畢業(yè)設(shè)計水塔水位的PLC控制的設(shè)計

1、 畢業(yè)論文題目：水塔水位的 plc 控制的設(shè)計系 部 電氣工程系 專 業(yè) 名 稱 機(jī)電設(shè)備維修與管理 班 級 機(jī)修 09 摘摘 要要設(shè)計和實現(xiàn)了一種采用可編程序控制器為主控制機(jī)的供水控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)是在傳統(tǒng)水塔供水的基礎(chǔ)上，加入了 plc、變頻器等器件組成，能夠?qū)崿F(xiàn)水塔水位的供水。詳細(xì)論述了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)、操作流程和控制方法，以及各器件之間的協(xié)調(diào)控制方法，實現(xiàn)了對水塔水位的自動控制，提高了供水質(zhì)量。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：plc(programmable logic controller)1目目 錄錄一一 概述概述.1二二 水塔供水自動控水塔供水自動控制制系統(tǒng)方案設(shè)計系統(tǒng)方案設(shè)計.2設(shè)計方案 .2三

2、三 水塔水位自動控制系統(tǒng)設(shè)計水塔水位自動控制系統(tǒng)設(shè)計.21 水泵電動機(jī)控制電路的設(shè)計 .22 水位傳感器的選擇 .4四四 水塔水位自動控水塔水位自動控制制系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成.61、系統(tǒng)構(gòu)成及其控制要求 .62 系統(tǒng)框圖 .7五五 plcplc 的設(shè)計的設(shè)計.71 可編程序控制器(plc)簡介 .72 plc 工作原理.83 plc 的編程語言-梯形圖.94 sysmac-c 系列 p 型機(jī)概述.105 水塔水位自動控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 .11六六 結(jié)束語（系統(tǒng)總結(jié)分析）結(jié)束語（系統(tǒng)總結(jié)分析）.171 系統(tǒng)的優(yōu)點.172 結(jié)束語.17參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).19致致 謝謝.202 水塔水位的水塔水位的

3、 plcplc 控制系統(tǒng)設(shè)計控制系統(tǒng)設(shè)計 一一 概述概述我國的水工業(yè)科技發(fā)展較快，與國際先進(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)化開發(fā)的科技隊伍。但是，在水工業(yè)科技領(lǐng)域普遍存在著實用性差、轉(zhuǎn)化率低的情況。這已成為制約我國水工業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵。在水工業(yè)科技產(chǎn)業(yè)化大潮到來之際，認(rèn)真分析我國水工業(yè)科技發(fā)展歷程，總結(jié)我國水工業(yè)科技的特點和特長是尋找水工業(yè)產(chǎn)業(yè)化突破口的關(guān)鍵。目前，我國的供水自動化系統(tǒng)發(fā)展已初有成效。供水自動化系統(tǒng)主要包括水廠自動化和供水管網(wǎng)調(diào)度自動化兩個方面。我國供水行業(yè)是推動水科技產(chǎn)業(yè)化的龍頭。給水行業(yè)是城

4、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)鍵給水裝備國產(chǎn)化、工藝技術(shù)成套設(shè)備化、自動控制現(xiàn)代化的迫切的技術(shù)要求。優(yōu)質(zhì)供水是水工業(yè)市場化發(fā)展的新增長點，同時要倡導(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。由水工業(yè)的社會性所決定，水工業(yè)的學(xué)科體系由多個相互關(guān)聯(lián)的學(xué)科組成，包括：水質(zhì)與水處理技術(shù)、水工業(yè)工程技術(shù)、水處理基礎(chǔ)科學(xué)、

5、水社會科學(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。3二二 水塔供水自動控制系統(tǒng)方案設(shè)計水塔供水自動控制系統(tǒng)方案設(shè)計設(shè)計方案設(shè)計方案設(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，掃描到水池為液位低于水池下限液位時，電磁閥打開，開始往水池離境稅，如果進(jìn)水超過 4 秒，而水池液位沒有超過水池下限位，說明系統(tǒng)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)就會自動報警。若 4 秒之后水池液位按預(yù)定的超過水池下限位，說明系統(tǒng)在正常的工作，水池下限位的指示燈滅，此時，水池的液位已經(jīng)超過了下限位了，系統(tǒng)檢測到此信號時，由于水塔液位低于

6、水塔水位下限，水泵開始工作，向水塔供水，當(dāng)水池的液位超過水池上限液位時，水池上限指示燈滅，電磁閥就關(guān)閉，但是水塔現(xiàn)在還沒有裝滿，可此時水塔液位已經(jīng)超過水塔下限水位，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，水塔液位超過水塔上限，水塔上限指示燈滅，但剛剛給水塔供水的時候，水泵已經(jīng)把水池的水抽走了，此時水塔液位已經(jīng)低于水池上限，水池上限指示燈亮。此次給水塔供水完成。三三 水塔水位自動控制系統(tǒng)設(shè)計水塔水位自動控制系統(tǒng)設(shè)計1 1 水泵電動機(jī)控制電路的設(shè)計水泵電動機(jī)控制電路的設(shè)計給排水工程中常使用三相異步電動機(jī)， 水泵上的電動機(jī)一般都是單向旋轉(zhuǎn)有以下控制。在水塔水位檢測系統(tǒng)中通過水

7、位傳感器檢測實際水位的高度，當(dāng)水位低于最低水位時向 plc 發(fā)出信息啟動水泵，經(jīng)過 4 分鐘檢測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：通過在水塔中的水位傳感器，將水位值變換為電流信號進(jìn)入 plc，執(zhí)行較后程序，通過水泵的開關(guān)對水塔中的水位進(jìn)行自動控制。4圖 4-1 水泵的控制圖水泵啟動工作：當(dāng)投入作為主電路電源開關(guān)的配線切斷器 km1 時，在收到 plc 的啟動水泵指令后，電磁線圈 km2 中有電流流過，電磁接觸器 km2運行。當(dāng)電磁接觸器 km2 運行時，主電路的主觸點 km2 閉合，常

8、閉觸點km2-b 打開，常開觸點 km2-m2 閉合，當(dāng)主觸點閉合時，電源電壓施加到電動機(jī) m 上，開始運轉(zhuǎn)。當(dāng)常閉觸點 km2-b 打開時，綠燈 gn-l 中無電流流過，綠燈熄滅，當(dāng)常開觸點 km2-m2 閉合時，紅燈 rd-l 中有電流流過，紅燈點亮。水泵停止工作：當(dāng)投入作為主電路電源開關(guān)的配線切斷器 km1 時，在收到 plc 的停止水泵指令后，電磁線圈 km2 中無電流流過，電磁接觸器 km2恢復(fù)。當(dāng)電磁接觸器 km2 恢復(fù)時，主電路的主觸點 km2 打開，常閉觸點km2-b 閉合，常開觸點 km2-m2 打開，當(dāng)主觸點 km2 打開時，電源電壓施不再施加到電動機(jī) m 上，電動機(jī) m

9、停止運轉(zhuǎn)。當(dāng)常閉觸點 km2-b 閉合時，綠燈 gn-l 中有電流流過，綠燈點亮，當(dāng)常開觸點 km2-m2 打開時，紅燈 rd-l中無電流流過，紅燈熄滅。km1： 配線切斷器是把開閉機(jī)構(gòu)、后動裝置等統(tǒng)一裝到絕緣容器內(nèi)的部件，它是利用操作手柄對通常使用狀態(tài)的電路進(jìn)行開閉控制的。經(jīng)常應(yīng)m3l1l2l3sqfukmfr5用于電源電路的開閉中，當(dāng)發(fā)生過載、短路等情況時自動地切斷電路。km2： 所謂電磁接觸器，就是應(yīng)用電磁鐵對負(fù)載電流進(jìn)行開閉控制的接觸器，主要用于電源電路的開閉。電磁接觸器有主觸點和輔助觸點構(gòu)成的觸點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機(jī)構(gòu)部

10、分組成的。當(dāng)夠電流流過加熱部分時，雙金屬片因為受熱而發(fā)生彎曲，因此觸點部分被打開而使電路得到保護(hù)。2 2 水位傳感器的選擇水位傳感器的選擇根據(jù)本設(shè)計的要求所選傳感器要求在水面和水底都可以使用，且要考慮到對水質(zhì)的影響，所以選擇超聲波液位傳感器 u9uls 系列的 u9uls10/100 系列。u9uls 系列超聲波液位傳感器開關(guān)使用范圍非常廣。具有焊接的不銹鋼傳感器探頭，沒有縫隙不會泄露，另外沒有易損的活動部件，它不會受溫度、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。u9uls 具有以下特點：可應(yīng)用于多種液體中 可承受高

11、達(dá) 1000psi 的壓力不受氣泡、蒸汽、雜質(zhì)后湍流等因素的影響。長度達(dá) 121in(303.3cm)可安裝在側(cè)面、頂部或底部工作原理：u9uls 系列是給予超聲波理論工作的。當(dāng)超聲波在空氣中傳播時，會被嚴(yán)重衰減 相反地，如果在液體中傳播時，超聲波的傳播會被大大增強。電子控制單元發(fā)出一系列的電信號，傳感器將其轉(zhuǎn)化為超聲能量脈沖，并在被探測區(qū)內(nèi)傳播。當(dāng)另一端街道有效信號時，就發(fā)出數(shù)據(jù)有效的信號，表明有液體存在。這個信號輸送到繼電器，從而產(chǎn)生輸出信號。 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。6 u9uls10 系列產(chǎn)品

12、為更靠近池底，將頂端的探頭設(shè)計成缺口形狀。控制電路設(shè)計成小型，密封的結(jié)構(gòu)，可安裝在遠(yuǎn)程的控制地點。特點：10a 的繼電器輸出115/230v ac，12v dc 或 24v dc 輸入高增益。無需效準(zhǔn)，工作溫度可達(dá) 300 長度可達(dá) 151.5cm表 5.1 主要技術(shù)指標(biāo)輸入電壓115/230v ac，50/60hz 或 12/24v dcu9uls10 系列增益300：1u9uls10 系列增益1000：1u9uls10 系列輸出10 a dpda 繼電器滅火兩線制，4ma-干；20 ma- 濕u9uls10 系列輸出10 a dpdt 繼電器延時0.5s重復(fù)性2mm外殼nema 4/nem

13、a 7,防水防爆罩，環(huán)氧涂層，鑄鋁。7四四 水塔水位自動控制系統(tǒng)的組成水塔水位自動控制系統(tǒng)的組成1 1、系統(tǒng)構(gòu)成及其控制要求、系統(tǒng)構(gòu)成及其控制要求水水池池水水塔塔水水泵泵電電磁磁閥閥水流水水池池上上限限液液位位開開關(guān)關(guān)s2水水池池下下限限液液位位開開關(guān)關(guān)s1水水塔塔上上限限液液位位開開關(guān)關(guān)s4水水塔塔下下限限液液位位開開關(guān)關(guān)s3（圖 5-1 水塔水位自動控制系統(tǒng)）水塔水位的工作方式：當(dāng)水池液位低于下限液位開關(guān) s1，s1 此時為 on，電磁閥打開，開始往水池里注水，當(dāng) 4s 以后，若水池液位沒有超過水池下限液位開關(guān)時，則系統(tǒng)發(fā)出報警，若系統(tǒng)正常，此時水池下限液位開關(guān) s4 為 off,表示水位

14、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，則水塔下限水位開關(guān) s3 為 on，水泵開始工作，向水塔供水，當(dāng) s3 為 off 時，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，則水塔上限水位開關(guān) s4 為 off，水泵停止。當(dāng)水塔水位低于下限水位，同時水池水位也低于下限水位時，水泵不能啟動。原理：在控制系統(tǒng)啟動后，若水槽水位低于水槽最低水位時液位傳感器將水位信號轉(zhuǎn)化為電信號向 plc 發(fā)出信號，plc 根據(jù)此信號打開補水泵向水槽補水，當(dāng)水位達(dá)到水槽最高水位時液位傳感器將水位信號轉(zhuǎn)化為電信號向 plc發(fā)出信號停止補水泵的工作

15、，當(dāng)水塔水位達(dá)到最低水位時，液位傳感器將水位信號轉(zhuǎn)化為電信號向 plc 輸出，plc 在收到信號后啟動水泵向水塔加水，當(dāng)水塔水位達(dá)到最高水位時傳感器將水位信號轉(zhuǎn)化為電信號向 plc 發(fā)出信8號停止水泵的工作。2 2 系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖如下圖整個系統(tǒng)由一個水位傳感器，一臺 plc 和一臺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；電信號到達(dá) plc 將控制控制水泵的開關(guān)。水箱水位自動控制系統(tǒng)由 plc 核心控制部件高低位水箱的水位檢測電路高低水位信號傳送給 plc 水泵電動機(jī)控制電路 plc 控制啟停及主備切換 （圖 5-2 系統(tǒng)組成框圖）在水塔水位檢測系統(tǒng)中

16、通過超聲波液位傳感器將水位信號轉(zhuǎn)換為電信號輸入 plc 中，在通過 plc 控制水泵的啟動或關(guān)閉。在系統(tǒng)運行中當(dāng)水為低于最低值時 plc 將啟動水泵向水塔中加水，當(dāng)水塔中的水達(dá)到最高值時plc 使水泵停止運轉(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 系統(tǒng)再次重復(fù)這個過程。五五 plcplc 的設(shè)計的設(shè)計1 1 可編程序控制器可編程序控制器(plc)(plc)簡介簡介可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算，順序控制、定時、計算和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的

17、機(jī)械或生產(chǎn)過程。plc 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)中觸點的水塔水位檢測系統(tǒng)水塔水位的實際高度 plc水泵9接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點充分利用微處理器的優(yōu)點。2 2 plcplc 工作原理工作原理plc 的工作方式:采用循環(huán)掃描方式.在 plc 處于運行狀態(tài)時,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.plcplc 的工作過程的工作過程 plc 的工作過程基本上是用戶的梯形圖程序的執(zhí)行過程，是在系統(tǒng)軟件的控制下順次掃描各輸入點的狀態(tài)，按用戶程序解算控制邏輯，.然后順序向各個輸出點發(fā)出相應(yīng)的控制信號

18、。除此之外，為提高工作的可靠性和及時的接收外來的控制命令，每個掃描周期還要進(jìn)行故障自診斷和處理與編程器、計算機(jī)的通信。因此，plc 工作過程分為以下五步:(1)自診斷自診斷功能可使 plc 系統(tǒng)防患于未然，而在發(fā)生故障時能盡快的修復(fù)，為此 plc 每次掃描用戶程序以前都對 cpu、存儲器、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)故障或異常現(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，如有通信請求便響應(yīng)處理。在與編程器通信過程中，編程器把指令和修改參數(shù)發(fā)送給主機(jī)，主機(jī)把

19、要顯示的狀態(tài)、數(shù)據(jù)、錯誤碼進(jìn)行相應(yīng)指示，編程器還可以向主機(jī)發(fā)送運行、停止、清內(nèi)存等監(jiān)控命令。在與上位機(jī)通信過程中 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、停機(jī)、修改參數(shù)等命令。(3)輸入現(xiàn)場狀態(tài) 完成前兩步工作后 plc 便掃描各個輸入點，讀入各點的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，10如開關(guān)的通斷狀態(tài)、形成現(xiàn)場的內(nèi)存映象。這一過程也稱為輸入采樣或輸出刷新，在一個掃描周期內(nèi)內(nèi)存映象的內(nèi)容不變，即使外部實際開關(guān)狀態(tài)己經(jīng)發(fā)生了變化也只能在下一個掃描過程中的輸入采樣時刷新，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)時現(xiàn)場的實際

20、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)存儲器的最低地址存放的第一條程序開始，在無跳轉(zhuǎn)的情況下按存儲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)運算，因此稱之為解算用戶邏輯。解算過程中所用的計數(shù)器、定時器，內(nèi)部繼電器等編程元件為相應(yīng)存儲單元的即時值，而輸入繼電器，輸出繼電器則用的是內(nèi)存映象值。在一個掃周期內(nèi)，某個輸入信號的狀態(tài)不管外部實際情況是否己經(jīng)變化，對整個用戶程序是一致的，不會造成結(jié)果混亂。(5)輸出結(jié)果將本次的掃描過程中解算最新結(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為止，每一步所得到的輸出信號被存入輸出信號寄存

21、表并未發(fā)送到輸出模塊，相當(dāng)于輸出信號被輸出門阻隔，待全部解算完成后打開輸出門一并輸出，所用輸出信號由輸出狀態(tài)表送到輸出模塊，其相應(yīng)開關(guān)動作。驅(qū)動用戶輸出設(shè)備即 plc 的實際輸出。在依次完成上述五個步驟操作后 plc 又開始進(jìn)行下一次掃描。如此不斷的反復(fù)循環(huán)掃描，實現(xiàn)對全過程及設(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。3 3 plcplc 的編程語言的編程語言-梯形圖梯形圖梯形圖在形式上類似于繼電器控制電路圖，它簡單，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，這些圖形符號被稱為編程元件，每一個編程元件對應(yīng)有一個編號。不同廠家的

22、plc，其編程元件的多少及編號方法不盡相同，但是基本的元件及功能很相近。11梯形圖有如下特點。梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。每一個繼電器為一個邏輯行，稱為梯形。每一個邏輯行起始于左母線，然后是觸點的各種聯(lián)接，最后是線圈，整個圖形呈梯形。梯形圖中的繼電器不是繼電器控制電路中的物理繼電器，它實質(zhì)上是變量存儲器中的位觸發(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，其常開觸點閉合，常閉觸點打開。 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，還包括定時器、計數(shù)器等。梯形圖中，一般情況下某個編號的繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而繼電器的觸點是可以被無限制的引

23、用，既可是常開觸點也可以是常閉觸點。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，因而圖中各個支路也沒有真實的電流通過，但是為了方便，常用有電流來形象的描述解算中滿足輸出線圈的動作條件。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，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)點能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境，不要求空調(diào)，能抗電磁干擾與電壓沖擊。簡單，易于使用，不必要求微機(jī)軟硬件方面的知識，編程不需要高級語言?？煽啃愿?，平均故障間隔時間(mtbf)超過 20000 小時。編程或修改程序容易，程序可以保存和固化。體積小，價格低?？芍苯訉?shù)據(jù)送入處理器中，可直接

24、連接到現(xiàn)場?？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。有很強的通訊功能，可與多種支持設(shè)備連接。系統(tǒng)化，有標(biāo)準(zhǔn)外圍接口模塊。系統(tǒng)在一種現(xiàn)場不需要時，仍可改在另一種現(xiàn)場上使用等一系列優(yōu)12點。4 sysmac-c 系列系列 p 型機(jī)概述型機(jī)概述 本原理圖是采用 cp20 實現(xiàn)的，基于原理圖所用 i/o 接口點數(shù)較少，無需擴(kuò)展單元，快速響應(yīng)輸入點與外部中斷輸入點公用，實現(xiàn)單循環(huán)控制，不需要有可選擇輸入時間常數(shù)的過濾器，配置簡單，經(jīng)濟(jì)適用，可使用個人計算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計。c20p 的通道分配：是指對 plc 內(nèi)的每個通道及每個繼電器都分配給一個地址號，以便 cp

25、u 能夠識別。在 omron 公司 c 系列的 plc 中，每個通道由 16 位組成，或者說在一個通道中包含 16 個“繼電器” 。 (1)輸入/輸出繼電器通道（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，不同型號的 plc 機(jī)的基本單位和擴(kuò)展單位所能使用的通道號是不同的。 每個輸入/輸出繼電器的編號為四位十進(jìn)制數(shù)，前兩位表示通道號，后兩位表示位號，即該通道中的某一位。 對 c20p 基本單元，輸入繼電器（輸入點）為 12 個，占用的輸入點是00ch 的 00000011；輸出繼電器（輸出點）共 8 個，占

26、用的輸出點是 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 個內(nèi)部輔助繼電器，其通道號為 1018ch，占用的地址為 10001807，注意，內(nèi)部輔助繼電器不能接負(fù)載。 (3)定時器和計數(shù)器通道（tim/cnt）在 p 型機(jī)中的定時器（tim）,高速定時器（timh） ，計數(shù)器（cnt） ，可逆計數(shù)器（cntr）,共計 48 個，編號為 0047，它們即可用于定時器，用可用于計數(shù)器，但如果已經(jīng)用作定時器（如 tim01） ，則這個編號就不能再用作計數(shù)器（如 cnt01） 。如果程序中使用高速計數(shù)器，則 tim/cnt47 作為專用存放高速計數(shù)

27、器當(dāng)前值的計數(shù)器，不能再作它用。 當(dāng)電源斷電時，定時器被復(fù)位，而計數(shù)器不能被復(fù)位，其計數(shù)的當(dāng)前值13保持不變。5 5 水塔水位自動控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計水塔水位自動控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計確定 plc 所需的各類繼電器，對各元件編號，如下表所示。表 6.1 輸入/輸出端口地址分配輸入輸出定時器名稱地址名稱地址名稱地址s11000m05004 秒延時tim02s21001y0501tim00s31002產(chǎn)生 1 秒時鐘tim01s410035.15.1 plcplc 的外部輸入輸出電路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s

28、4: 水槽水位下限m: 抽水泵y: 補水泵14高低高低開始水槽水位補水泵停止補水泵啟動水塔水位水泵啟動水泵停止結(jié)束（圖 6-2 水塔水位系統(tǒng)流程圖）（）輸入 com 端和電源連接輸入端和水塔水位自動控制系統(tǒng)輸入端連接（）輸出 com 端串聯(lián)連接和電源連接（comcomcomcomcomcomcomcomcom電源）輸出端（out 端）和水塔水位自動控制系統(tǒng)試驗?zāi)０遢斎攵讼噙B（out o1y，out o2m， ）5.25.2 分配：分配：輸入調(diào)試單元 plc 內(nèi)部 說明i000 00000 啟動按鈕i001 s1 00001 水塔水位上限15i002 s2 00002 水塔水位下限i003 s3

29、 00003 水槽水位上限i004 s4 00004 水槽水位下限輸出調(diào)試單元 內(nèi)部 說明001 010ch01 y002 010ch02 m5.35.3 程序說明程序說明當(dāng)啟動按鈕(in i0)打開，若水槽水位低于水位下限時時，補水閥（y）抽水。若水槽水位高于水位上限時，補水閥（y）關(guān)閉，停止抽水。同時，當(dāng)水塔水位低于水位下限時，并且水槽水位高于水位下限時時,抽水泵(m) 抽水(即 m 燈亮)。當(dāng)水塔水位高于水位上限時時，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,抽水泵（m）不抽水。5 5、4 4 梯形圖及語句表梯形圖及語句表16 （圖 5-3 梯形圖）

30、.5.5.5.5 語句表語句表1718六六 結(jié)束語結(jié)束語1 系統(tǒng)的優(yōu)點系統(tǒng)的優(yōu)點（一）高可靠性（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（二）豐富的i/oi/o接口模塊接口模塊 plc針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號。（三）采用模塊化結(jié)構(gòu)（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plc以外，絕大多數(shù)plc均采用模塊化。（四）編程簡單易學(xué)（四）編程簡單易學(xué) 編程多采用類似繼電器控制線路的梯形圖形式。（五）安裝簡單，維修方便（五）安裝簡單，維修方便 使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與plc相應(yīng)的i/o端相連接，各種模塊上均有運行和故障指示裝置。2 結(jié)束語結(jié)束語現(xiàn)代傳感

31、技術(shù)、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、信息處理技術(shù)和新工藝、新材料的發(fā)展為智能檢測系統(tǒng)的發(fā)展帶來了前所未有的奇跡。在工業(yè)、國防、科研等許多應(yīng)用領(lǐng)域，智能檢測系統(tǒng)正發(fā)揮著越來越大的作用。檢測設(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。而以往水位的檢測是由人工完成的，值班人員全天候地對水位的變化進(jìn)行監(jiān)測，用有線電話及時把水位變化情況報知主控室。然后主控室再開動電機(jī)進(jìn)行給排水。很顯然上述重復(fù)性的工作無論從人員、時間和資金上都將造成很大的浪費。同時也容易出差錯。因此急需一種能自動檢測水位，并根據(jù)水位變化的情況自動調(diào)節(jié)的自動控制系統(tǒng)，我所研究的就是這方面的課題。19水位檢測可以有多種實現(xiàn)方法，如機(jī)械控制、邏輯電路控制、機(jī)電控制等。本設(shè)計采用傳感