畢業(yè)設(shè)計（論文）PLC高層民用恒壓供水自動控制系統(tǒng)設(shè)計

1、摘 要隨著我國城鄉(xiāng)建設(shè)的迅速發(fā)展,水、電供應(yīng)不足的矛盾越來越成為人們關(guān)注的問題。例如,人們?nèi)粘Ｉ钪械挠盟吭絹碓酱?一天中的用水量的波動也越來越大。以往的供水系統(tǒng)中,水泵的選取往往是按最大供水量來確定,而實際的用水量在不斷變化。高峰用水時間較短,這樣水泵在很長一段時間內(nèi)有較大余量,不僅水泵效率低,供水壓力不穩(wěn),而且造成大量電力、水資源的浪費;并且以往依靠手動操作控制泵的啟動、停止,也已不能滿足要求。本文在分析和比較了國內(nèi)外供水自動控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國中小城市供水廠的現(xiàn)狀，設(shè)計了一套以變頻調(diào)速技術(shù)為基礎(chǔ)的高層恒壓供水系統(tǒng)。該系統(tǒng)綜合運用plc技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)等，實現(xiàn)了高

2、層恒壓供水的參數(shù)整定自動控制，保證了高層恒壓供水系統(tǒng)維持在最佳運行狀況。根據(jù)高層恒壓供水的要求，采用plc與變頻調(diào)速技術(shù)對供水泵組進行控制，并在控制系統(tǒng)中引進了軟硬件雙重濾波技術(shù)和數(shù)字pid在線控制技術(shù)。介紹了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成、軟件設(shè)計、工作原理、運行方式、參數(shù)整定等。關(guān)鍵詞：高層恒壓供水；plc；變頻調(diào)速；pid控制abstractalong with the rapid development of urban and rural construction, water and electricity supply shortage of contradictions become more

3、 and more attention. for example, the daily life of an increasing amount of water a day of fluctuations in the amount of water is also growing. in the past water supply systems, water pumps are often selected by the largest amount of water to determine the actual amount of water in the ever-changing

4、. water for a shorter time to peak, which pumps a long period of time there is a greater margin, is not only inefficient water pumps, water pressure unstable, and cause a lot of electricity, waste of water resources; in the past and rely on manual control pump start, stop, it can not meet the requir

5、ements.on the of analysis comparing the developing situation and characteristics of the domestic and international factories automatic control system, along with chinas middle-sized and small urban water factories situation, this paper designs a set of vvvf technology-based. water supply computer co

6、ntrolling system. the system integratech uses the computer technology, vvvf technology and so on, realizing the parameters automatic setting of the water supply and ensuring the water supply system maintains the best operating condition at any time.according to the requirements of water supply, we h

7、ave applied plc and vvvf technology to control water pumping system, and brought in software and hardware technology and dual-line digital pid control technology in the controlling system. this paper has introduced a system of hardware, software design, principle, the operation mode and setting para

8、meters and so on.keywords: water-supply ；plc ；vvvf ；pid control目 錄1 引 言11.1 高層恒壓供水問題的提出11.2 國內(nèi)高層恒壓供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀11.3 各類供水系統(tǒng)的比較31.4 可編程序控制器及變頻調(diào)速在供水行業(yè)中的應(yīng)用31.5 恒壓供水的意義51.6 恒壓供水的目的51.7 本課題的恒壓供水思路61.8 小結(jié)62 高層恒壓供水自動控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計72.1 高層恒壓供水系統(tǒng)的基本硬件構(gòu)成72.2 plc組成82.2.1 plc的輸入82.2.2 plc的輸出92.2.3 plc的控制機制92.2.4 plc的定義112.2

9、.5 plc的特點112.2.6 plc的性能指標(biāo)132.2.7 plc的分類132.3 plc工作原理142.3.1 循環(huán)掃描142.3.2 i/o響應(yīng)時間152.3.3 plc中的存儲器162.4 plc的i/o編址162.5 plc控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)172.5.1 單機控制系統(tǒng)172.5.2 集中控制系統(tǒng)172.5.3 分散控制系統(tǒng)182.6 plc的選型設(shè)計192.7 plc的輸入/輸出點分配192.8 plc的輸入/輸出電路設(shè)計202.9 小結(jié)213 高層恒壓供水自動控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計223.1 高層恒壓供水系統(tǒng)的軟件平臺223.1.1 編程語言的選擇223.1.2 梯形圖的基本繪制規(guī)則

10、223.2 高層恒壓供水系統(tǒng)的流程圖設(shè)計233.3 高層恒壓供水自動控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計243.3.1 主程序243.3.2 回路表子程序253.3.3 初始化子程序253.3.4 中斷子程序263.4 小結(jié)274高層恒壓供水自動控制系統(tǒng)的模擬仿真294.1 硬件設(shè)置294.2 生成ascii文本文件294.3 下載程序294.4 調(diào)試部分294.5小結(jié)325 結(jié)束語33參考文獻34致 謝351 引 言1.1 高層恒壓供水問題的提出水已經(jīng)成為中國21世紀(jì)的熱點問題，水有其自然屬性，它既是一種特殊的、不可替換的資源，又是一種可重復(fù)使用、可再生的資源；水又有其經(jīng)濟和社會屬性，不僅工業(yè)、農(nóng)業(yè)的發(fā)展要

11、靠水，水更是城市發(fā)展、人民生活的生命線。變頻調(diào)速恒壓供水技術(shù)其節(jié)能、安全、供水高品質(zhì)等優(yōu)點，在供水行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)水泵電動機無級調(diào)速，依據(jù)用水量的變化（實際上為供水管網(wǎng)的壓力變化）自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求是當(dāng)今先進、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。在實際應(yīng)用中如何充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，對合理設(shè)計變頻器調(diào)速恒壓供水設(shè)備，降低成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量等有著重要意義。供水可靠性低。由于水泵采用人工操作方式，高位水池的水位只能靠人為估計，而且高位水池離水泵房較遠(yuǎn)，無法做到準(zhǔn)時開機和停機。會造成供水中斷或出現(xiàn)高位水池水位過高而溢流，電能和水資源

12、造成浪費。另外，如果蓄水池水位過低，還會造成水泵空轉(zhuǎn)，導(dǎo)致電能浪費和機電設(shè)備的加速損耗。 水資源浪費。除水泵不能準(zhǔn)時停機而造成的溢流浪費外。居民因高峰期供水中斷，故經(jīng)常打開閥門未關(guān)，造成來水后的浪費。很多居民在工作前或睡覺前打開閥門，用水桶或臉盆接水、貯水，造成來水后大量溢流，極大地浪費了水資源，增大了供水成本。 1.2 國內(nèi)恒壓供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀水池水泵（恒壓變頻或氣壓罐）管網(wǎng)系統(tǒng)用水點： 這種方式是集中供水。對于一、二層是商業(yè)群房，群房上建有多幢住宅的建筑，目前較多采用此種供水方案。一般設(shè)計有地下生活水池一座，集中恒壓變頻供水，不設(shè)屋頂水箱。主水泵一般有三臺，二開一備自動切換，副泵為一般為一小

13、流量泵，夜間用水量小時主泵自動切換到副泵，以維持系統(tǒng)壓力基本不變。恒壓變頻供水是較為理想和先進的。首先恒壓變頻供水保證出水壓力不變，根據(jù)用水量大小進行變頻供水，既節(jié)約電能，又保證水泵軟啟動（對電網(wǎng)電壓沖擊不大），延長了水泵壽命。各臺水泵自動輪換使用，即最先投入使用的水泵最早退出運行，這樣各臺水泵壽命均等，而且一旦水泵出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)能自動跳過故障泵運行。傳統(tǒng)恒壓供水方式如圖1-1所示。水池水泵高位水箱用水點 ：此方式也是集中供水。單幢次高層和高層建筑的高壓供水區(qū)較多采用該種方案。一般也需要設(shè)計有一座地下水池，通過兩臺水泵（一用一備）抽水送至高位水箱，再由高位水箱向下供水至各用水點。該方式是較成

14、熟的水泵、水箱供水方式。單元水箱單元增壓泵單元高位水箱各單位用水點： 次方式已簡化為單元總水表進水。單元水箱和單元增壓泵實際上是一個整體，我們稱之為單元增壓器。由于有屋頂水箱，高水位時停泵，低水位時起泵，這樣，水泵也有了停息時間，既省電又不至于一停電就停泵無水供應(yīng)，用水有了保障，社會效益較好。圖1-1傳統(tǒng)恒壓供水方式fig 1-1 traditional way of constant pressure water supply1.3 各類供水系統(tǒng)的比較水池水泵（恒壓變頻或氣壓罐）管網(wǎng)系統(tǒng)用水點是目前國內(nèi)外普遍采用的方法。該系統(tǒng)供水采用變頻泵循環(huán)方式，以“先開先關(guān)”的順序關(guān)泵，工作泵與備用泵不

15、固定死。1這樣，既保證供水系統(tǒng)有備用泵，又保證系統(tǒng)泵有相同的運行時間，有效地防止因為備用泵長期不用發(fā)生銹死現(xiàn)象，提高了設(shè)備的綜合利用率，降低了維護費用。水池水泵高位水箱用水點這種供水方式通過水泵抽水送至高位水箱，再由高位水箱向下供水至各用戶。但是這第種二次供水方式不可避免造成二次污染，影響居民的身體健康。所以這種方案并不可取，終將淘汰。單元水箱單元增壓泵單元高位水箱各單位用水點的確也達到了樓房高層的用戶不因城市供水管網(wǎng)水壓減小而用不到水的目標(biāo)，2但是它的投資較大，總費用比上兩種方式增加一、二十萬元。這些費用要在用戶的水電費上來扣除，這對于居民和學(xué)校來說是巨大的壓力，所以也不可取。 結(jié)合民用高層

16、建筑用水的特點和經(jīng)濟效益的考慮,決定采用恒壓變頻供水系統(tǒng)。但上述的高層恒壓供水系統(tǒng)有一個很大的弊病，就是在一個變頻泵已經(jīng)工作但壓力仍然達不到設(shè)定壓力，需要啟動另外一個泵時把主線路從變頻器切換到工頻線路上，從理論上講是不錯的，變頻器輸出電壓是380v，工頻線路輸出的也是380v。但是實際應(yīng)用中工頻線路的電壓是不定的。一般在水廠的配電室里對外輸出有兩到三個檔，一個是春秋季節(jié)時用的380v的供電電壓，另一個是夏天時用的420v或420v以上（因為用空調(diào)冰箱較多），設(shè)所需水壓0.2mpa，單泵只能達到0.195mpa，則需要加泵，當(dāng)線路由變頻切換到工頻時，電壓突然增大，多出來的電壓會使水泵向上抽更多的

17、水，很有可能使水壓超過設(shè)定值，plc根據(jù)壓力傳感器的信號令a泵退出運行，但實際水壓并未達到0.2mpa穩(wěn)定后仍然需要加泵，b泵頻率上升至50hz，切換線路并啟動c泵，切換時又遇到剛才的狀況，導(dǎo)致水泵頻繁切換，但水壓始終上不去。1.4 可編程序控制器及變頻調(diào)速在供水行業(yè)中的應(yīng)用作為高性能的調(diào)速傳動,直流發(fā)電機電動機調(diào)速控制方法長期以來一直應(yīng)用廣泛。但是直流電動機由于換向器和電刷維護保養(yǎng)很麻煩,價格也相當(dāng)昂貴。使異步電機實現(xiàn)性能好的調(diào)速一直是人們的理想。異步電機的調(diào)速方法很多,例如變極調(diào)速、有極調(diào)速、定子調(diào)壓調(diào)速、串級調(diào)速、變頻調(diào)速等。但是因為各種各樣的缺點沒有得到廣泛的應(yīng)用。由于微電子技術(shù)、電力

18、電子技術(shù)和微處理機技術(shù)的發(fā)展,促使晶體管變頻器的誕生。晶體管變頻器不但克服了以往交流調(diào)速的許多缺點,而且調(diào)速性能可以和直流電動機的調(diào)速性能相媲美。三相異步電動機具有維修方便、價格便宜、功率和轉(zhuǎn)速適應(yīng)面寬等優(yōu)點,其變頻調(diào)速技術(shù)在小型化、低成本和高可靠性方面占有明顯的優(yōu)勢。到80年代末,交流電機的變頻調(diào)速技術(shù)迅速發(fā)展成為一項成熟的技術(shù),它將供給交流電機的工頻交流電源經(jīng)過二極管整流變成直流,再由igbt或gtr模塊等器件逆變成頻率可調(diào)的交流電源,以此電源拖動電機在變速狀態(tài)下運行,并自動適應(yīng)變負(fù)荷的條件。它改變了傳統(tǒng)工業(yè)中電機啟動后只能以額定功率、定轉(zhuǎn)速的單一運行方式,從而達到節(jié)能目的?，F(xiàn)代變頻調(diào)速技

19、術(shù)應(yīng)用于電力水泵供水系統(tǒng)中,較為傳統(tǒng)的運行方式是可節(jié)電4060,節(jié)水15307。由于變頻調(diào)速具有調(diào)速的機械特性好,效率高,調(diào)速范圍寬,精度高,調(diào)整特性曲線平滑,可以實現(xiàn)連續(xù)的、平穩(wěn)的調(diào)速,體積小、維護簡單方便、自動化水平高等一系列突出的優(yōu)點而倍受人們的青睞。尤其當(dāng)它應(yīng)用于風(fēng)機、水泵等大容量負(fù)載時,可以獲得其它調(diào)速方式無法比擬的節(jié)能效果。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器,變頻器可分成交流直流交流變頻器和交流交流變頻器兩大類,目前國內(nèi)大都使用交直交變頻器7。自從通用變頻器問世以來,變頻調(diào)速技術(shù)在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備以其節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點,使我國供

20、水行業(yè)的技術(shù)裝備水平從90年代初開始經(jīng)歷了一次飛躍。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)水泵電機無級調(diào)速,依據(jù)用水量的變化自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù),在用水量的變化自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù),在用水量發(fā)生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求,是當(dāng)今最先術(shù)的飛速發(fā)展,變頻器的功能也進、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。在實際應(yīng)用中得到了很大的發(fā)展。隨著電力電子技越來越強。充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能,對合理設(shè)計變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備,降低成本,保證產(chǎn)品質(zhì)量等方面有著非常重要的意義。新型供水方式與過去的水塔或高位水箱以及氣壓供水方式相比,不論是設(shè)備的投資,運行的經(jīng)濟性,還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動化程度等方面都具有無法比擬的優(yōu)勢,而且具

21、有顯著的節(jié)能效果。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)的這些優(yōu)越性,引起國內(nèi)幾乎所有供水設(shè)備廠家的高度重視,并不斷投入開發(fā)、生產(chǎn)這一高新技術(shù)產(chǎn)品。目前該產(chǎn)品正向著高可靠性、全數(shù)字化微機控制、多品種系列化的方向發(fā)展。追求高度智能化,系列標(biāo)準(zhǔn)化是未來供水設(shè)備適應(yīng)城鎮(zhèn)建設(shè)成片開發(fā)、智能樓宇、網(wǎng)絡(luò)供水調(diào)度和整體規(guī)劃要求的必然趨勢5。1.5 恒壓供水的意義用戶用水的多少是經(jīng)常變動的，因此供水不足或供水過剩的情況經(jīng)常發(fā)生。而用水和供水之間的不平衡集中地反映在供水的壓力上，即用水多而供水少，則壓力低；用水少而供水多，則壓力大。保持供水的壓力恒定，可使供水和用水之間保持平衡，即用水多時供水也多，用水少時供水也少，從而提高了供水的

22、質(zhì)量。高層恒壓供水系統(tǒng)對于某些工業(yè)或特殊用戶是非常重要的。例如在某些生產(chǎn)過程中，若自來水供水因壓力不足或短時缺水，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量，嚴(yán)重時使產(chǎn)品報廢和設(shè)備損壞。又如當(dāng)發(fā)生火警時，若供水壓力不足或無水供應(yīng)，不能迅速滅火，可能引起重大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。所以某些用水區(qū)采用高層恒壓供水系統(tǒng)，具有較大的經(jīng)濟和社會意義。恒壓供水的優(yōu)點：高效節(jié)能, 占地面積小，投入少，效率高；配置靈活，自動化程度高，功能齊全，靈活可靠；運行合理，由于一天內(nèi)的平均轉(zhuǎn)速下降，軸上的平均扭矩和磨損減小，水泵的壽命將大為提高；由于能對水泵實現(xiàn)軟停和軟起，并可消除水錘效應(yīng)（水錘效應(yīng)：直接啟動和停機時，液體動能的急劇變化，導(dǎo)致對管

23、網(wǎng)的極大沖擊，有很大的敗壞力）；具有較高的恒壓精度；能長時間穩(wěn)定可靠運行；操作簡單，省時省力4。1.6 恒壓供水的目的對供水系統(tǒng)進行的控制，歸根結(jié)底，是為了滿足用戶對流量的需求，所以流量是供水的基本控制對象。而如上所述，供水流量的大小取決于用戶用水的度多少，而用戶用水的多少是無法進行具體的測量和控制的。考慮到在動態(tài)情況下，管道中水壓的大小于供水能力（用qg表示）和用水需求（用qu表示）之間的平衡情況有關(guān)：如供水能力qg用水需求qu，則壓力上升（p）；如供水能力qg用水需求qu, 則壓力下降（p）；如供水能力qg=用水需求qu, 則壓力不變（p=const）;可見，供水能力與用水需求之間的矛盾具

24、體地反映在流體壓力的變化上。從而，壓力就成為用來作為控制流量大小的參變處的供水能力和用水流量處于平衡狀態(tài)，恰到好處地滿足用戶所需的用水流量，這就是恒壓供水的所要達到的目的4。1.7 本課題的恒壓供水思路高層恒壓供水系統(tǒng)分自動和手動控制，在自動狀態(tài)下執(zhí)行自動程序，在手動狀態(tài)下能夠手動啟動所有負(fù)載。具體思路如圖1-2所示。1.8 小結(jié)本文所做的工作分為兩個方面，一是電氣圖的設(shè)計；二是plc程序的編制滿足工藝要求。全文主體思路共分為5章，第1章概述恒壓供水問題的提出和意義，國內(nèi)高層恒壓供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀，明確論文要解決的問題并提出總體方案；第2章詳細(xì)介紹全自動供水系統(tǒng)的硬件設(shè)計。第3章詳細(xì)闡述供水系統(tǒng)的

25、軟件設(shè)計。第4章詳細(xì)闡述恒壓供水自動控制系統(tǒng)的模擬仿真。第5章是結(jié)論，總結(jié)該系統(tǒng)的設(shè)計思路及優(yōu)點。變頻器plc電控設(shè)備清水泵工作報警指示液位控制信號自動手動壓力傳感器用戶管網(wǎng)深井泵圖1-2恒壓供水思路圖fig.1-2 thinking pressure water supply plans2 恒壓供水自動控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計2.1 高層恒壓供水系統(tǒng)的基本硬件構(gòu)成高層恒壓供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1 所示，它主要是由plc、變頻器、pid調(diào)節(jié)器、壓力傳感器、液位傳感器、動力控制線路以及2臺水泵等組成。用戶通過控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)來了解和控制系統(tǒng)的運行。在設(shè)計plc控制時應(yīng)考慮其現(xiàn)實情

26、況，來選擇plc的型號，在選擇型號時應(yīng)遵循以下基本原則：圖2-1 高層恒壓供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖fig.2-1 the structure diagram of constant pressure and water supply system最大限度地滿足被控對象的控制要求。充分發(fā)揮plc的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設(shè)計plc控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計中最重要的一條原則。這就要求設(shè)計人員在設(shè)計前就要深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場的資料，收集相關(guān)先進的國內(nèi)、國外資料。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設(shè)計中的重點問題和疑

27、難問題。保證plc控制系統(tǒng)安全可靠。保證plc控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行，是設(shè)計控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計者在系統(tǒng)設(shè)計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確保控制系統(tǒng)安全可靠。例如：應(yīng)該保證plc程序不僅在正常條件下運行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯等），也能正常工作。量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便。一個新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)效益和社會效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護也將導(dǎo)致運行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地擴大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設(shè)計者不僅應(yīng)該使

28、控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護方便、成本低，不宜盲目追求自動化和高指標(biāo)。適應(yīng)發(fā)展的需要。由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高，設(shè)計時要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。這就要求在選擇plc、輸入/輸出模塊、i/o點數(shù)和內(nèi)存容量時，要適當(dāng)留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進。硬件電路設(shè)計所需元件如表2-1所示。表2-1 硬件電路設(shè)計元器件清單名稱型號單位數(shù)量交流繼電器my2nj220/240vac只2按鈕lay39-11d/r只3變頻器cvf-p2-4t0185臺1壓力傳感器cs-pt100只1泵電機y160m2-2臺2撥碼開關(guān)wt11-ds只1可編程

29、控制器cpu222臺1 table 2-1 lists the hardware circuit design components2.2 plc組成2.2.1 plc的輸入 通過對繼電器控制特點的介紹和最初通用汽車公司提出的要求分析。plc要想取代繼電器控制，首先要解決外部設(shè)備的直接輸入問題。由于當(dāng)時主要集中在開關(guān)量控制，也就是開關(guān)量（觸點的開閉狀態(tài)）如何直接接入plc并被plc所識別，對此就需要解決以下幾個問題：有源接入，無源接入，絕緣問題，隔離問題和互相干擾問題。plc就是一個計算機控制系統(tǒng)，在其發(fā)展過程，人們曾將計算機直接用于工業(yè)控制，但是由于以下兩大問題沒有解決好而難以發(fā)展：一是i/

30、o（輸入/輸出）問題，計算機不能直接和工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備連接現(xiàn)在了應(yīng)用；二是計算機的i/o功能，開關(guān)邏輯處理不夠豐富和強大。現(xiàn)在的plc成功的解決了這兩個方面的問題，可以讓plc和外部設(shè)備直接進行物理的連接。計算機的內(nèi)部提供了豐富的從位邏輯到雙字運算的強大的運算功能，使其能夠完成復(fù)雜的控制功能，這也是plc能夠迅速發(fā)展的原因。2.2.2 plc的輸出 輸出問題主要是接點的驅(qū)動能力問題，或者說是帶負(fù)載能力和輸出方式的問題。輸出動作次數(shù)的限制，是保證plc的輸出接點能否驅(qū)動接觸器、電磁閥這樣的控制執(zhí)行元器件的問題至少要能直接驅(qū)動中間繼電器?，F(xiàn)在的plc產(chǎn)品已經(jīng)完全有能力驅(qū)動這些元器件,并提供了多種輸出方

31、式且動作次數(shù)可保證萬次無故障的產(chǎn)品。2.2.3 plc的控制機制plc已經(jīng)完全取代繼電器控制系統(tǒng)。只要對其控制機制有了準(zhǔn)確的理解，才能對其持續(xù)的開發(fā)并創(chuàng)造性的使用它。i/o電路已經(jīng)保證了plc與現(xiàn)場設(shè)備的直接連接，并在內(nèi)部寄存器存儲了這些狀態(tài)。但是，為了取代繼電器的控制，更重要的是如何組織和使用這些開關(guān)量，從而達到軟件程序代替硬件連線的目的。在這里通過對繼電器的控制的電路的特點的介紹，已經(jīng)知道繼電器控制電路的特點在于各個控制單元是否動作是由其接點條件控制的，并不受其前后位置的影響。同一時刻，可有多個不同的控制單元繼電器的動作（翻轉(zhuǎn)），控制的結(jié)果、邏輯動作順序也是由接點條件來控制的。這于計算機順

32、序執(zhí)行的工作的特點是矛盾的。主要體現(xiàn)在：一是亂序，只要條件滿足就執(zhí)行；而另一個是順序執(zhí)行。plc充分利用了計算機存儲程序的思想和高速的特點，采用了控制系統(tǒng)中的離散控制方式，使它的控制能夠完全代替繼電器的控制。具體的說就是將連續(xù)的控制用離散的控制代替，如下式：y(n)=f(x(n-1),y(n-1)式中，y（n）為某一時間段的輸出值； y（n-1）為上一時間段的輸出值； x（n-1）為上一時間段某一時刻的輸入值； f為他們應(yīng)滿足的控制關(guān)系。即某一時間段的輸出完全取決于上一時間某一時刻的輸入和上一時間段的輸出。 至于上一時間段的輸出，在參加計算的時候，只是存儲在映像寄存器中的輸出結(jié)果，執(zhí)行運算過程

33、中并不修改端子的輸出值。真實的輸出已表現(xiàn)在端子的接點上，并要保持一個時間段，也就是采取集中輸出的方式，在計算的過程中完全可以使用或修改其映像寄存器中的值而不會對先階段的輸出產(chǎn)生影響。這樣只要時間段足夠短，并且plc周而復(fù)始的運行著就完全可以模仿繼電器的控制并且取代它。 由于采用集中i/o的思想，其i/o狀態(tài)存儲在寄存器中，可以充分發(fā)揮計算機的強大邏輯家能力，以完成更復(fù)雜的控制功能。 如圖2-2所示，plc與通用計算機沒有什么區(qū)別，只是一臺增強了i/o功能的可與控制對象方便連接的計算機。其完成控制的實質(zhì)是按一定算法進行i/o變換，并將這個變換物理實現(xiàn)，應(yīng)用與工業(yè)現(xiàn)場。輸入寄存器：輸入寄存器可按為

34、進行尋址，每一為對應(yīng)一個開關(guān)量，其值反映了開關(guān)量的狀態(tài)，其值的改變由相互如開關(guān)量驅(qū)動，并保持一個掃描周期。cup可以讀其值，但是不可以寫或進行修改。輸出寄存器：輸出寄存器的每一位都表明了plc在下一個時間段的輸出值，而程序循環(huán)執(zhí)行開始時的輸出寄存器的值，表明的是上一時間段的真實輸出值，在程序執(zhí)行過程中，cpu可以讀其值，并作為條件參加控制，還可以修改其值，而中間的變換僅僅影響寄存器的值。只有程序執(zhí)行到一個循環(huán)的尾部時的值才影響下一時間段的輸出，即只有最后的修改才對輸出接點的真實值產(chǎn)生影響。存儲器：存儲器分為系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器。系統(tǒng)存儲器存儲的是系統(tǒng)程序，它是由廠家開發(fā)固化好了的，用戶不能修

35、改，plc要在系統(tǒng)程序的管理下運行。用戶存儲器中存放的是用戶程序和運行所需要的資源，i/o寄存器的值作為條件決定著存儲器中的程序如何被執(zhí)行，從而完成復(fù)雜的控制功能。cup單元：cup單元控制著i/o寄存器的讀、寫時序，以及對存儲器單元中的程序的解釋執(zhí)行工作，是plc的大腦。其他單元接口：其他單元接口用語提供plc與其他設(shè)備和模塊進行連接通信的物理條件。圖2-2 plc的組成fig 2-2 plc composition2.2.4 plc的定義最初，可編程邏輯控制器（programmable logic controller）簡稱plc。只能進行計數(shù)、定時及開關(guān)量的邏輯控制。1987年2月，國際

36、電工委員會（iec）對可編程控制器的定義是：可編程控制器是一種數(shù)學(xué)運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計。它采用一類可編程序的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序、執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)操作等面向擁護的指令，并通過數(shù)字式和模塊式輸入/輸出，控制各種類型的機械和生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個整體、易于擴充功能的原則設(shè)計。2.2.5 plc的特點早期的可編程序控制器(programmable logic controller,簡稱plc),主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)和自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展,可編程序控制器將傳

37、統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)與新興的計算機技術(shù)和通信技術(shù)融為一體,具有可靠性高、功能強、應(yīng)用靈活、編程簡單、使用方便等一系列優(yōu)點,以及良好的工業(yè)環(huán)境工作性能和自動控制目標(biāo)實現(xiàn)性能,在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用1。1969年,美國數(shù)字設(shè)備公司(dec)研制出世界上第一臺可編程控制器。早期的可編程控制器由分離元件和中小規(guī)模集成電路組成,主要功能是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時等。70年代初期,體積小、功能強和價格便宜的微處理器被用于plc,使得plc的功能大大增強。在硬件方面,除了保持其原有的開關(guān)模塊以外,還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程i/o模塊和各種特殊功能模塊。在軟件方面,plc采用極易為電氣人員掌握的

38、梯形圖編程語言,除了保持原有的邏輯運算等功能以外,還增加了算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。進入80年代中、后期,由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展,微處理器的市場價格大幅度下跌,使得plc所采用的微處理器的檔次普遍提高。而且,為了進一步提高plc的處理速度,各制造廠商還研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片,大大提高了plc軟、硬件功能1。在發(fā)達工業(yè)國家,plc已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在所有的工業(yè)部門。據(jù)“美國市場信息”的世界plc以及軟件市場報告稱,1995年全球plc及其軟件的市場經(jīng)濟規(guī)模約50億美元5。隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,plc的功能得到大大的增強,具有以下特點：可靠性高：plc的高

39、可靠性得益于軟、硬件上一系列的抗干擾措施和它特殊的周期循環(huán)掃描工作方式。在i/o環(huán)節(jié)，plc采用了光電隔離、濾波等多種措施。系統(tǒng)程序和大部分的用戶程序都采用eprom存儲，一般plc的平均無故障工作時間可達幾萬小時以上?？刂乒δ軓姡簆lc采用的cup一般是具有較強位處理功能的為處理機，為了增強其復(fù)雜的控制功能和連網(wǎng)通訊等管理功能，可以采用雙cpu的運行方式，使其功能得到極大的增強。編程方便易學(xué)：第一編程語言（梯形圖）是一種圖形編程語言，與多年來工業(yè)現(xiàn)場使用的電器控制圖非常相似，理解方式也相同，非常適合現(xiàn)場人員學(xué)習(xí)。使用于惡劣的工作環(huán)境：采用封裝的方式，適合于各種震動、腐蝕、有毒氣體等的應(yīng)用場合

40、。與外部設(shè)備連接方便：采用統(tǒng)一接線方式的可坼裝的活動端子排，提供不同的端子功能適合于多種電器規(guī)格。體積小、重量輕、功耗低、性價比高。模塊化結(jié)構(gòu)，擴展能力強。根據(jù)現(xiàn)場的需要進行不同功能的擴展和組裝，一種型號的plc可用于控制從幾個i/o點到幾百個i/o點的控制系統(tǒng)。維修方便，功能更靈活。程序的修改就以意味著功能的修改，因此功能的改變非常靈活。2.2.6 plc的性能指標(biāo)存儲容量：這里專指用戶存儲器的存儲容量，它決定了用戶所編程序的長短。大、中、小型plc的存儲容量變化范圍一般為2kb2mb。i/o點數(shù)： i/o點數(shù)，即plc面板上的i/o端子的個數(shù)。i/o點數(shù)越多，外部可以連接的i/o器件就越多

41、，控制規(guī)模就越大。它是衡量plc性能的重要指標(biāo)之一。掃描速度: 掃面速度是指plc執(zhí)行程序的快慢，是一個重要的性能指標(biāo)，體現(xiàn)了計算機控制取代繼電器控制的吻合程度。從自動控制的觀點來看，決定了系統(tǒng)的實時性和穩(wěn)定性。指令的多少:它是衡量plc能力強弱的標(biāo)志，決定了plc的處理能力、控制能力的強弱。限定了計算機發(fā)揮運算功能、完成復(fù)雜控制的能力。內(nèi)部寄存器的配置和容量: 它直接對用戶編制程序提供支持，對plc指令的執(zhí)行速度及可完成的功能提供直接的支持。擴展能力: 擴展能力包括i/o點數(shù)的擴展和plc功能的擴展兩方面的內(nèi)容。特殊功能單元: 特殊功能單元種類多，也可以說plc的功能多。典型的特殊功能單元有

42、模擬量、模糊控制連網(wǎng)等功能。2.2.7 plc的分類不同的分類標(biāo)準(zhǔn)會造成不同的分類結(jié)果，plc常用的分類方式有如下兩種。按其i/o點數(shù)一般分為微型（32點以下）、小型（128點以下）、中型（1024點以下）、大型（2048點以下）、超大型（從2048點以上可達8192點以上）5種。按結(jié)構(gòu)可分為箱體式、模塊式和平板式3種。2.3 plc工作原理2.3.1 循環(huán)掃描cup連續(xù)執(zhí)行用戶程序、任務(wù)的循環(huán)序列稱為掃描。cup的掃描周期包括讀輸入、執(zhí)行程序、處理通訊請求、執(zhí)行cup自診斷測試及寫輸出等等內(nèi)容。plc可被看成是在系統(tǒng)軟件支持下的一種掃描設(shè)備。他意識周而復(fù)始的循環(huán)掃描并執(zhí)行由系統(tǒng)軟件規(guī)定好的任

43、務(wù)。用戶程序只是掃描周期的一個組成部分，用戶程序不運行時，plc也在掃描，只不過在一個周期中去除了用戶程序和讀輸入、寫輸出這幾部分的內(nèi)容。典型的plc在一個周期中可以完成以下5個掃描過程。自診斷測試掃描過程。為保證設(shè)備的可靠行，及時放映所出現(xiàn)的故障，plc都具有自監(jiān)視功能。與網(wǎng)絡(luò)進行通訊的掃描過程。一般小型系統(tǒng)沒有這一掃描過程，配有網(wǎng)絡(luò)的plc系統(tǒng)才有通訊掃描過程，這一過程用于plc之間及plc與上位計算機或終端設(shè)備之間的通信。用戶程序掃描過程。機器處于正常運行狀態(tài)下，每一個掃描周期內(nèi)都包含該掃描過程。該過程在機器運行中是否執(zhí)行是可控的，即用戶可以通過軟件進行設(shè)定。用戶程序的長短會影響過程所用

44、的時間。讀輸入、寫輸出掃描過程。機器在正常運行狀態(tài)下，每一個掃描周期都包含這個掃描過程。該過程在機器運行中是否被執(zhí)行是可控的。cup在處理用戶程序時，使用的輸入值不是直接從輸入點讀取的，運算的結(jié)果也不直接送到實際輸出點，而是在內(nèi)存中設(shè)置了兩個映象寄存器：一個為輸入映象寄存器，另一個為輸出映象寄存器。用戶程序所用的輸入值是輸入映象寄存器的值，運算結(jié)果也放在輸出映像寄存器。在輸入掃描過程中，cup把實際輸入點的狀態(tài)鎖入到輸入映像寄存器：在輸出掃描過程中cup把輸出映像寄存器的值的輸出點。 循環(huán)掃描有如下特點：掃描周期周而復(fù)始地進行，讀輸入、輸出和用戶程序是否執(zhí)行是可控的。輸入映像寄存器的內(nèi)容是由設(shè)

45、備驅(qū)動的，在程序執(zhí)行過程中的一個周期內(nèi)輸入映像寄存器的值保持不變，cup采用集中輸入的控制思想，只能使用輸入映像寄存器的值來控制程序的執(zhí)行。對同一個輸出單元的多次使用、修改次序會造成不同的執(zhí)行結(jié)果。各個電路和不同的掃描階段會造成輸入和輸出的延遲，這是plc的主要缺點。 在讀輸入階段，cup對各個輸入端子進行掃描，通過輸入電路將各輸入點的狀態(tài)鎖入映象寄存器中。緊接著轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行階段，cup按照先左后右、先上后下的順序?qū)γ織l指令進行掃描，根據(jù)輸入映象寄存器和輸出映象寄存器的狀態(tài)執(zhí)行用戶程序，同時將執(zhí)行結(jié)果寫入輸出映象寄存器。在程序執(zhí)行期間，即使輸入端子狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會改

46、變輸入端子狀態(tài)變化只能在下一個周期的輸入階段才被集中讀入。輸入/輸出采用映象寄存器的優(yōu)點：集中采用i/o，程序掃描期間輸入值固定不變，程序執(zhí)行完后統(tǒng)一輸出。這集圖2-3 plc信號的傳遞過程fig 2-3 plc signal transmission中i/o的方式保證的程序的順序執(zhí)行與外部電路亂序執(zhí)行的統(tǒng)一，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。程序執(zhí)行時，存取映象寄存器要比讀寫i/o端點快的多，這樣可以加快程序執(zhí)行速度。i/o點必須按位存取，而映象寄存器可按位、字節(jié)、字、雙字靈活的存取，增加了程序的靈活性。2.3.2 i/o響應(yīng)時間由于plc采用循環(huán)掃描的工作方式，而且對輸入和輸出信號只在沒個掃描周期的固定

47、時間集中輸入/輸出，所以必然會產(chǎn)生輸出信號相對輸入信號滯后的現(xiàn)象。掃描周期越長，滯后現(xiàn)象越嚴(yán)重。響應(yīng)時間有輸入延遲、輸出延遲和程序執(zhí)行時間部分決定。plc輸入電路設(shè)置了濾波器，濾波器的常數(shù)越大，對輸入信號的延遲作用越強。輸入延遲是由硬件決定的，有的plc濾波器時間常數(shù)可調(diào)。從輸出鎖存器到輸出端子所經(jīng)歷的時間稱為輸出延遲，對于不同的輸出形式，其值大小不同。它也是由硬件決定的，對于不同信號的plc可以通過查表得到。程序執(zhí)行時間主要由程序長短來決定，對于一個實際的控制程序，編程人員須對此進行現(xiàn)場測算，使plc的響應(yīng)時間控制在系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)。在最有利的情況下，輸入狀態(tài)經(jīng)過一個掃描周期在輸出得到響應(yīng)的

48、時間，稱為最小i/o響應(yīng)時間。在最不利的情況下，輸入點的狀態(tài)恰好錯過了輸入的鎖入時刻，造成在下一個輸出鎖定才能被響應(yīng)，這就需要兩個掃描周期時間，稱為最大i/o響應(yīng)時間。它們是由plc的掃描執(zhí)行方式?jīng)Q定的，與編程方法無關(guān)。2.3.3 plc中的存儲器plc中的存儲器按用途分為系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器以及工作數(shù)據(jù)存儲器。系統(tǒng)程序存儲器中存放的是廠家根據(jù)其選用的plc的指令的系統(tǒng)編寫的系統(tǒng)程序，它決定了plc的功能，用戶不能更改其內(nèi)容。用戶程序存儲器用來存儲根據(jù)控制要求而編制的用戶應(yīng)用程序。用來存儲工作數(shù)據(jù)的區(qū)域稱為工作數(shù)據(jù)區(qū)。2.4 plc的i/o編址 plc與電氣回路的接口，是通過輸入輸出

49、部分（i/o）完成的。i/o模塊集成了plc的i/o電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入plc系統(tǒng)，輸出模塊相反。i/o分為開關(guān)量輸入（di），開關(guān)量輸出（do），模擬量輸入（ai），模擬量輸出（ao）等模塊。按i/o點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，i/o模塊可多可少，但其最大數(shù)受cpu所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。大多數(shù)模塊式plc使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使cpu能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。2.5 plc控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使用plc可以構(gòu)成多種

50、形式的控制結(jié)構(gòu)，下面介紹幾種常用的plc控制系統(tǒng)。2.5.1 單機控制系統(tǒng)單機控制系統(tǒng)是較普通的一種plc控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用一臺plc控制一個對象，控制系統(tǒng)要求的i/o點數(shù)和存儲器容量都比較小，沒有plc的通訊問題，采樣條件和執(zhí)行結(jié)構(gòu)都比較集中，控制系統(tǒng)的構(gòu)成簡單明了。如圖2-4所示是一個簡單的單機控制系統(tǒng)，圖中plc可以選用任何一種類型。在單機控制系統(tǒng)中由于控制對象比較確定，因此系統(tǒng)要完成的功能一般較明確，i/o點數(shù)、存儲器容量等參數(shù)的余量適中即可等參數(shù)的余量適中即可。 p l c控 制 對 象圖2-4 簡單的單機控制系統(tǒng)fig 2-4 simple stand-alone control

51、 system2.5.2 集中控制系統(tǒng)集中控制系統(tǒng)用儀態(tài)功能強大的plc監(jiān)視、控制多個設(shè)備，形成中央集中式的控制系統(tǒng)。其中，各個設(shè)備之間的聯(lián)絡(luò)，連鎖關(guān)系、運行順序等統(tǒng)一由中央plc來完成，如圖2-5示顯然，集中控制系統(tǒng)比單機控制系統(tǒng)經(jīng)濟的多。但是當(dāng)其中一個控制對象的控制程序需要改變時，必須停止運行中央plc，其他的控制對象也必須停止運行。當(dāng)各個控制對象的地理位置距集中控制系統(tǒng)比較遠(yuǎn)時，需要大量的電纜線，造成系統(tǒng)成本的增加。為了適應(yīng)控制系統(tǒng)的改變，采用集中控制系統(tǒng)時，必須注意選擇i/o點數(shù)和存儲器容量時要留有足夠的余量，以便滿足增加控制對象的要求。p l c控制對象a控制對象b控制對象c圖2-5

52、 集中控制系統(tǒng)fig 2-5 centralized control system2.5.3 分散控制系統(tǒng)分散控制系統(tǒng)的構(gòu)成如圖2-6所示，每一個控制對象設(shè)置一臺plc，各臺plc可以通過信號傳遞進行內(nèi)部連鎖、響應(yīng)或發(fā)令等，或者由上位機通過數(shù)據(jù)通信總線進行通訊。分散控制系統(tǒng)常用于多臺機械生產(chǎn)線的控制，各個生產(chǎn)線之間有數(shù)據(jù)連接。由于各個控制對象都由自己的plc進行控制，當(dāng)其中一個plc停止運行時不需要停止運行其他的plc。隨著plc性能的不斷提高，由plc擔(dān)當(dāng)?shù)蛯涌刂迫蝿?wù)，通過網(wǎng)絡(luò)連接，plc與過程控制相結(jié)合的分散控制系統(tǒng)將是計算機控制的重要發(fā)展方向。與集中控制系統(tǒng)相比，分散控制系統(tǒng)的可靠性大大

53、加強。具有相同i/o點數(shù)時，雖然分散控制系統(tǒng)中多用了一臺或幾臺plc，導(dǎo)致價格偏高，但是從維護、試運轉(zhuǎn)或增設(shè)控制對象等方面來看，其靈活性要大的多，總的成本核算是合理的。上機位plc aplc bplc c控制對象 a控制對象 b控制對象 c圖2-6 分散控制系統(tǒng)fig 2-6 distributed control system2.6 plc的選型設(shè)計基于以上所述供恒壓自動供水控制系統(tǒng)應(yīng)該滿足的以下基本原則：最大限度的滿足被控對象的控制要求。在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、使用和維護方便。保證控制系統(tǒng)安全可靠?？紤]到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進在選擇plc容量時應(yīng)適當(dāng)留有裕量，綜合

54、以上原則，本設(shè)計應(yīng)選擇s7-200和em231擴展模塊，既能滿足用戶要求。s7200雖然為小型plc，但是許多功能達到了原來大、中型plc的水平，而價格動是小型plc的價格。因此，s7200一經(jīng)推出，即受到了廣泛的關(guān)注。特別是s7200的第二代cpu22x系列具有多種功能模塊和人機界面可供選擇，具有功能齊全的編程和工業(yè)控制組態(tài)軟件，系統(tǒng)的集成非常方便，可以很容易地組成plc網(wǎng)絡(luò)，控制系統(tǒng)的設(shè)計簡單，幾乎可以完成任何功能的控制任務(wù)?？紤]到電路的設(shè)計要示和經(jīng)濟效益決定選用cpu222型可編程控制器。cpu222型主機單元 具有8輸入/6輸出共計劃14個數(shù)字量i/o點，可以連接2個i/o擴展單元，最

55、大擴展到78個數(shù)字量i/o點或10路模擬量i/o，程序和數(shù)據(jù)存儲容量為6kb，具有4個獨立的30khz高速脈沖計數(shù)器和2路獨立的20khz高速脈沖輸出，具有pid控制器，具有1個rs485通信/編程口，具有多點接口mpi通信協(xié)議和點對點ppi通信協(xié)議，具有自由通信口。2.7 plc的輸入/輸出點分配電源模塊plc電源用于為plc各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24v的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220vac或110vac），直流電源（常用的為24vdc）。常用的i/o分類如下：開關(guān)量：按電壓水平分，有220vac、110vac、24vdc，按隔離方式分，有繼電器

56、隔離和晶體管隔離。模擬量：按信號類型分，有電流型（4-20ma,0-20ma）、電壓型（0-10v,0-5v,-10-10v）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用io外，還有特殊io模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。plc的輸入/輸出地址分配如表2-2所示。信號名稱信號符號i/o編址輸入/輸出電源深井泵手動sb0i0.0dc24v清水泵手動sb1i0.1dc24v自動sb2i0.2dc24v水位下限開關(guān)sq3i0.3dc24v水位上限開關(guān)sq4i0.4dc24vqf1km1 q0.0ac220vqf2km2q0.1ac220v表2-2 plc的輸入/輸出地址分配 tab.2-2 the detailed table of i/o