PLC控制系統(tǒng)綜合實驗報告

1、PLC控制系統(tǒng)綜合實驗報告實習(xí)任務(wù)一：一、實驗?zāi)康膶W(xué)會使用組態(tài)軟件(組態(tài)王)和PLC(SIMEINSS7-200)控制系統(tǒng)連接,采用下位機執(zhí)行，上位機監(jiān)視控制的方法，構(gòu)建完成水塔水位自動控制系統(tǒng)。二、設(shè)計方案：本實習(xí)的具體要求是組建水塔水位監(jiān)控系統(tǒng)。水塔系統(tǒng)如圖一所示：圖一水塔系統(tǒng)1、將S21-4掛箱中電壓輸出單元的輸出電壓Ug1與Ug2分別作為水池與水塔的液位信號，信號范圍為15VDC。并由PLC的模擬信號輸入輸出模塊讀取液位信號。水池液位的變化范圍為04m，即液位信號Ug1對應(yīng)的測量范圍為04m。水塔液位的變化范圍為02m，即液位信號Ug2對應(yīng)的測量范圍為02m。2、閥、泵的自動控制在自動

2、控制狀態(tài)下，當(dāng)水池水位低于水位下限時，閥Y打開（由水塔水位控制單元中燈Y亮表示），當(dāng)水池水位高于水位上限時，閥Y關(guān)閉（由水塔水位控制單元中燈Y滅表示）。當(dāng)水池水位高于水位下限，且水塔水位低于水位下限時，泵M1運轉(zhuǎn)抽水（由水塔水位控制單元中燈M1亮表示）。當(dāng)水塔水位高于水位上限時泵M1停止（由水塔水位控制單元中燈M1滅表示）。3、閥、泵的手動控制在手動控制狀態(tài)下，由組態(tài)軟件中的開關(guān)button來控制閥的打開與關(guān)閉，當(dāng)開關(guān)閉合時閥打開，當(dāng)開關(guān)斷開時閥關(guān)閉。由組態(tài)軟件中的開關(guān)buttonM1來控制泵的啟動與停止，當(dāng)開關(guān)閉合時泵啟動，當(dāng)開關(guān)斷開時泵停止。4、控制狀態(tài)的切換與顯示由組態(tài)軟件中開關(guān)butt

3、on手/自動實現(xiàn)控制狀態(tài)的切換，當(dāng)開關(guān)閉合時系統(tǒng)處于自動控制狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)斷開時系統(tǒng)處于手動控制狀態(tài)。由基本指令編程練習(xí)單元中的燈Q0.0實現(xiàn)控制狀態(tài)的顯示，燈亮表示系統(tǒng)處于自動控制狀態(tài)，燈滅表示系統(tǒng)處于手動控制狀態(tài)。5、組燈控制由基本指令編程練習(xí)單元中的燈Q0.5、Q0.6、Q0.7、Q1.0、Q1.1構(gòu)成組燈，以組燈的不同狀態(tài)表示水流的不同狀態(tài)。具體說明如下：當(dāng)閥泵均處于關(guān)閉狀態(tài)時，組燈滅。當(dāng)閥處于打開狀態(tài)而泵處于關(guān)閉狀態(tài)時，組燈中Q1.1、Q1.0、Q0.7依次循環(huán)點亮，且當(dāng)其中某一燈亮?xí)r，其前一燈滅。當(dāng)閥處于關(guān)閉狀態(tài)而泵處于打開狀態(tài)時，組燈中Q0.7、Q0.6、Q0.5依次循環(huán)點亮，且當(dāng)

4、其中某一燈亮?xí)r，其前一燈滅。當(dāng)閥泵均處于打開狀態(tài)時，組燈中Q1.1、Q1.0、Q0.7、Q0.6、Q0.5依次循環(huán)點亮，且當(dāng)其中某一燈亮?xí)r，其前一燈滅。6、組態(tài)程序與PLC程序的連接(1) 7、組態(tài)王組態(tài)程序系統(tǒng)運行狀態(tài)的顯示能夠顯示系統(tǒng)的控制狀態(tài)(手動或自動)、水池和水塔的液位、閥泵的開關(guān)狀態(tài)及水流狀態(tài)。(2) 水位限值的設(shè)置使用戶能夠設(shè)置水池與水塔液位的上下限值，即能夠調(diào)整閥泵自動開關(guān)的條件。歷史數(shù)據(jù)的記錄和查詢能夠記錄一段時間內(nèi)系統(tǒng)的控制狀態(tài)、水池和水塔的液位、水池與水塔液位的上下限值以及閥泵的開關(guān)狀態(tài)。并能對歷史數(shù)據(jù)進行查詢。報警功能能夠顯示如下報警信息：當(dāng)水池液位低于0.5m時，水池

5、液位下下限報警。當(dāng)水池液位高于3.5m時，水池液位上上限報警。當(dāng)水塔液位低于0.25m時，水塔液位下下限報警。當(dāng)水塔液位高于1.75m時，水塔液位上上限報警。(3) 操作權(quán)限的區(qū)分設(shè)置兩個用戶組分別為工程師組和操作工組。創(chuàng)建若十分屆于不同用戶組的用戶，兩組用戶均具有登錄系統(tǒng)的權(quán)限，但僅工程師組用戶具有設(shè)置水位上下限值的權(quán)限。工程文件的保護對組態(tài)工程文件設(shè)置密碼保護三、程序中各符號代表的含義Q0.0自動/手動顯小燈M0.0自動控制Q0.1水池低液位報警M0.1手動控制Q0.2水塔低液位報警M0.2手動控制閥Y開關(guān)Q0.3閥YM0.3手動控制泵M1開關(guān)Q0.4泵M1M0.4程序總開關(guān)Q0.5指示閥

6、和泵處丁不同狀態(tài)M0.5手自動控制切換Q0.6指示閥和泵處丁不同狀態(tài)M0.6水池液位上下限改變時控制閥的開關(guān)Q0.7指示閥和泵處丁不同狀態(tài)M0.7水塔液位上下限改變時控制泵的開關(guān)Q1.0指示閥和泵處丁不同狀態(tài)Q1.1指小1閥和泵處于不同狀態(tài)四、PLC程序:Main主程序Sub子程序SUBROUTINECOMMENTSNetwork1NetworkTitle中斷子程序五、組態(tài)過程1、組態(tài)王與PLC的連接2、繪制水塔液位監(jiān)控畫面3、創(chuàng)建變量并與畫面中的各部分相關(guān)聯(lián)|-XflriCH!Iri4、創(chuàng)建歷史數(shù)據(jù)查詢畫面*擔(dān)N3CWUJM-J：It克MJJJU：fuMa.0/*E=iCToaA少R91七陌

7、、gX叫1*FH工VL-:V-M!15、創(chuàng)建報警歷史查詢畫面6、設(shè)置用戶權(quán)限ECM更傍渤4lw,k-島c一?7、編寫腳本語言應(yīng)用程序設(shè)計語言：本站點Button手自動=1)本站點本站點SCLEVEL)本站點KGF=1;本站點本站點VD206)本站點SCLEVEL)本站點KGF=0;本站點本站點本站點本站點KGF2=1;本站點本站點VD210)本站點KGF2=0;else(本站點BUTTON=1)本站點KGF=1;else本站點KGF=0;本站點BUTT0NM1=1)本站點KGF2=1;else本站點KGF2=0;本站點本站點Start=1)本站點FLOW1=10;else本站點FLOW1=0;

8、本站點本站點Start=1)本站點FLOW2=10;else本站點FLOW2=0;數(shù)據(jù)改變命令語言：奏蠢庶】：體站點覆unow?MCMJN塞祜點wunom三1ilhl*站占御UTTIJNMR=l)尊44直W0A1；else體站曲奏量L域;卜本站點AStart?|ifN本站點Start-1)本站點W04=1；elsen*站Amo4=o；變量域L卜本站點wmg手自動?|i仰本站點Button手自動=1&跚本站點W04=1)代本站jftM0S=1；else。本站AM05=0；變量t-域J:本站點KGF?|“卯本站點IKGF=1J卜本站點W06=l：elseM本站AM06-li：變量域J：|牌站點灼2

9、本站點、kgf*站點M07=l；elsek*站點M07=0；六、運行結(jié)果：1、打開組態(tài)王水塔水位控制程序的時候顯示:.XANAil-Ud:q句獸懸3!胡雖成二懸塊仲KEH&miu4*QH心尊_IMKBMII11frw好-IT方2、自動控制:2.1低液位的時候報警燈顯示:hi.AHZ_14尊M.2.2水池液位高丁最低液位，水塔液位小丁最低液位，泵開始工作；閥開始工作，水池水位沒有超過最高限值，則一直工作2.3水池液位高丁最高液位，水池高限位報警，閥停止工作3、手動控制:4、報警窗口nv飛z.iv-3-Fa.pair5、歷史數(shù)據(jù)查詢七、實驗分析：1、在PLC的接線中，PLC輸出模塊端口不夠，只能顯

10、示水池和水塔的低液位報警，不能顯示水池和水塔的高液位報警。2、本次實驗我采用上位機監(jiān)控并且控制下位機的運行，實驗可以改進為下位機的控制狀態(tài)可以讀入到上位機中,同時下位機的控制狀態(tài)可以由上位機來控制,實現(xiàn)雙向的控制。3、變量設(shè)置中最大（?。┲蹬c最大（?。┰贾档囊饬x。最大（?。┲凳亲兞吭诂F(xiàn)實中表達的工程值（如：溫度、壓力）的大小，而最大（小）原始值是采集設(shè)備中數(shù)字量的最大（?。┲怠４藢嶒炌ㄟ^PLC測試程序的運用，可以較準(zhǔn)確的測得液位變量的對應(yīng)值。在水池水位的顯示中，將電壓值調(diào)到1V，測試V200的讀入值，同理，將電壓值調(diào)到5V,測試V200的讀入值，可以實現(xiàn)最大（?。┲蹬c最大（小）原始值的對應(yīng)問

11、題。4、變量類型：組態(tài)王中變量類型有I/O的也有內(nèi)存的，具體的區(qū)別：I/O變量時需要組態(tài)王和其他應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)的變量。這種數(shù)據(jù)交換是雙向的、動態(tài)的，比如從下位機采集的來的數(shù)據(jù)，發(fā)送給下位機的指令都是I/O變量。相反，那些不需要和其他應(yīng)用程序交換，只在組態(tài)王內(nèi)需要的變量，例如計算過程的中間變量，就可以設(shè)置成內(nèi)不能變量。八、實驗總結(jié)：通過本次實驗，我對PLC的工作原理和使用方法有了更深的認識。對于組態(tài)王軟件，我第一次獨立運用此軟件實現(xiàn)上位機對下位機的監(jiān)控，在這過程中我學(xué)到了怎樣繪制畫面，怎樣實現(xiàn)變量的關(guān)聯(lián)，腳本程序的運用，以及報警、歷史數(shù)據(jù)查詢的應(yīng)用，還有權(quán)限的設(shè)置。其中給我印象最深的就是設(shè)置變

12、量時，最大（小）值與最大（?。┰贾档膶?yīng)問題，起初很多解決不了的問題都是對應(yīng)不對所造成的。總體來說，在本次實驗中收獲還是挺多的。實習(xí)任務(wù)二：一、實驗?zāi)康膶W(xué)會使用組態(tài)軟件(組態(tài)王)和PLC(SIMEINSS7-200)控制系統(tǒng)連接,采用下位機執(zhí)行，上位機監(jiān)視控制的方法，構(gòu)建完成裝配流水線的模擬控制。二、設(shè)計方案04SO郭i機HOoQ-oCHooopABC0EF_GL|。ooooo。oJ圖二裝配流水線模擬控制1、功能說明裝配流水線控制傳送系統(tǒng)，用異步電動機帶動傳送帶，其中A,B,C三個燈模擬的是三個操作；D,E,F,G四組燈模擬的是傳送帶；H模擬的是倉庫。傳送帶共有十二個工位，工件從1號位裝入，

13、分別在A(操作1)、B(操作2)、C(操作3)三個工位完成三種裝配操作，經(jīng)最后一個工位后送入倉庫；D,E,F,G均是三個燈一組的模擬傳送帶，這些工位均用丁傳送工件。2、PLC功能設(shè)計按下啟動按鈕整個系統(tǒng)開始工作，按下復(fù)位按鈕下復(fù)位按鈕，裝配流水線停止工作，整個系統(tǒng)開始恢復(fù)到初始化狀態(tài)，按下移位按鈕系統(tǒng)開始，工件在傳送帶上開始傳送，經(jīng)過DEFG傳送之后進行A操作，再經(jīng)過DEFG傳送之后進行B操作，再經(jīng)過DEFG傳送之后進行C操作，然后經(jīng)過DEFG傳送到倉庫。3、組態(tài)王設(shè)計(1) 繪制裝配流水線模擬示意圖，實現(xiàn)對PLC的監(jiān)控。可以對A、B、C、D、E、F、G、H指示燈以及啟動SD,復(fù)位和移位按鈕的

14、歷史數(shù)據(jù)查詢。(2) 設(shè)置用戶權(quán)限：只有管理員才有歷史數(shù)據(jù)查詢和退出組態(tài)王運行畫面的權(quán)限工程文件的保護：對組態(tài)工程文件設(shè)置密碼保護三、I/O口分配表二I0.0啟動開關(guān)SDQ0.3DI0.1移位開關(guān)Q0.4EI0.2復(fù)位開關(guān)Q0.5FQ0.0AQ0.6GQ0.1BQ0.7HQ0.2C四、PLC程序10.0110.2M0.1TI1,I()Nelwoik2M03102M0,2INTONPT100msT37/I()M0.2T37M0.410.2MD.3II1I_I/I1/|c)M0.3138INIONPTlODrrn*成澎*二TEWS胃著zasD擺DLOOijlNENilZQ1EEH()1fIIfII

15、I1IZZHZDIEZH國11ZH9L日味引MQ2QDL3M&3如4M1.1IM1.6五、組態(tài)王設(shè)置1、繪制畫面2、變量設(shè)置度伸mj摞偉擊j攥伽過住庫hr.j*i-h:b!*=Eg3、歷史數(shù)據(jù)查詢按鈕和退出監(jiān)控畫面按鈕彈起時的指令p,-j謎云就5TJ奇食WlF.g攻19(HL*,rrE上TliUlHL叫1111；|ijiKi|m*-2、運行程序XD.-ftPtH釜裝配演.衣味JTHmn9祈史或也近詞11購ifUillio-!ZIIHi.3、歷史數(shù)據(jù)查詢uHjsrr.JIAr/.JJ.IT?rr.IT歷史數(shù)據(jù)行洵用公調(diào)呼把H世弟嫩llnBwy用混HLIL1*皿皿癡也:部5皿略;!41|:41rf:蚩3:3:44:.JJiJ1部坂i七、實驗分析1、本實驗中D,E,F,G均是三個燈一組的模擬傳送帶，當(dāng)D亮的時候，D的三個燈同時點亮，若實驗可以改進的話，可以改進成12個燈輪流點亮來代表物件的傳輸位置。2、實驗中梯形圖采用以起保停為中心的順序設(shè)計方法。將系統(tǒng)的一個周期分為若干個順序相連的階段，然后用編程元件代表各個階段，再利用轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件，最后用代表各步的編程元件控制PLC的各輸出位。3、PLC的工作過程是不斷循環(huán)，順序掃描的。PLC首先以掃描的方式從輸入鎖存器讀入所有輸入端子的通、斷狀態(tài)，并將其存入內(nèi)存各對應(yīng)的輸入狀態(tài)映像寄