畢業(yè)設(shè)計---水塔水位的plc控制的設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　題目：水塔水位的PLC控制的設(shè)計</p><p>　　系 部 電氣工程系 </p><p>　　專 業(yè) 名 稱 機(jī)電設(shè)備維修與管理 </p><p>　　班 級 機(jī)修

2、 09 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　設(shè)計和實(shí)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(shí)現(xiàn)了對水塔水位的自動控制，提高了供水質(zhì)量。<

3、/p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC(Programmable Logic Controller)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　一 概述1</b></p><p>　　二 水塔供水自動控制系統(tǒng)方案設(shè)計2</p><p><b

4、>　　設(shè)計方案2</b></p><p>　　三 水塔水位自動控制系統(tǒng)設(shè)計2</p><p>　　1水泵電動機(jī)控制電路的設(shè)計2</p><p>　　2水位傳感器的選擇4</p><p>　　四 水塔水位自動控制系統(tǒng)的組成6</p><p>　　1、系統(tǒng)構(gòu)成及其控制要求6</p>

5、;<p><b>　　2系統(tǒng)框圖7</b></p><p>　　五 PLC的設(shè)計7</p><p>　　1可編程序控制器(PLC)簡介7</p><p>　　2 PLC工作原理8</p><p>　　3 PLC的編程語言--梯形圖9</p><p>　　4 SYSMAC-

6、C系列P型機(jī)概述10</p><p>　　5水塔水位自動控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計11</p><p>　　六 結(jié)束語（系統(tǒng)總結(jié)分析）17</p><p>　　1 系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)17</p><p><b>　　2 結(jié)束語17</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)19</b

7、></p><p><b>　　致 謝20</b></p><p>　　水塔水位的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 </p><p><b>　　一 概述</b></p><p>　　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、

8、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(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(diǎn)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。</p><p>　　我國供水行業(yè)是推動

9、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(diǎn)，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)

10、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)、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。</p><p>　　二 水塔供水自動控制系統(tǒng)方案設(shè)計</p>&

11、lt;p><b>　　設(shè)計方案</b></p><p>　　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

12、位了，系統(tǒng)檢測到此信號時，由于水塔液位低于水塔水位下限，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。</p

13、><p>　　三 水塔水位自動控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　1水泵電動機(jī)控制電路的設(shè)計</p><p>　　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。</p><p>　　在水塔水位檢測系統(tǒng)中通過水位傳感器檢測實(shí)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

14、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。</p><p>　　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。</p><p>　　圖4-1水泵的控制圖</p><p>　　水泵啟動工作：當(dāng)投入作為主電路電源開關(guān)的配線切

15、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(yùn)行。當(dāng)電磁接觸器KM2運(yùn)行時，主電路的主觸點(diǎn)KM2閉合，常閉觸點(diǎn)KM2-b打開，常開觸點(diǎn)KM2-m2閉合，當(dāng)主觸點(diǎn)閉合時，電源電壓施加到電動機(jī)M上，開始運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)常閉觸點(diǎn)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(diǎn)KM2-m2閉合時，紅燈RD-L中有電流流過，紅燈點(diǎn)亮。</p><p>　　水泵停止工作：當(dāng)

16、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(diǎn)KM2打開，常閉觸點(diǎn)KM2-b閉合，常開觸點(diǎn)KM2-m2打開，當(dāng)主觸點(diǎn)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停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)常閉觸點(diǎn)KM2-B閉合時，綠燈GN-L中有電流流過，綠燈點(diǎn)亮，當(dāng)常開觸點(diǎn)KM2-m2打開時，紅燈RD-L中無電流流過，紅燈熄滅。</p

17、><p>　　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)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。</p><p>　　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(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

18、組成。</p><p>　　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)夠電流流過加熱部分時，雙金屬片因?yàn)槭軣岫l(fā)生彎曲，因此觸點(diǎn)部分被打開而使電路得到保護(hù)。</p><p><b>　　2水位傳感器的選擇</b></p><p>　　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

19、傳感器U9ULS系列的 U9ULS——10/100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。</p><p>　　U9ULS具有以下特點(diǎn)：</p><p>　　可應(yīng)用于多種液體中

20、 </p><p>　　可承受高達(dá)1000psi的壓力</p><p>　　不受氣泡、蒸汽、雜質(zhì)后湍流等因素的影響。</p><p>　　長度達(dá)121in(303.3cm)</p><p>　　可安裝在側(cè)面、頂部或底部</p><p>　　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

21、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(qiáng)。</p><p>　　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。</p><p>　　U9ULS——100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

22、好的工作。</p><p>　　U9ULS——10系列產(chǎn)品為更靠近池底，將頂端的探頭設(shè)計成缺口形狀?？刂齐娐吩O(shè)計成小型，密封的結(jié)構(gòu)，可安裝在遠(yuǎn)程的控制地點(diǎn)。</p><p>　　特點(diǎn)：10A的繼電器輸出</p><p>　　115/230V AC，12V DC或24V DC輸入</p><p>　　高增益。無需效準(zhǔn)，工作溫度可達(dá)300 長度可

23、達(dá)151.5CM</p><p>　　表5.1 主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　四 水塔水位自動控制系統(tǒng)的組成</p><p>　　1、系統(tǒng)構(gòu)成及其控制要求</p><p>　　（圖5-1 水塔水位自動控制系統(tǒng)）</p><p>　　水塔水位的工作方式：</p><p>　　當(dāng)水池液位低于下限

24、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。</p><p>　　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

25、塔上限水位時，則水塔上限水位開關(guān)S4為OFF，水泵停止。</p><p>　　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。</p><p><b>　　原理：</b></p><p>　　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(bǔ)水泵向水槽補(bǔ)水，

26、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(bǔ)水泵的工作，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)出信號停止水泵的工作。</p><p><b>　　2系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　如下圖整個系統(tǒng)由

27、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</p><p>　?。▓D5-2 系統(tǒng)組成框圖）</p><p>　　在水塔水位檢測系統(tǒng)中通過超聲波液位傳感

28、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(yùn)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(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 系統(tǒng)再次重復(fù)這個過程。</p><p><b>　　五 PLC的設(shè)計</b></p><p>　　1可編程序控制器(PLC)簡介<

29、;/p><p>　　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。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(yùn)算，順序控制、定時、計算和算術(shù)運(yùn)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(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)。<

30、;/p><p><b>　　2 PLC工作原理</b></p><p>　　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,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.</p><p><b>　　PLC的工作過程</b></p><p>　　PLC的工作過程基本上

31、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(diǎn)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(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號。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:</p><p><b>　　(1)自診斷</b></p><p>　　自診斷功

32、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。</p><p><b>　　(2)與外設(shè)通信</b></p><p>　　自診斷正常后PLC即掃描編程器、上

33、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(yùn)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。</p><p><b>　　(3)輸入現(xiàn)場狀態(tài)&

34、lt;/b></p><p>　　完成前兩步工作后PLC便掃描各個輸入點(diǎn)，讀入各點(diǎn)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，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(shí)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(shí)際值。</p><p><b>

35、　　(4)解算用戶邏輯</b></p><p>　　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(yùn)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(shí)際

36、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。</p><p><b>　　(5)輸出結(jié)果</b></p><p>　　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?yàn)橹?，每一步所得到的輸出信號被存入輸出信號寄存表并未發(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

37、，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(shí)際輸出。</p><p>　　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(shí)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。</p><p>　　3 PLC的編程語言--梯形圖</p><p>　　梯形圖在形式上類似于繼電器控制電

38、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。</p><p><b>　　梯形圖有如下特點(diǎn)。</b></p><p>　?、偬菪螆D按自上而下、從左到右的順序排列。每一個

39、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(diǎn)的各種聯(lián)接，最后是線圈，整個圖形呈梯形。</p><p>　?、谔菪螆D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(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)打開。</p><p>　　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

40、外，還包括定時器、計數(shù)器等。</p><p>　?、厶菪螆D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(diǎn)是可以被無限制的引用，既可是常開觸點(diǎn)也可以是常閉觸點(diǎn)。</p><p>　?、芴菪螆D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(shí)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

41、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(diǎn)</p><p>　?、倌苓m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。</p><p>　　②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。</p><p>　　③可靠性高，平均故障間隔時間(MTBF)超過20000小時。</p>&l

42、t;p>　?、芫幊袒蛐薷某绦蛉菀?，程序可以保存和固化。</p><p><b>　?、蒹w積小，價格低。</b></p><p>　　⑥可直接將數(shù)據(jù)送入處理器中，可直接連接到現(xiàn)場。</p><p>　?、呖稍诨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。</p><p>　　⑧有很強(qiáng)的

43、通訊功能，可與多種支持設(shè)備連接。</p><p>　　⑨系統(tǒng)化，有標(biāo)準(zhǔn)外圍接口模塊。</p><p>　?、庀到y(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)點(diǎn)。</p><p>　　4 SYSMAC-C系列P型機(jī)概述 </p><p>　　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，無需擴(kuò)展單元，快速響應(yīng)輸入點(diǎn)與

44、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。</p><p>　　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CPU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”。</p><p>　　(1)輸入/輸出繼電器通道（I/O

45、）的分配</p><p>　　P型機(jī)的輸入/輸出繼電器通道（CH）分配是固定的，00~04CH是輸入繼電器通道，05~09CH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。</p><p>　　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。</p><p>　　對C20P基本單元，

46、輸入繼電器（輸入點(diǎn)）為12個，占用的輸入點(diǎn)是00CH的0000~0011；輸出繼電器（輸出點(diǎn)）共8個，占用的輸出點(diǎn)是05CH的0500~0507。</p><p>　?。?）內(nèi)部輔助繼電器（IR）通道的分配</p><p>　　在P型機(jī)中共有136個內(nèi)部輔助繼電器，其通道號為10~18CH，占用的地址為1000~1807，注意，內(nèi)部輔助繼電器不能接負(fù)載。 </p>&

47、lt;p>　　(3)定時器和計數(shù)器通道（TIM/CNT）</p><p>　　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00~47，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)器當(dāng)前值的計數(shù)器，不

48、能再作它用。</p><p>　　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)前值保持不變。</p><p>　　5水塔水位自動控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計</p><p>　　確定PLC所需的各類繼電器，對各元件編號，如下表所示。</p><p>　　表6.1輸入/輸出端口地址分配</p><p>　　5.1 P

49、LC的外部輸入輸出電路</p><p>　?。▓D6-1PLC的外部輸入輸出電路）</p><p>　　S1: 水塔水位上限</p><p>　　S2: 水塔水位下限</p><p>　　S3: 水槽水位上限</p><p>　　S4: 水槽水位下限</p><p><b>　　M: 抽

50、水泵</b></p><p><b>　　Y: 補(bǔ)水泵</b></p><p>　?。▓D6-2 水塔水位系統(tǒng)流程圖）</p><p>　?。ǎ保┹斎隒OM端和電源０Ｖ連接輸入端和水塔水位自動控制系統(tǒng)輸入端連接</p><p>　?。ǎ玻┹敵鯟OM端串聯(lián)連接和電源２４Ｖ連接（COM０－COM１－COM２－COM

51、３－COM４－COM５－COM６－COM７－COM８－電源２４Ｖ）輸出端（OUT端）和水塔水位自動控制系統(tǒng)試驗(yàn)?zāi)０遢斎攵讼噙B（OUT O1－Y，OUT O2－M，）</p><p>　　5.2 Ｉ／Ｏ分配：</p><p><b>　　輸入</b></p><p>　　調(diào)試單元 PLC內(nèi)部 說明</p><p>　　I

52、000 000ＣＨ00 啟動按鈕</p><p>　　I001 S1 000ＣＨ01 水塔水位上限</p><p>　　I002 S2 000ＣＨ02 水塔水位下限</p><p>　　I003 S3 000ＣＨ03 水槽水位上限</p><p>　　I004 S4 000ＣＨ04 水槽水位下限輸出調(diào)試單元 ＰＬＣ內(nèi)部 說明</p&g

53、t;<p>　?。?01 010CH01 Y</p><p>　　Ｏ002 010CH02 M</p><p><b>　　5.3 程序說明</b></p><p>　　當(dāng)啟動按鈕(IN I0)打開，若水槽水位低于水位下限時時，補(bǔ)水閥（Y）抽水。若水槽水位高于水位上限時，補(bǔ)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，

54、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。</p><p>　　5、4梯形圖及語句表</p><p><b>　?。▓D5-3梯形圖）</b></p><p><b>　　.5.5語句表&l

55、t;/b></p><p><b>　　六 結(jié)束語</b></p><p><b>　　1 系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)</b></p><p>　?。ㄒ唬└呖煽啃?</p><p>　　各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。</p><p>　?。ǘ┴S富的I/O

56、接口模塊 </p><p>　　PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號。</p><p>　?。ㄈ┎捎媚K化結(jié)構(gòu) </p><p>　　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。</p><p>　　（四）編程簡單易學(xué) </p><p>　　編程多采用類似繼電器控制

57、線路的梯形圖形式。</p><p>　?。ㄎ澹┌惭b簡單，維修方便 </p><p>　　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(yùn)行和故障指示裝置。</p><p><b>　　2 結(jié)束語</b></p><p>　　現(xiàn)代傳感技術(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

58、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。 </p><p>　　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

59、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(fèi)。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。</p><p>　　水位檢測可以有多種實(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)計采用傳感器檢測進(jìn)

60、行主控制，在水池上安裝超聲波傳感器水位裝置。把測量到的水位變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號。 </p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)技術(shù)的飛速發(fā)展，自動控制供水技術(shù)在小區(qū)已普遍使用。用PLC來實(shí)現(xiàn)自動供水，與其它供水方式相比較而言，其優(yōu)點(diǎn)是非常明顯的。節(jié)能效果十分顯著，啟動平穩(wěn)，啟動電流小，避免了電機(jī)啟動時對電網(wǎng)的沖擊，延長了泵和閥門等的使用壽命。供水控制系統(tǒng)提高了小區(qū)的供水質(zhì)量。各項(xiàng)控制指標(biāo)達(dá)到了用戶的要求。高度智能化，系列

61、標(biāo)準(zhǔn)化是未來供水設(shè)備適應(yīng)供水調(diào)度和整體規(guī)劃要求的必然趨勢。隨著PLC飛速發(fā)展，基于PLC的水塔水位自動控制系統(tǒng)以其節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)將在供水領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用，使我國供水行業(yè)不斷向前發(fā)展。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 魏志精.可編程控制器件應(yīng)用技術(shù) 電子工業(yè)出版社 1995</p>

62、<p>　　[2] 江秀漢 湯楠.可編程控制原理與應(yīng)用（第二版）西安：西安電子科技大學(xué)出版社 2004</p><p>　　[3] 史志強(qiáng)．水廠自動化控制系統(tǒng)中可編程控制器的應(yīng)用[J]．福州大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），1998，26(6)：44～47</p><p>　　[4] PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與工程實(shí)踐 北京：人民郵電出版社 2005.9</p><p&g

63、t;　　[5] 廖常初 PLC編程及應(yīng)用 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2002.9</p><p>　　[6] 宋序彤. 我國城市供水發(fā)展有關(guān)問題分析[J]．城鎮(zhèn)供水．2001，2：22～2</p><p>　　[7] 路林吉 可編程控制器原理及應(yīng)用 清華大學(xué)出版社 200.9</p><p>　　[8] 李國厚 張發(fā)玉.PLC原理與應(yīng)用 北京： 清華大學(xué)出版

64、社 2005</p><p>　　[9] 程周 電氣控制與PLC原理及應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2003</p><p><b>　　致 謝 </b></p><p>　　本論文設(shè)計在xx老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，無不凝聚著xx老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)論文寫作期間，xx老師為我提供了種種專業(yè)知識上

65、的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議，沒有這樣的幫助和關(guān)懷，我不會這么順利的完成畢業(yè)論文。在此向xx老師表示深深的感謝和崇高的敬意。 </p><p>　　在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會向在這三年中給予了我?guī)椭椭笇?dǎo)的所有老師表示由衷的謝意，感謝他們?nèi)陙淼男燎谠耘?。不積跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。 </p&g