西門子S7-1200PLC水箱水位控制程序案例

西門子S7-1200PLC水箱水位控制程序案例先說明一下案例的控制要求：1、該控制項目為水箱水位控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中一共有3隔水箱，每隔水箱抖音一個液位傳感器、輸出的信號為0~10V電壓信號，檢測液位的高度為0~3m，液位為0.2m時為低液位，液位為2.5時為高液位。2、每個水箱有三個進水閥和三個出水閥，進水閥分別是Y1、Y3、Y5，出水閥分別是Y2、Y4、Y6，每個水箱都有出水閥開和出水閥關(guān)兩個按鈕，出水閥開按鈕分別是SB1、SB3、SB5，出水閥關(guān)按鈕分別是SB2、SB4、SB6。3、我們通過按SB1SB3SB5可以分別對各個水箱進行防水操作，順序是隨機的，當系統(tǒng)檢測到水箱的“空”信號時，系統(tǒng)會自動打開水箱進水閥進行注水，當檢測到水箱“滿”信號時停止進水。水箱注水和水箱放空的順序是相同的，而且每次只能對一個水箱進行注水的操作。首先進行IO分配：IO分配好之后根據(jù)IO分配的點進行接線即可，還需注意液位傳感器需要接到模擬量輸入模塊，一共有三個液位傳感器，那么可以選擇SM1231AI04的模塊，分別接到通道1、通道2、通道3即可。PLC控制程序設(shè)計：（案例源程序獲取，請看文末）1、首先進行硬件組態(tài)、配置模擬量模塊的參數(shù)（案例源程序獲取，請看文末）我們選用CPU1214CDC/DC/DC型號的PLC，此外因為需要對三個水箱的水位進行采集，要使用到模擬量輸入模塊，我們選用的是SM1231AI04模塊，設(shè)備組態(tài)配置圖如下圖。因為使用到了模擬量模塊，還需要設(shè)置相應(yīng)的模擬量輸入信號的參數(shù)。根據(jù)液位繼電器的輸出信號類型進行配置，我們配置測量類型為電壓，電壓范圍是正負10V，濾波為4個周期，啟用溢出診斷和下溢診斷。通道0對應(yīng)的地址是IW96，通道1對應(yīng)的地址是IW98，通道2對應(yīng)的地址是IW100。2、編寫模擬量處理程序模擬量轉(zhuǎn)換程序，是用來把采集到的模擬量信號轉(zhuǎn)換成實際的液位，并將它與低液位和高液位做比較，從而輸出是否達到低液位信號和高液位信號。因為三個水箱計算過程是相同的，所以我們可以編寫一個帶形式參數(shù)的FC塊，方便重復調(diào)用。具體操作是添加一個FC塊，并且命名為“模擬量處理”，設(shè)置好變量并編寫FC程序。3、建立一個PLC數(shù)據(jù)類型、添加一個全局DB塊在PLC數(shù)據(jù)類型頁面中添加一個PLC的數(shù)據(jù)類型，并把它命名為“Analog”，在里面建立之后需要用到的變量，包括當前水位、低水位和高水位，并且設(shè)置好這三個變量的數(shù)據(jù)類型。此外，再新建一個全局DB塊，把它命名為“水箱控制數(shù)據(jù)”，我們可以在里面建立一個名稱為“模擬量”的變量名稱，數(shù)據(jù)類型設(shè)置成數(shù)組Array[0..2]of“Analog”，然后把每個元素的數(shù)據(jù)類型選擇成建立的PLC的數(shù)據(jù)類型。4、編寫水箱放水和進水控制程序（案例源程序獲取，請看文末）因為有三個水箱，它們的注水和放水的過程是一樣的，我們就可以把水箱的注水和放水過程的程序編寫成一個帶形式參數(shù)的FB塊，方便重復調(diào)用。具體操作是添加一個FB塊，并命名為“水箱控制”，在FB的接口區(qū)建立相應(yīng)的形式參數(shù)變量，然后再編寫FB中的控制程序。以上是打開放水閥程序，當按下放水閥開按鈕時，放水電磁閥打開，按下放水閥關(guān)按鈕或者水位達到低水位時，關(guān)閉放水閥。以上標記水箱空標志程序，因為水箱出現(xiàn)空信號后可以進行注水操作，但是一次只能對一個水箱進行注水，所以當標記水箱為空標志信號為1時，才可以進行注水操作。當水箱水位到達低水位，則說明水箱是空的，這時如果另外兩個水箱的空標記信號沒有，那么這個水箱的空標記信號輸出為1，如果另外兩個水箱已經(jīng)有水箱出現(xiàn)空標記信號的話，那么這個水箱的空標記信號不能輸出為1。而且當這個水箱開始注水時，水箱的空標記信號需要復位。以上是開進水閥程序，當水箱空標記為1時，就可以打開進水電磁閥，同理因為一次只能對一個水箱進行注水操作，所以如果檢測到另外兩個水箱有注水操作時，那么這個水箱也不能進行注水操作。當達到高水位時停止關(guān)閉進水電磁閥，停止注水操作。5、調(diào)用模擬量處理FC塊和水箱控制FB塊程序（案例源程序獲取，請看文末）添加一個FB塊，并命名為“水箱水位控制程序”，我們在這個FB塊中調(diào)用模擬量處理FC塊，模擬量處理FC塊的作用是對每隔水箱的液位傳感器的數(shù)據(jù)進行處理。此外還要調(diào)用水箱控制FB塊程序，需要注意調(diào)用FB塊在分配背景數(shù)據(jù)塊時，要選擇多重實例背景，調(diào)用之后編寫每隔水箱的放水和進水的程序。（案例源程序獲取，請看文末）以上程序?qū)?yīng)的變量表，包括名稱、地址、數(shù)據(jù)類型如下圖所示。6