTBF溜過(guò)20000小時(shí)。編程或修改程序容易，程序可以保存和固化。體積小，價(jià)格低。可直接將數(shù)據(jù)送入處理器中，可直接連接到現(xiàn)場(chǎng)?？稍诨鞠到y(tǒng)上擴(kuò)展，系統(tǒng)容易配置，與負(fù)載最遠(yuǎn)距離可達(dá)10000英尺，內(nèi)存可以擴(kuò)展。有很強(qiáng)的通訊功能，可與多種支持設(shè)備連接。系統(tǒng)

22、化，有標(biāo)準(zhǔn)外圍接口模塊。系統(tǒng)在一種現(xiàn)場(chǎng)不需要時(shí)，仍可改在另一種現(xiàn)場(chǎng)上使用等一系列優(yōu) 點(diǎn)。(7) SYSMAC-C 系列 P 型機(jī)概述本原理圖是采用 CP20 實(shí)現(xiàn)的，基于原理圖所用 I/O 接口點(diǎn)數(shù)較少，無(wú)需擴(kuò)展單元，快速響應(yīng)輸入點(diǎn)與外部中斷輸入點(diǎn)公用，實(shí)現(xiàn)單循環(huán)控制，不需要有可選擇輸入時(shí)間常數(shù)的過(guò)濾器，配置簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)適用，可使用個(gè)人計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。C20P 的通道分配： 是指對(duì) PLC 內(nèi)的每個(gè)通道及每個(gè)繼電器都分配給一個(gè)地址號(hào)，以便CPU 能夠識(shí)別。在OMRON 公司 C 系列的 PLC 中，每個(gè)通道由 16 位組成，或者說(shuō)在一個(gè)通道中包含 16 個(gè)“繼電器” 。（1）輸入 /輸出繼電

23、器通道（I/O ）的分配P型機(jī)的輸入/輸出繼電器通道（CH）分配是固定的，0004CH是輸入繼電器通道， 0509CH 是輸出繼電器通道， 不同型號(hào)的 PLC 機(jī)的基本單位和擴(kuò)展單位所能使用的通道號(hào)是不同的。每個(gè)輸入/輸出繼電器的編號(hào)為四位十進(jìn)制數(shù)，前兩位表示通道號(hào)，后兩位表示位號(hào)，即該通道中的某一位。對(duì)C20P基本單元，輸入繼電器（輸入點(diǎn)）為12個(gè)，占用的輸入點(diǎn)是00CH 的 00000011；輸出繼電器（輸出點(diǎn)）共8 個(gè)，占用的輸出點(diǎn)是05CH 的05000507。（2）內(nèi)部輔助繼電器（IR）通道的分配在P型機(jī)中共有136個(gè)內(nèi)部輔助繼電器，其通道號(hào)為1018CH,占用的地址 為 10001

24、807，注意，內(nèi)部輔助繼電器不能接負(fù)載。（3）定時(shí)器和計(jì)數(shù)器通道（TIM/CNT ）在P型機(jī)中的定時(shí)器（TIM ），高速定時(shí)器（TIMH ）,計(jì)數(shù)器（CNT）,可逆 計(jì)數(shù)器（CNTR）,共計(jì)48個(gè)，編號(hào)為0047,它們即可用于定時(shí)器，用可用 于計(jì)數(shù)器，但如果已經(jīng)用作定時(shí)器（如TIM01 ）,則這個(gè)編號(hào)就不能再用作計(jì) 數(shù)器（如CNT01）。如果程序中使用高速計(jì)數(shù)器，則 TIM/CNT47作為專用存 放高速計(jì)數(shù)器當(dāng)前值的計(jì)數(shù)器，不能再作它用。當(dāng)電源斷電時(shí)，定時(shí)器被復(fù)位，而計(jì)數(shù)器不能被復(fù)位，其計(jì)數(shù)的當(dāng)前值 保持不變。5水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)確定PLC所需的各類繼電器，對(duì)各元件編號(hào)，如下表所示

25、。表6.1輸入/輸出端口地址分配輸入輸出定時(shí)器名稱地址名稱地址名稱地址S11000M05004秒延時(shí)TIM02S21001Y0501產(chǎn)生1秒時(shí)鐘TIM00S31002TIM01S410035.1 PLC的外部輸入輸出電路（圖6-1PLC的外部輸入輸出電路）S1:水塔水位上限S2:水塔水位下限S3:水槽水位上限S4:水槽水位下限M:抽水泵Y:補(bǔ)水泵(圖6-2水塔水位系統(tǒng)流程圖)(1 )輸入CO閥和電源0 V連接輸入端和水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)輸入 端連接(2 )輸出CO函串聯(lián)連接和電源2 4 V連接(COM COM COM COM COM - COM COM COM COM 電源 2 4 V)輸出端

26、(OUT端)和水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)試驗(yàn)?zāi)０遢斎攵讼噙B (OUTO1 Y, OUTO2- M)5.2 I/O 分配：輸入調(diào)試單元 PLC 內(nèi)部 說(shuō)明I000 000 CH 00啟動(dòng)按鈕I001 S1 000 CH 01水塔水位上限I002 S2 000 CH 02水塔水位下限I003 S3 000 CH 03水槽水位上限I004 S4 000 CH 04水槽水位下限輸出調(diào)試單元 PLC內(nèi)部 說(shuō)明O001 010CH01 Y0 002 010CH02 M5.3 程序說(shuō)明當(dāng)啟動(dòng)按鈕（IN I0） 打開(kāi)，若水槽水位低于水位下限時(shí)時(shí)，補(bǔ)水閥（Y）抽水。若水槽水位高于水位上限時(shí)，補(bǔ)水閥（Y）關(guān)閉，停止抽水

27、。同時(shí)， 當(dāng)水塔水位低于水位下限時(shí)，并且水槽水位高于水位下限時(shí)時(shí), 抽水泵 （M）抽水（即M燈亮）。當(dāng)水塔水位高于水位上限時(shí)時(shí)，抽水泵（M）關(guān)閉，停止抽 水。若水塔水位低于水位下限，水槽水位低于水槽水位下限時(shí), 抽水泵（M）不抽水。5、4梯形圖及語(yǔ)句表TIMOO05020503（圖5-3梯形圖）.5.5語(yǔ)句表_JJE先令一00ED1AHB2ANDNOT3TIM14LD5TIM36LD7OR8AHBHOT9OUT510LD11TIM612LD13AND14AHDNOT15LD16AHDNOT17ORLD18LD19ANDNOT20ORLD21ANDHOT22OUT723LD24OR25AHDKO

28、T26AHDNOT27OUT噪作數(shù) TIM002 0.03 TIM001 000 #0005 TIMOOO OGI #0005 0.030501 0.020501 0500002 #0040 TIM002 003 TIMOOO 0501 TIM002TIM002 0. 0322OO5 .OO13 0 3 o o o o , 5 o o o o35 o六結(jié)束語(yǔ)1系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)（一）高可靠性各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。（二）豐富的I/O接口模塊PLC十對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)。（三）采用模塊化結(jié)構(gòu)為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLCZ外，絕大多數(shù)PLC 均采用模塊化。（四）編程簡(jiǎn)單易

29、學(xué)編程多采用類似繼電器控制線路的梯形圖形式。（五）安裝簡(jiǎn)單，維修方便使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC1應(yīng)的I/O端相連接，各種模塊上均 有運(yùn)行和故障指示裝置。2結(jié)束語(yǔ)現(xiàn)代傳感技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息處理技術(shù) 和新工藝、新材料的發(fā)展為智能檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展帶來(lái)了前所未有的奇跡。在 工業(yè)、國(guó)防、科研等許多應(yīng)用領(lǐng)域，智能檢測(cè)系統(tǒng)正發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。 檢測(cè)設(shè)備就像神經(jīng)和感官，源源不斷地向人類提供宏觀與微觀世界的種種信 息，成為人們認(rèn)識(shí)自然、改造自然的有力工具。本課題研究的主要內(nèi)容是“水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)”。水位控制在日常 生活及工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如水塔、地下水、水電站等情況下的水 位控制。而以往水位的檢測(cè)是由人工完成的，值班人員全天候地對(duì)水位的變 化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，用有線電話及時(shí)把水位變化情況報(bào)知主控室。然后主控室再開(kāi) 動(dòng)電機(jī)進(jìn)行給排水。很顯然上述重復(fù)性的工作無(wú)論從人員、時(shí)間和資金上都 將造成很大的浪費(fèi)。同時(shí)也容易出差錯(cuò)。因此急需一種能自動(dòng)檢測(cè)水位，并 根據(jù)水位變化的情況自動(dòng)調(diào)節(jié)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，我所研究的就是這方面的課 題。水位檢測(cè)可以有多種實(shí)現(xiàn)方法，如機(jī)械控制、邏輯電路控制、機(jī)電控制等。本設(shè)計(jì)采用傳感器檢測(cè)進(jìn)行主控制，在水池上安裝超聲波傳感