水塔水位控制系統(tǒng)PLC設(shè)計

1、水塔水位控制系統(tǒng)PLC設(shè)計1、水塔水位控制系統(tǒng)PLC硬件設(shè)計1.1、 水塔水位控制系統(tǒng)設(shè)計要求水塔水位控制裝置如圖1-1所示置水當(dāng)閥Y打開 4秒以 還不為;S1-表示水塔的水位：上限，S2表示水塔的;水位下限，S3-表示水：池水位上限，! S4-表示水池水位下L限，_M1為抽水電機.X圖1-1水塔水位控制裝塔水位的工作方式：水池液位低于下限液位開關(guān)S4,S4此時為ON水（Y為ON,開始往水池里注水，定時器開始定時，后，若水池液位沒有超過水池下限液位開關(guān)時（S4OFF,則系統(tǒng)發(fā)出報警（閥Y指示燈閃爍），表示S4為OFF,表示水位高于閥Y沒有進水，出現(xiàn)故障；若系統(tǒng)正常，此時水池下限液位開關(guān)下限水位

2、。當(dāng)水位液面高于上限水位，則S3為ON閥Y關(guān)閉（Y為OFF當(dāng)S4為OFFW,且水塔水位低于水塔下限水位時（水塔下限水位開關(guān)S2為ON,電機M開始工作，向水塔供水，當(dāng)S2為OFF時，表示水塔水位高于水塔下限水位。當(dāng)水塔液面高于水塔上限水位時（水塔上限水位開關(guān)S1為OFF,電機M停止。（注：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）1.2、 塔水位控制系統(tǒng)主電路水塔水位控制系統(tǒng)主電路如圖1-2所示:圖1-2水塔水位控制系統(tǒng)主電路1.3、 I/O接口分配水塔水位控制系統(tǒng)PLC的I/O接口分配如表1-1所示表1-1水塔水位控制系統(tǒng)PLC的I/O接口分配表符號地址絕對地址數(shù)據(jù)類

3、型|說明1S1I0.1BOOL水塔上限水位2S2I0.2BOOL水塔下限水位3S3I0.3BOOL水池上限水位4S4I0.4BOOLn水池下限水位5STARTI0.0BOOL控制開關(guān)6YQ0.1BOOL水閥7M1Q0.2BOOL抽水電機8Q0.3BOOL水池下限指示燈9Q0.4BOOL水池上限指示燈10Q0.5BOOL水塔下限指示燈11Q0.6BOOL水塔上限指示燈12Q0.7BOOL報警指示燈1.4、 水塔水位控制系統(tǒng)的I/O接線圖這是一個單體控制小系統(tǒng)，沒有特殊的控制要求，它有5個開關(guān)量，開關(guān)量輸出觸點數(shù)有8個，輸入、輸出觸點數(shù)共有13個，只需選用一般中小型控制器即可。據(jù)此，可以對輸入、輸

4、出點作出地址分配，水塔水位控制系統(tǒng)的I/O接線圖如圖1-3所示。圖1-3水塔水位控制系統(tǒng)的I/O接線圖2、水塔水位控制系統(tǒng)PLC軟件設(shè)計2.1程序流程圖水塔水位控制系統(tǒng)的PLC控制流程圖，根據(jù)設(shè)計要求，控制流程圖如圖2-1所示。圖2-1水塔水位控制系統(tǒng)的PLC控制流程圖2.2梯形圖程序設(shè)計及工作過程分析梯形圖編程語言是一種圖形化編程語言，它沿用了傳統(tǒng)的繼電接觸器控制中的觸點、線圈、用并聯(lián)等術(shù)語和圖形符號，與傳統(tǒng)的繼電器控制原理電路圖非常相似，但又加入了許多功能強而又使用靈活的指令，它比較直觀、形象，對于那些熟悉繼電器一接觸器控制系統(tǒng)的人來說，易被接受。繼電器梯形圖多半適用于比較簡單的控制功能的

5、編程，絕大多數(shù)PLC用戶都首選使用梯形圖編程。梯形圖編程的一般規(guī)則有：(1)梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。每一個邏輯行起始于左母線然后是觸點的各種連接，最后是線圈或線圈與右母線相連，整個圖形呈階梯形。梯形圖所使用的元件編號地址必須在所使用PLC的有效范圍內(nèi)。(2)梯形圖是PLC形象化的編程方式，其左右兩側(cè)母線并不接任何電源，因而圖中各支路也沒有真實的電流流過。但為了讀圖方便，常用“有電流”、“得電”等來形象地描述用戶程序解算中滿足輸出線圈的動作條件，它僅僅是概念上虛擬的“電流”，而且認(rèn)為它只能由左向右單方向流；層次的改變也只能自上而下。(3)梯形圖中的繼電器實質(zhì)上是變量存儲器中的位觸發(fā)

6、器，相應(yīng)某位觸發(fā)器為“1態(tài)”,表示該繼電器線圈通電，其動合觸點閉合，動斷觸點打開，反之為“O態(tài)”。梯形圖中繼電器的線圈又是廣義的，除了輸出繼電器、內(nèi)部繼電器線圈外，還包括定時器、計數(shù)器、移位寄存器、狀態(tài)器等的線圈以及各種比較、運算的結(jié)果。(4)梯形圖中信息流程從左到右，繼電器線圈應(yīng)與右母線直接相連，線圈的右邊不能有觸點，而左邊必須有觸點。(5)繼電器線圈在一個程序中不能重復(fù)使用：而繼電器的觸點，編程中可以重復(fù)使用，且使用次數(shù)不受限制。(6)PLC在解算用戶邏輯時，是按照梯形圖由上而下、從左到右的先后順序逐步進行的，即按掃描方式順序執(zhí)行程序，不存在幾條并列支路同時動作，這在設(shè)計梯形圖時，可以減少

7、許多有約束關(guān)系的聯(lián)鎖電路，從而使電路設(shè)計大大簡化。所以，由梯形圖編寫指令程序時，應(yīng)遵循自上而下、從左到右的順序，梯形圖中的每個符號對應(yīng)于一條指令，一條指令為一個步序。當(dāng)PLC運行時，用戶程序中有眾多的操作需要去執(zhí)行，但CPU不能同時去執(zhí)行多個操作的，它只能按分時操作原理每一時刻執(zhí)行一個操作。這種分時操作的過程稱為CPU對程序的掃描。掃描從0000號存儲地址所存放的第一條用戶程序開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按存儲地址號遞增順序逐條掃描用戶程序，也就是順序逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束。每掃描完一次程序就構(gòu)成一個掃描周期，然后再從頭開始掃描，并周而復(fù)始。根據(jù)控制要求，設(shè)計的梯形圖程序如圖2-

8、2所示。2.2.1水塔水位控制系統(tǒng)梯形圖圖2-2水塔水位控制系統(tǒng)梯形圖2.2.3工作過程設(shè)水塔、水池初始狀態(tài)都為空著的，4個液位指示燈全亮。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，開始往水池里進水，如果進水超過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，在水池抽水向水塔供水，水塔抽滿時，水塔液位超過水塔上限，水塔上限指示燈滅，但