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(jī)執(zhí)行，上位機(jī)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04mi,即液位信號Ug1對應(yīng)的測量范圍為04ml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02ml2 、閥、泵的自動控制在

2、自動控制狀態(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(yùn)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)bu

3、tton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、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、依次循環(huán)點(diǎn)亮，且當(dāng)其中某一燈亮?xí)r，具前一燈滅。當(dāng)閥處于關(guān)閉狀態(tài)而泵處于打開狀態(tài)時，組燈中、依次循環(huán)點(diǎn)亮，且當(dāng)其中某一燈亮?xí)r，具前一燈滅。當(dāng)閥泵均處于打開狀態(tài)時，組燈中、依次循環(huán)點(diǎn)亮，且當(dāng)其中某一燈亮?xí)r，其前一燈

4、滅。6、組態(tài)程序與PLC程序的連接7、組態(tài)王組態(tài)程序(1)系統(tǒng)運(yùn)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(3)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(jìn)行查詢。(4)報警功能能夠顯示如下報警信息：當(dāng)水池液位低于時，水池液位下下限報警。當(dāng)水池液位高于時，水池液位上上限報警。當(dāng)水塔液位低于時，水塔液位下下限報警。當(dāng)水塔液位高于時，水塔液位上上限報警。(5)操作權(quán)限的區(qū)分

5、設(shè)置兩個用戶組分別為工程師組和操作工組。創(chuàng)建若干分屬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。(6)工程文件的保護(hù)對組態(tài)工程文件設(shè)置密碼保護(hù)。三、程序中各符號代表的含義自動/手動顯小燈自動控制水池低液位報警手動控制水塔低液位報警手動控制閥Y開關(guān)閥Y手動拄制水M1JT美泵M1程序總開關(guān)寸斤閥和泵處于/、同狀態(tài)手自動控制切換指不閥和泵處于/、同狀態(tài)水池液位上下限改變時控制閥的開關(guān)指不閥和泵處于/、同狀態(tài)水塔液位上下限改變時控制泵的開關(guān)寸斤閥和泵處于/、同狀態(tài)閥和泵處于/、同狀態(tài)四、PLC程序:Main主程序Sub子程序中斷子程序五、組態(tài)過程1、組

6、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)4、創(chuàng)建歷史數(shù)據(jù)查詢畫面5、創(chuàng)建報警歷史查詢畫面6、設(shè)置用戶權(quán)限7、編寫腳本語言應(yīng)用程序設(shè)計語言：本站點(diǎn)Button手自動=1)本站點(diǎn)本站點(diǎn)SCLEVEL)本站點(diǎn)KGF=1;本站點(diǎn)本站點(diǎn)VD206)本站點(diǎn)SCLEVEL )本站點(diǎn)KGF=0;本站點(diǎn)本站點(diǎn)本站點(diǎn)本站點(diǎn)KGF2=1;本站點(diǎn)本站點(diǎn)VD210)本站點(diǎn)KGF2=0;else本站點(diǎn)BUTTON=1)本站點(diǎn)KGF=1;else本站點(diǎn)KGF=0;本站點(diǎn)BUTT0NM1=1)本站點(diǎn)KGF2=1;else本站點(diǎn)KGF2=0;本站點(diǎn)本站點(diǎn)Start=1)本站點(diǎn)FLOW1=1

7、0;else本站點(diǎn)FLOW1=0;本站點(diǎn)本站點(diǎn)Start=1)本站點(diǎn)FLOW2=10;else數(shù)據(jù)改變命令語言：六、運(yùn)行結(jié)果：1、打開組態(tài)王水塔水位控制程序的時候顯示：2、自動控制：低液位的時候報警燈顯示：水池液位高于最低液位，水塔液位小于最低液位，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。水池液位高于最高液位，水池高限位報警，閥停止工作3、手動控制：4、報警窗口5、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(jī)監(jiān)控并且控制下位機(jī)的運(yùn)行，實驗可以改進(jìn)為下位機(jī)的控

8、制狀態(tài)可以讀入到上位機(jī)中，同時下位機(jī)的控制狀態(tài)可以由上位機(jī)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(dá)的工程值（如：溫度、壓力）的大小，而最大（?。┰贾凳遣杉O(shè)備中數(shù)字量的最大（?。┲?。此實驗通過PLC測試程序的運(yùn)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（?。┰贾档膶?yīng)問題。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

9、是雙向的、動態(tài)的，比如從下位機(jī)采集的來的數(shù)據(jù)，發(fā)送給下位機(jī)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(rèn)識。對于組態(tài)王軟件，我第一次獨(dú)立運(yùn)用此軟件實現(xiàn)上位機(jī)對下位機(jī)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(yùn)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)置變量時，最大（?。┲蹬c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?？傮w來說，在本次實驗中收獲還是挺多的。實

10、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(jī)執(zhí)行，上位機(jī)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(jī)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，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，這些工位均用于傳送工件。2、PLC功能設(shè)計按下啟動按鈕整個系統(tǒng)開始工

11、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DEFGt送之后進(jìn)行A操作，再經(jīng)過DEFGt送之后進(jìn)行B操作，再經(jīng)過DEFG傳送之后進(jìn)行C操作，然后經(jīng)過DEFG專送到倉庫。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。(2)可以對A、B、C、D、E、F、G、H指示燈以及啟動SD,復(fù)位和移位按鈕的歷史數(shù)據(jù)查詢。(3)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(yùn)行畫面的權(quán)限(4)工程文件的保護(hù)：對組態(tài)工程文件設(shè)置密碼保護(hù)。三、I/O口分配表二啟動開關(guān)SDD移位開關(guān)E復(fù)位開關(guān)FAGBHC四、

12、PLC程序五、組態(tài)王設(shè)置1、繪制畫面2、變量設(shè)置3、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六、運(yùn)行結(jié)果顯示：1、只有登錄才有權(quán)限查詢歷史記錄和退出監(jiān)控程序2、運(yùn)行程序3、歷史數(shù)據(jù)查詢七、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(diǎn)亮，若實驗可以改進(jìn)的話，可以改進(jìn)成12個燈輪流點(diǎn)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