水塔水位控制系统PLC设计范本Word文件下载.docx
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若系统正常，此时水池下限液位开关S4为OFF,表示水位高于下限水位。
当水位液面高于上限水位，则S3为ON，阀Y关闭（Y为OFF）。
当S4为OFF时，且水塔水位低于水塔下限水位时（水塔下限水位开关S2为ON），电机M开始工作，向水塔供水，当S2为OFF时，表示水塔水位高于水塔下限水位。
当水塔液面高于水塔上限水位时（水塔上限水位开关S1为OFF），电机M停止。
（注：
当水塔水位低于下限水位，同时水池水位也低于下限水位时，水泵不能启动）
1.2水塔水位控制系统主电路
水塔水位控制系统主电路如图1-2所示：
图1-2水塔水位控制系统主电路
1.3、I/O接口分配
水塔水位控制系统PLC的I/O接口分配如表1-1所示。
表1-1水塔水位控制系统PLC的I/O接口分配表
符号地址
绝对地址
数据类型
说明
1
S1
I0.1
BOOL
水塔上限水位
2
S2
I0.2
水塔下限水位
3
S3
I0.3
水池上限水位
4
S4
I0.4
水池下限水位
5
START
I0.0
控制开关
6
Y
Q0.1
水阀
7
M1
Q0.2
抽水电机
8
Q0.3
水池下限指示灯
9
Q0.4
水池上限指示灯
10
Q0.5
水塔下限指示灯
11
Q0.6
水塔上限指示灯
12
Q0.7
报警指示灯
1.4、水塔水位控制系统的I/O接线图
这是一个单体控制小系统，没有特殊的控制要求，它有5个开关量，开关量输出触点数有8个，输入、输出触点数共有13个，只需选用一般中小型控制器即可。
据此，能够对输入、输出点作出地址分配，水塔水位控制系统的I/O接线图如图1-3所示。
图1-3水塔水位控制系统的I/O接线图
2、水塔水位控制系统PLC软件设计
2.1程序流程图
水塔水位控制系统的PLC控制流程图，根据设计要求，控制流程图如图2-1所示。
图2-1水塔水位控制系统的PLC控制流程图
2.2梯形图程序设计及工作过程分析
梯形图编程语言是一种图形化编程语言，它沿用了传统的继电接触器控制中的触点、线圈、串并联等术语和图形符号，与传统的继电器控制原理电路图非常相似，但又加入了许多功能强而又使用灵活的指令，它比较直观、形象，对于那些熟悉继电器一接触器控制系统的人来说，易被接受。
继电器梯形图多半适用于比较简单的控制功能的编程，绝大多数PLC用户都首选使用梯形图编程。
梯形图编程的一般规则有:
（1）梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。
每一个逻辑行起始于左母线然后是触点的各种连接，最后是线圈或线圈与右母线相连，整个图形呈阶梯形。
梯形图所使用的元件编号地址必须在所使用PLC的有效范围内。
（2）梯形图是PLC形象化的编程方式，其左右两侧母线并不接任何电源，因而图中各支路也没有真实的电流流过。
但为了读图方便，常见“有电流”、“得电”等来形象地描述用户程序解算中满足输出线圈的动作条件，它仅仅是概念上虚拟的“电流”，而且认为它只能由左向右单方向流;
层次的改变也只能自上而下。
（3）梯形图中的继电器实质上是变量存储器中的位触发器，相应某位触发器为“1态”，表示该继电器线圈通电，其动合触点闭合，动断触点打开，反之为“O态”。
梯形图中继电器的线圈又是广义的，除了输出继电器、内部继电器线圈外，还包括定时器、计数器、移位寄存器、状态器等的线圈以及各种比较、运算的结果。
（4）梯形图中信息流程从左到右，继电器线圈应与右母线直接相连，线圈的右边不能有触点，而左边必须有触点。
（5）继电器线圈在一个程序中不能重复使用:
而继电器的触点，编程中能够重复使用，且使用次数不受限制。
（6）PLC在解算用户逻辑时，是按照梯形图由上而下、从左到右的先后顺序逐步进行的，即按扫描方式顺序执行程序，不存在几条并列支路同时动作，这在设计梯形图时，能够减少许多有约束关系的联锁电路，从而使电路设计大大简化。
因此，由梯形图编写指令程序时，应遵循自上而下、从左到右的顺序，梯形图中的每个符号对应于一条指令，一条指令为一个步序。
当PLC运行时，用户程序中有众多的操作需要去执行，但CPU是不能同时去执行多个操作的，它只能按分时操作原理每一时刻执行一个操作。
这种分时操作的过程称为CPU对程序的扫描。
扫描从0000号存储地址所存放的第一条用户程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按存储地址号递增顺序逐条扫描用户程序，也就是顺序逐条执行用户程序，直到程序结束。
每扫描完一次程序就构成一个扫描周期，然后再从头开始扫描，并周而复始。
根据控制要求，设计的梯形图程序如图2-2所示。
2.2.1水塔水位控制系统梯形图
图2-2水塔水位控制系统梯形图
2.2.3工作过程
设水塔、水池初始状态都为空着的，4个液位指示灯全亮。
当执行程序时，扫描到水池为液位低于水池下限液位时，电磁阀打开，开始往水池里进水，如果进水超过4秒，而水池液位没有超过水池下限位，说明系统出现故障，系统就会自动报警。
若4秒之后水池液位按预定的超过水池下限位，说明系统在正常的工作，水池下限位的指示灯灭，此时，水池的液位已经超过了下限位了，系统检测到此信号时，由于水塔液位低于水塔水位下限，水泵开始工作，向水塔供水，当水池的液位超过水池上限液位时，水池上限指示灯灭，电磁阀就关闭，可是水塔现在还没有装满，可此时水塔液位已经超过水塔下限水位，则水塔下限指示灯灭，水泵继续工作，在水池抽水向水塔供水，水塔抽满时，水塔液位超过水塔上限，水塔上限指示灯灭，但刚刚给水塔供水的时候，水泵已经把水池的水抽走了，此时水塔液位已经低于水池上限，水池上限指示灯亮。
此次给水塔供水完成。
2.2.3、梯形图对应的指令表
程序段1：
程序段2：
程序段3：
程序段4：
程序段5：
程序段6：
程序段7：
程序段8：
程序段9：
2.2.4程序仿真
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