恒压供水系统PLC控制Word格式.docx
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Keywords:
PLC（programmablecontroller>
Constantvoltagesupplieswater
Frequencyconverter
第一章恒压供水原理及工艺
5
1.1工艺要求
1.2系统的组成和基本工作原理
第二章PLC概述
6
2.1
PLC的组成
2.1.1PLC的输入
2.1.2
PLC的输出
2.1.3
PLC的定义
2.1.4
PLC的特点
7
2.1.5
PLC的性能指标
2.1.6
PLC的分类
2.2
PLC工作原理
8
2.2.1
循环扫描
2.2.2
I/O响应时间
2.2.3
PLC中的存储器
2.3
PLC的编程语言
9
2.3.1
PLC的编程结构功能图
2.3.2
梯形图编程语言
2.4PLC的分类
10
2.4.1
按I/O点数容量分类
2.4.2
按结构形式分
11
2.5
PLC与继电器控制系统的区别
2.6
PLC控制系统的结构
12
2.6.1单机控制系统
2.6.2
集中控制系统
2.6.3
分散控制系统
2.7
PLC网络及特点
13
2.7.1
网络概述
&
nb
sp。
13
2.7.2
网络控制系统PLC的影响
第三章
系统硬件设计
14
3.1
恒压供水系统的基本构成
3.2
系统控制要求
15
3.3
控制系统的I/O点及地址分配
3.4
系统选型
16
3.5
PLC模拟量控制单元的配置以及应用
17
3.5.1
校准及配置
3.5.2
EM235工作程序编制
3.5.3
电气控制系统原理图
第四章系统程序设计
19
4.1由“恒压”要求出发的工作泵组数量控制管理
4.2程序的结果以及程序功能的实现
参考文献
28
致谢
第一章恒压供水原理及工艺
1.1工艺要求
对三泵生活/消防双恒压供水系统的基本要求是：
<
1）生活供水时，系统应底恒压值运行，消防供水时系统应高恒压值运行；
2）三台泵根据恒压的需要，采用“先开先停”的原则介入和退出；
3）在用水量小的情况下，如果一台泵连续运行的时间超过3H，则要切换到下一台泵，即系统具有“倒泵功能”，避免某一台泵工作时间过长；
4）三台泵在启动时要又软启动功能；
1.2系统的组成和基本工作原理
以一个三泵生活/消防双恒压无塔供水系统为例来说明其工艺过程，市网来水用高低水位控制器EQ来控制注水阀TV1，它们自动把水注满储水池，只要水位低于高水位，则自动往水箱中注水。
水池的高/低水位信号也直接送给PLC，作为底水位报警用。
为了保障供水的持续性，水位上下限传感器高低距离不是相差很大。
生活用水和消防用水共用三台泵，平时电磁阀YV2处于失电状态，关闭消防管网，三台泵根据生活用水的多少，按一定的控制逻辑运行，使生活用水的恒压状态<
生活用水底恒压值）下进行；
当有火灾发生时，电磁阀YV2得电，关闭生活用水管网，三台泵共消防用水使用，并根据用水量的大小，使消防供水也在恒压状态<
消防用水高恒压值）下进行。
火灾结束后三台泵再改为生活供水使用。
第二章PLC概述
PLC的组成
2.1.1PLC的输入
通过对继电器控制特点的介绍和最初通用汽车公司提出的要求分析。
PLC要想取代继电器控制，首先要解决外部设备的直接输入问题。
因为当时主要集中在开关量控制，也就是开关量<
触点的开闭状态）如何直接接入PLC并被PLC所识别，对此就需要解决以下几个问题：
有源接入，无源接入，绝缘问题，隔离问题和互相干扰问题。
PLC的输出
输出问题主要是接点的驱动能力问题，或者说是带负载能力和输出方式的问题。
输出动作次数的限制，是保证PLC的输出接点能否驱动接触器、电磁阀这样的控制执行元器件的问题至少要能直接驱动中间继电器。
PLC的定义
最初，可编程逻辑控制器<
ProgrammableLogicController）简称PLC。
只能进行计数、定时及开关量的逻辑控制。
1987年2月，国际电工委员会<
IEC）对可编程控制器的定义是：
可编程控制器是一种数学运算操作的电子系统，专为在工业环境下的应用而设计。
它采用一类可编程序的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向拥护的指令，并通过数字式和模块式输入/输出，控制各种类型的机械和生产过程。
可编程序控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩充功能的原则设计。
2.1.4
PLC的特点
1）可靠性高。
在I/O环节，PLC采用了光电隔离、滤波等多种措施。
系统程序和大部分的用户程序都采用EPROM存储，一般PLC的平均
无故障工作时间可达几万小时以上。
2）控制功能强。
PLC采用的CPU一般是具有较强位处理功能的为处理机，为了增强其复杂的控制功能和连网通讯等管理功能，可以采用双CPU的运行方式，使其功能得到极大的增强。
3）体积小、重量轻、功耗底。
4）性价比高。
5）模块化结构，扩展能力强。
根据现场的需要进行不同功能的扩展和组装，一种型号的PLC可用于控制从几个I/O点到几百个I/O点的控制系统。
6）维修方便，功能更灵活。
程序的修改就以意味着功能的修改，因此功能的改变非常灵活。
2.1.5
PLC的性能指标
1）存储容量
这里专指用户存储器的存储容量，它决定了用户所编程序的长短。
大、中、小型PLC的存储容量变化范围一般为2KB~~2MB。
2）I/O点数
I/O点数，即PLC面板上的I/O端子的个数。
I/O点数越多，外部可以连接的I/O器件就越多，控制规模就越大。
它是衡量PLC性能的重要指标之一。
3）指令的多少
她是衡量PLC能力强弱的标志，决定了PLC的处理能力、控制能力的强弱。
限定了计算机发挥运算功能、完成复杂控制的能力。
4）内部寄存器的配置和容量
它直接对用户编制程序提供支持，对PLC指令的执行速度及可完成的功能提供直接的支持。
5）扩展能力
扩展能力包括I/O点数的扩展和PLC功能的扩展两方面的内容。
6）特殊功能单元
特殊功能单元种类多，也可以说PLC的功能多。
典型的特殊功能单元有模拟量、模糊控制连网等功能。
2.1.6
PLC的分类
不同的分类标准会造成不同的分类结果，PLC常用的分类方式有如下两种。
按其I/O点数一般分为微型<
32点以下）、小型<
128点以下）、中型<
1024点以下）、大型<
2048点以下）、超大型<
从2048点以上可达8192点以上）5种。
按结构可分为箱体式、模块式和平板式3种。
PLC工作原理
循环扫描
CPU连续执行用户程序、任务的循环序列称为扫描。
CPU的扫描周期包括读输入、执行程序、处理通讯请求、执行CPU自诊断测试及写输出等等内容。
循环扫描有如下特点：
1）扫描周期周而复始地进行，读输入、输出和用户程序是否执行是可控的。
2）输入映像寄存器的内容是由设备驱动的，在程序执行过程中的一个周期内输入映像寄存器的值保持不变，CPU采用集中输入的控制思想，只能使用输入映像寄存器的值来控制程序的执行。
3）对同一个输出单元的多次使用、修改次序会造成不同的执行结果。
4）各个电路和不同的扫描阶段会造成输入和输出的延迟，这是PLC的主要缺点。
在读输入阶段，CPU对各个输入端子进行扫描，通过输入电路将各输入点的状态锁入映象寄存器中。
紧接着转入用户程序执行阶段，CPU按照先左后右、先上后下的顺序对每条指令进行扫描，根据输入映象寄存器和输出映象寄存器的状态执行用户程序，同时将执行结果写入输出映象寄存器。
在程序执行期间，即使输入端子状态发生变化，输入状态寄存器的内容也不会改变——输入端子状态变化只能在下一个周期的输入阶段才被集中读入。
I/O响应时间
因为PLC采用循环扫描的工作方式，而且对输入和输出信号只在每个扫描周期的固定时间集中输入/输出，所以必然会产生输出信号相对输入信号滞后的现象。
扫描周期越长，滞后现象越严重。
响应时间由输入延迟、输出延迟和程序执行时间部分决定。
1）PLC输入电路设置了滤波器，滤波器的常数越大，对输入信号的延迟作用越强。
输入延迟是由硬件决定的，有的PLC滤波器时间常数可调。
2）从输出锁存器
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