智能家庭節(jié)水系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)報告（論文）(2012屆)題 目： 家庭節(jié)水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 所 屬 系： 自 動 化 技 術(shù) 系 班 級： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 同 組 成 員： 指 導(dǎo) 教 師： 摘 要節(jié)水，已是全人類眾所周知的一件大事，大量的生活用水在人們用水過程中浪費(fèi)，我們通過此項(xiàng)目來進(jìn)行自動清洗，投藥，過濾，使水進(jìn)行2次循環(huán)使用。本課題中采用PLC來完成家庭節(jié)水一部分的操作。：投放藥品、計(jì)時進(jìn)行清洗、檢測水位等、另外我們運(yùn)用光電傳感器以其獨(dú)特的傳感探測性能，應(yīng)用于這種家庭節(jié)水裝置中，將廢水沖洗廁所，可再利用水再次利用等，這對現(xiàn)有緊張的水資源形勢無疑有很大的緩沖作用。關(guān)鍵字:PLC 節(jié)水 傳感器目錄摘 要II

2、目錄III第一章 緒論51.1本課題設(shè)計(jì)的背景51.2本課題的現(xiàn)狀51.3本課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容61.3.1 本課題設(shè)計(jì)的目的和意義61.3.2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)61.3.3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)61.3.4 系統(tǒng)的軟件的設(shè)計(jì)7第二章 系統(tǒng)控制方案的確定82.1 課題簡單介紹82.2 方案分析和設(shè)計(jì)8第三張 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)103.1傳感器的介紹及選用10傳感器的介紹103.1.2 傳感器的分類103.1.3 傳感器的選用103.1.3.1 光電傳感器的介紹103.1.3.2 光電傳感器的原理及應(yīng)用11光電傳感器的特點(diǎn)113.1.3.4 光電傳感器的選用123.1.3.5 液位傳感器的原理133.1.3.6 液位傳

3、感器的工作原理133.1.3.7 液位傳感器的功能特點(diǎn)143.1.3.8 液位傳感器的選用143.2 電磁閥的介紹及選用153.2.1 電磁閥的介紹153.2.2 電磁閥的工作原理153.2.3 電磁閥的選用153.3 材料清單16第四章 控制系統(tǒng)軟件的選用174.1 可編程控制器的選型174.1.1 PLC概述17PLC的特點(diǎn)184.2 組態(tài)王監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)194.2.1 組態(tài)軟件簡介194.2.2 組態(tài)王的通信參數(shù)設(shè)置194.2.3 新建工程與組態(tài)變量20第五章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)225.1 I/O分配表225.2 接線圖225.3梯形圖235.2組態(tài)23第一次設(shè)計(jì)方案組態(tài)圖235.3.2 第二

4、次設(shè)計(jì)方案簡單組態(tài)圖245.3.3 數(shù)據(jù)詞典24第六章 系統(tǒng)調(diào)試256.1 硬件調(diào)試256.2 軟件調(diào)試256.3 系統(tǒng)調(diào)試25結(jié)論26致謝27參考文獻(xiàn)28第一章 緒論1.1本課題設(shè)計(jì)的背景中國水資源短缺、淡水資源總量約每年26200億m，人均占有量為2392m，為世界人均占有量的四分之一，名列第110位，由于各地區(qū)處于不同的水文帶及季風(fēng)氣候影響，水資源與徒弟、礦產(chǎn)資源分布和工業(yè)用水結(jié)構(gòu)不相適應(yīng)。水污染嚴(yán)重，水質(zhì)型缺少更加劇了水資源的短缺。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市生活水平的提高，很多地區(qū)特別在北方和某些沿海城市發(fā)生水資源短缺和污染問題。水資源的本身不足和水源的污染已成為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個制

5、約因素。因此必須實(shí)行水資源的統(tǒng)一規(guī)劃與管理，把用水問題，特別是將節(jié)水工作納入社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，建立與健全相應(yīng)的規(guī)章制度，認(rèn)真貫徹開源節(jié)流并重方針，加強(qiáng)節(jié)水的科學(xué)管理，全面開展節(jié)水工作，通過多種途徑開辟水源，將強(qiáng)污廢水處理，搞好污廢水回用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。從一些國家的家庭用水調(diào)查來看，洗衣、沖洗廁所、洗澡等用水占家庭用水的80%左右。改進(jìn)衛(wèi)生設(shè)施，采用節(jié)水型家用設(shè)備是誠實(shí)節(jié)約用水的重點(diǎn)。節(jié)水產(chǎn)品的使用是非常有效的節(jié)水措施，既節(jié)約了用水又減少了用水費(fèi)用的開支。隨著城市精神文明的提高和水資源的精確，節(jié)約用水越來越重要。1.2本課題的現(xiàn)狀 目前許多家庭雖然有一定的意識去節(jié)水、比如：一水多用、用節(jié)水水龍頭

6、、節(jié)水水箱、節(jié)水馬桶等。但偶爾也造成不必要的浪費(fèi)和水資源的流失。所以我們打算用一個家庭節(jié)水裝置來使家庭生活雜用水回收再利用。1.3本課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容 本課題設(shè)計(jì)的目的和意義1進(jìn)一步鞏固和加深對所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識的認(rèn)識掌握，使之系統(tǒng)化、綜合化。2綜合運(yùn)用所學(xué)過的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能進(jìn)行分析和解決實(shí)際問題的能力。3根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，針對本專業(yè)所學(xué)知識，進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。4樹立符合國情和生產(chǎn)實(shí)際的正確設(shè)計(jì)思想和觀點(diǎn)，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)、實(shí)事求是、刻苦鉆研、勇于探索、具有創(chuàng)新意識、善于與他人合作的工作作風(fēng)。5獲得從事科研工作的初步訓(xùn)練，獨(dú)立工作、獨(dú)立思考和綜合運(yùn)用已學(xué)

7、知識解決實(shí)際文集的能力，尤其注重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立獲取新知識的能力。1.3.2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本課題主要研究的是利用PLC來設(shè)計(jì)一個一個家庭用節(jié)水系統(tǒng)，相當(dāng)于簡單的中水處理系統(tǒng)，能收集生活中洗衣機(jī)或浴缸排放的不太臟的水進(jìn)行二次或三次利用，如沖廁所或洗拖把用。因此，該系統(tǒng)的主要設(shè)備包括以下幾個部分： （1）傳感器 （2）過濾器（3）泵（4）電磁閥 （5）推桿 （6）按鈕 （7）閥。軟件部分則有：（1）PLC （2）組態(tài) 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)下面簡單介紹下該項(xiàng)目中比較重要的幾個硬件部分：（1）傳感器 光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信

8、號轉(zhuǎn)換成電信號。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。而本項(xiàng)目里我采用光電傳感器來對水進(jìn)行檢測，并分辨出水的混濁程度來進(jìn)行后面的選擇。（2）過濾器 過濾器是輸送介質(zhì)管道上不可缺少的一種裝置，通常安裝在定水位閥、減壓閥或其他設(shè)備的進(jìn)口端，用來消除介質(zhì)中的雜質(zhì)，以保護(hù)閥門及設(shè)備的正常使用。當(dāng)流體進(jìn)入置有一定規(guī)格濾網(wǎng)的濾筒后，其雜質(zhì)被阻擋，而情節(jié)的綠葉則由過濾器的出口排出，當(dāng)需要清洗時，只要將可拆卸的濾筒取出，處理口重新裝入即可，因此，使用維護(hù)極為方便。本項(xiàng)目中我將其放在分辨可再利用的水的后面泵的前面。（3）泵 水泵用來提升液位、輸送液體或使液體增加壓力 即把原動機(jī)的機(jī)械能編程液體能量

9、從而達(dá)到抽送液體目的的機(jī)器。本項(xiàng)目我通過泵來對分辨和過濾后的水送到儲存水箱中。（4）電磁閥 電磁閥是工業(yè)過程自動化控制系統(tǒng)用的執(zhí)行器，它在接受電控信號后能自動開啟或關(guān)閉閥門，實(shí)現(xiàn)對管道中流體介質(zhì)的通斷控制，從而對系統(tǒng)中的溫度、流量、壓力等參數(shù)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)或遠(yuǎn)程控制。本項(xiàng)目中我采用幾個電磁閥來判斷水的利用度。 系統(tǒng)的軟件的設(shè)計(jì)（1）PLC是整個控制系統(tǒng)中的核心，它要完成多系統(tǒng)中所有輸入號的采集、所有輸出單元的控制以及對外的數(shù)據(jù)交換。因此我們在選擇PLC時，要考慮PLC的指令執(zhí)行速度、指令豐富程度、內(nèi)存空間、通訊接口及協(xié)議、帶擴(kuò)展模塊的能力及編程軟件的方便與否等多方面的因素。而該家庭節(jié)水項(xiàng)目中，我

10、們應(yīng)用PLC來實(shí)現(xiàn)光電傳感器的判斷、液位傳感器的判斷、定時水刷和定時投藥等功能。（2）組態(tài)軟件一般有圖形界面系統(tǒng)、實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、第三方程序接口組件和控制功能組成。圖形界面系統(tǒng)用于生成現(xiàn)場過程圖形畫面；實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于實(shí)時存儲現(xiàn)場控制點(diǎn)的參數(shù)；第三方程序接口組件用于組態(tài)軟件與其他應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)；控制功能組件用于生成監(jiān)控所需的控制策略。本項(xiàng)目中，我們應(yīng)用組態(tài)軟件來實(shí)現(xiàn)其大概功能。能夠形象的展現(xiàn)出其運(yùn)行過程。第二章 系統(tǒng)控制方案的確定2.1 課題簡單介紹本課題主要研究的是利用PLC來設(shè)計(jì)一個一個家庭用節(jié)水系統(tǒng)，相當(dāng)于簡單的中水處理系統(tǒng)，能收集生活中洗衣機(jī)或浴缸排放的不太臟的水進(jìn)行二次或三次利用

11、，如沖廁所或洗拖把用。2.2 方案分析和設(shè)計(jì)本課題首先要做的是對用過的水進(jìn)行分辨，對水分辨后，判斷其潔凈度然后進(jìn)行篩選，臟水就打開排水閥排放，較于凈的水就開啟抽水泵將水吸入儲水箱，以備二次利用。吸入儲水箱后，儲水箱能定期殺菌和清洗，課題要求能夠?qū)崿F(xiàn)自動周期性清晰和殺菌，也可隨時手動開啟清洗，也可手動開啟投藥器殺菌。當(dāng)儲水箱水位達(dá)到一定水位時，報警燈亮，并停止抽水進(jìn)儲水箱。針對上面課題要求首先要解決的是對水的分辨，所以我通過資料查詢覺得運(yùn)用傳感器可以實(shí)現(xiàn)該要求，后面的閥、泵、定期投藥、刷洗等通過PLC來控制。初步設(shè)計(jì)時，能夠?qū)⑸钗鬯玫阶畲蠡?。除了光電傳感器判斷出水過于渾濁排掉的水以外，都能

12、通過后面蒸餾器的處理使水循環(huán)使用。但是當(dāng)計(jì)算成本時發(fā)現(xiàn)其成本價已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過本來想達(dá)到的目標(biāo)。雖然效果比較好，但相比較節(jié)水來說過于浪費(fèi)。因此我們將蒸餾器省去。換成簡單的儲水箱，然后進(jìn)行簡單的水處理，使其達(dá)到除了能飲用以外的功能。因此有了下面的設(shè)計(jì)圖。這張圖取上圖中的中間環(huán)節(jié)，將蒸餾器換成簡單的儲水罐，然后對其進(jìn)行鉆孔，設(shè)計(jì)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)定時投藥，定時清洗。這樣盡能夠?qū)崿F(xiàn)題目所要求的再次利用，也在家庭能夠接受的范圍內(nèi)，能夠初步實(shí)現(xiàn)課題要求。第三張 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1傳感器的介紹及選用傳感器的介紹能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。傳感器是一

13、種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。 傳感器的分類1、按傳感器的物理量分類，可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器。2、按傳感器工作原理分類，可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。3、按傳感器輸出信號的性質(zhì)分類，可分為：輸出為開關(guān)量（“”和”或“開”和“關(guān)”）的開關(guān)型傳感器；輸出為模擬型傳感器；輸出為脈沖或代碼的數(shù)字型傳感器。3.1.3 傳感器的選用根據(jù)具體的測量目的、測量對象及測量環(huán)節(jié)。我覺得

14、本課題應(yīng)用光電傳感器比較適合。另外在儲水箱中的傳感器則用液位傳感器較好，下面分別對光電傳感器和液位傳感器進(jìn)行簡單介紹。.1 光電傳感器的介紹 光電傳感器（光電開關(guān)）是光電接近開關(guān)的簡稱，一般由光源、光通路、光電元件三部分組成的。光電傳感器是一種利用光電子應(yīng)用技術(shù)，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號而進(jìn)行非電量參數(shù)檢測的傳感器，具有這種功能的材料成為光敏材料，做成的器件則稱為光敏元件。而光明元件和光電傳感器是光電元件中的核心元件，是光電系統(tǒng)的重要組成部分，主要包括光敏材料制作的探測器件，光電二極管和光電倍增管、利用內(nèi)光電效應(yīng)的光導(dǎo)管、以及應(yīng)用光生電勢效應(yīng)的光敏二極管、光敏三極管、光電池等。.2 光電傳感器的原

15、理及應(yīng)用光電傳感器作為一種檢測裝置，由于它具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，體積小，已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用。光電傳感器是一種小型電子設(shè)備，它可以檢測出其接收到的光強(qiáng)的變化。早期的用來檢測物體有無的光電傳感器是一種小的金屬圓柱形設(shè)備，發(fā)射器帶一個校準(zhǔn)鏡頭，將光聚焦射向接收器，接收器出電纜將這套裝置接到一個真空管放大器上。本項(xiàng)目應(yīng)用其光強(qiáng)的變化來檢測水的清潔度。3.1.3.3光電傳感器的特點(diǎn)檢測距離長如果在對射型中保留10m以上的檢測距離等，便能實(shí)現(xiàn)其他檢測手段（磁性、超聲波等） 無法離檢測。對檢測物體的限制少由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理，

16、所以不象接近傳感器等將檢測物體限定 在金屬，它可對玻璃.塑料.木材.液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測。響應(yīng)時間短光本身為高速，并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成，所以不包含機(jī)械性工作時間，響應(yīng)時間非常短。分辨率高能通過高級設(shè)計(jì)技術(shù)使投光光束集中在小光點(diǎn)，或通過構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)高分辨率。也可進(jìn)行微小物體的檢測和高精度的位置檢測?？蓪?shí)現(xiàn)非接觸的檢測 可以無須機(jī)械性地接觸檢測物體實(shí)現(xiàn)檢測，因此不會對檢測物體和傳感器造成損傷。因此，傳感器能長期使用?？蓪?shí)現(xiàn)顏色判別通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合 而有所差異。利用這種性質(zhì)，可對檢測物體的顏色進(jìn)行檢測。便

17、于調(diào)整在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對檢測物體的位置進(jìn)行調(diào)整。.4 光電傳感器的選用我們選用了圖1所示的OES-V 速度傳感器，它本用于為了消除工業(yè)煙塵污染，首先要知道煙塵排放量，因此必須對煙塵源進(jìn)行監(jiān)測、自動顯示和超標(biāo)報警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。如果煙道濁度增加，光源發(fā)出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達(dá)光檢測器的光減少，因而光檢測器輸出信號的強(qiáng)弱便可反映煙道濁度的變化。同樣的理論，它能感應(yīng)到空氣中的清潔度，水也一樣可以。水中的雜質(zhì)多了，可見度就會下降，OES-V速度傳感器所接收到得折回光線就會較少，以接收光線的多少來判斷水的清潔

18、度。光電池在光電檢測和自動控制方面的應(yīng)用OES-V速度傳感器，它的發(fā)光源是一個光電池。光電池作為光電探測使用時，其基本原理與光敏二極管相同，但它們的基本結(jié)構(gòu)和制造工藝不完全相同。由于光電池工作時不需要外加電壓；光電轉(zhuǎn)換效率高，光譜范圍寬，頻率特性好，噪聲低等，它已廣泛地用于光電讀出、光電耦合、光柵測距、激光準(zhǔn)直、電影還音、紫外光監(jiān)視器和燃?xì)廨啓C(jī)的熄火保護(hù)裝置等。.5 液位傳感器的原理液位傳感器是一種液位的壓力傳感器，靜壓投入式液位變松器（液位計(jì)）是基于所測液位靜壓與該液體的高度成比例的原理，采用國外先進(jìn)的隔離型擴(kuò)散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器，將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)過溫度補(bǔ)償和線性修正

19、，轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號（一般為420mA/15V D C）。分為兩類：一類為接觸式，包括單法蘭靜壓/雙法蘭差壓變送器，浮球式液位變送器。磁性液位變送器，投入式液位變送器，磁致伸縮液位變送器，侍服液位變送器等。第二類為非接觸式，分為超聲波液位變送器，雷達(dá)液位變送器等。.6 液位傳感器的工作原理用靜壓測量原理：當(dāng)液位變送器投入到被測液體中某一深度時，傳感器迎液面受到的壓力公式為：P=.g.H+Po式中：P：變送器迎液面所受壓力：被測液體密度g ：當(dāng)?shù)刂亓铀俣萈o：頁面上大氣壓H：變送器投入液體的深度.7 液位傳感器的功能特點(diǎn)1. 穩(wěn)定性好，滿度、零位長期穩(wěn)定性可達(dá)0.1%FS/年。在補(bǔ)償溫度090

20、范圍內(nèi)，溫度漂移低于0.1%FS，在整個允許工作溫度范圍內(nèi)低于0.3%FS。2. 具有反向保護(hù)、限流保護(hù)電路，在安裝時正負(fù)極接反不會損壞變送器，異常時變送器會自動限流在 35MA 以內(nèi)。3. 固態(tài)結(jié)構(gòu)，無可動不見，高可靠性，使用壽命長。4. 安裝方便、結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)耐用。.8 液位傳感器的選用3.2 電磁閥的介紹及選用 電磁閥的介紹電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。電磁閥是用電磁的效應(yīng)進(jìn)行控制，主要的控制方式由繼電器控制。這樣，電磁閥可以配合不同的電路來實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。電磁閥有很多種，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的

21、不同位置發(fā)揮作用，最常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。 電磁閥的工作原理電磁閥里有密閉的腔，在不同位置開有通孔，每個孔都通向不同電磁閥的油管，腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動來擋住或漏出不同的排油的孔，而進(jìn)油孔是常開的，液壓油就會進(jìn)入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動油缸的活塞，活塞又帶動活塞桿，活塞桿帶動機(jī)械裝置動。這樣通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機(jī)械運(yùn)動。 電磁閥的選用因?yàn)槲覀冞x擇通過電磁閥來實(shí)現(xiàn)儲水箱中水刷的清洗、和定時投藥、3.3 材料清單序號名稱符號規(guī)格（型號）數(shù)量參數(shù)備注1光電傳感器1安裝于小儲水箱中2液

22、位傳感器1安裝于大儲水箱中3PC管54儲水箱2小儲水箱儲存用過的水、大儲水箱則儲存經(jīng)過處理的水5閥36電磁閥2控制水刷和投藥7抽水泵1將過濾后的水抽至大儲水箱8過濾器1過濾可再利用水9第四章 控制系統(tǒng)軟件的選用4.1 可編程控制器的選型4.1.1 PLC概述 PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。它是以微處理器

23、為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)，用面向控制過程、面向用戶的簡單編程語句，適應(yīng)工業(yè)環(huán)境，是簡單易懂，操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)控制器，是當(dāng)代工業(yè)自動化的主要支柱之一?？删幊炭刂破骶哂胸S富的輸入/輸出接口，并具有較強(qiáng)的驅(qū)動能力，但它的產(chǎn)品并不針對某一具體工業(yè)應(yīng)用，其靈活標(biāo)準(zhǔn)的配置能夠適應(yīng)工業(yè)上的各種控制。在實(shí)際應(yīng)用中，其硬件可根據(jù)實(shí)際需要選用配置，其軟件則需要根據(jù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。如圖3.1PLC的硬件結(jié)構(gòu)框圖。 圖3.1 PLC的硬件結(jié)構(gòu)框圖4.1.2 PLC的特點(diǎn)歸納可編程控制器主要有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：1）編程方法簡單易學(xué)2）功能強(qiáng)，性能價格比高3）硬件配套齊全，用戶使用

24、方便，適應(yīng)性強(qiáng)4）無觸點(diǎn)免配線，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)5）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少6）維修工作量小，維修方便 7）體積小，能耗低。4.2 組態(tài)王監(jiān)控軟件設(shè)計(jì) 組態(tài)軟件簡介組態(tài)王軟件結(jié)構(gòu)由工程管理器、工程瀏覽器及運(yùn)行系統(tǒng)三部分構(gòu)成。工程管理器：工程管理器用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理，對已有工程進(jìn)行搜索、添加、備份、恢復(fù)以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入和導(dǎo)出等功能。工程瀏覽器：工程瀏覽器是一個工程開發(fā)設(shè)計(jì)工具，用于創(chuàng)建監(jiān)控畫面、監(jiān)控的設(shè)備及相關(guān)變量、動畫鏈接、命令語言以及設(shè)定運(yùn)行系統(tǒng)配置等的系統(tǒng)組態(tài)工具。運(yùn)行系統(tǒng)：工程運(yùn)行界面，從采集設(shè)備中獲得通訊數(shù)據(jù)，并依據(jù)工程瀏覽器的動畫設(shè)計(jì)顯示動態(tài)畫面，實(shí)現(xiàn)

25、人與控制設(shè)備的交互操作。 組態(tài)王的通信參數(shù)設(shè)置本設(shè)計(jì)中用三菱的組態(tài)王6.53版的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與CPU模塊的通信。由于使用串行通信接口1，故雙擊工程瀏覽器的設(shè)備文件夾中的“COM1”圖標(biāo)，在出現(xiàn)的對話框中設(shè)置波特率為19200bit/s，如圖-1所示。圖1 串行通信接口參數(shù)設(shè)置選中“COM1”后，雙擊右側(cè)工作區(qū)出現(xiàn)的“新建”圖標(biāo)，在出現(xiàn)的對話框的“PLC”文件夾中選擇三菱的FX2的編程口，設(shè)置好單擊“下一步”直至“完成”，這樣在右側(cè)會出現(xiàn)剛生成的“新IO設(shè)備”圖標(biāo)，通信設(shè)置結(jié)束圖2通信協(xié)議的設(shè)置 新建工程與組態(tài)變量雙擊“組態(tài)王6.53”啟動工程管理器，新建一個工程，名為“定位器的定位控制系統(tǒng)”，雙

26、擊新建工程打開工程瀏覽器，點(diǎn)擊工程瀏覽器中的“數(shù)據(jù)詞典”圖標(biāo)，右面工作區(qū)會出現(xiàn)系統(tǒng)定義好的內(nèi)存變量。雙擊最下面的“新建”圖標(biāo)，彈出“定義變量”對話框（見圖-1），開始定義輸入輸出變量。用同樣的方法組態(tài)所有變量（見圖4.2.3-2）。圖-1 定義變量對話框第五章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)5.1 I/O分配表X1光電傳感器X2液位傳感器Y1不可再利用水（污水）Y2抽水泵Y3投藥口Y4燈（感應(yīng)器）Y5水刷Y6出水口5.2 接線圖5.3 梯形圖5.2 組態(tài)第一次設(shè)計(jì)方案組態(tài)圖 第二次設(shè)計(jì)方案簡單組態(tài)圖 數(shù)據(jù)詞典第六章 系統(tǒng)調(diào)試6.1 硬件調(diào)試6.2 軟件調(diào)試6.3 系統(tǒng)調(diào)試結(jié)論通過之前的各種調(diào)試過程，完成了使用水再次循環(huán)利用。我們利用了一些簡單的設(shè)備連接在一起，使其能夠收集廢水，對其進(jìn)行判斷，識別，然后進(jìn)行各種處理，使其能夠再次利用，選用的設(shè)備成本適合，操作方便，性價比更優(yōu)異。能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)水目的。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅使我鞏固了對原有知識的掌握，還拓寬了我的知識面。在提高自己的同時，我