PLC水塔水位控制实验报告材料Word文件下载.docx
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学会使用组态软件（推荐选择组态王软件）和PLC（推荐选择SIMEINSS7-200）控制系统连接,采取下位机实施,上位机监视控制方法,构建完成水塔水位自动控制系统。
1.2试验要求
（1）阅读本试验参考资料及相关图样,了解通常控制装置设计标准、方法和步骤。
（2）调研当今电气控制领域新技术、新产品、新动向,用于指导设计过程,使设计结果含有优异和发明性。
（3）认真阅读试验要求,分析并进行步骤分析,画出步骤图。
（4）应用PLC设计控制装置控制程序。
（5）设计电气控制装置照明、指示及报警等辅助电路。
（6）绘制正式图样,要求用计算机绘图软件绘制电气控制电路图,用STEP7-Micro/Win32编程软件编写梯形图。
1.3试验内容
（1）当水池水位低于水池低水位界（S4为ON表示）,阀Y打开进水（Y为ON）定时器开始定时;
（2）阀Y打开4秒后,假如S4还不为OFF,那么阀Y指示灯闪烁,表示阀Y没有进水,出现故障;
（3）S3为ON后,阀Y关闭（Y为OFF）。
当S4为OFF时,且水塔水位低于水塔低水位界时S2为ON,电机M运转抽水。
当水塔水位高于水塔高水位界时电机M停止。
1.4课程设计器材:
（1）TKPLC-1型试验装置一台
（2）安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件和组态软件计算机一台。
（3）PC/PPI编程电缆一根。
（4）连接导线若干。
1.5PLC介绍
可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController,PLC）,它采取一类可编程存放器,用于其内部存放程序,实施逻辑运算、次序控制、定时、计数与算术操作等面向用户指令,并经过数字或模拟式输入/输出控制多种类型机械或生产过程。
1.5.1基础结构
PLC实质是一个专用于工业控制计算机,其硬件结构基础上与微型计算机相同,如图所表示:
1.5.2PLC特点
（1）系统组成灵活,扩展轻易,以开关量控制为其专长;
也能进行连续过程PID回路控制;
并能与上位机组成复杂控制系统,如DDC和DCS等,实现生产过程综合自动化。
（2）使用方便,编程简单,采取简明梯形图、逻辑图或语句表等编程语言,而无需计算机知识,所以系统开发周期短,现场调试轻易。
另外,可在线修改程序,改变控制方案而不拆动硬件。
（3）能适应多种恶劣运行环境,抗干扰能力强,可靠性强,远高于其她多种机型
（4）丰富I/O接口模块,采取模块化结构,编程简单易学,安装简单,维修方便
1.6组态王软件介绍
1.6.1概述:
组态王软件加密锁分为开发版、运行版、NetView、Internet版和演示版。
我们使用是演示版,它支持64点,内置编程语言,开发系统在线运行2小时,支持运行环境在线运行8小时,可选择通讯驱动程序。
1.6.2特点
它含有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。
通常能够把这么系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。
其中监控层对下连接控制层,对上连接管理层,它不仅实现对现场实时监测与控制,且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发关键作用。
尤其考虑三方面问题:
画面、数据、动画。
经过对监控系统要求及实现功效分析,采取组态王对监控系统进行设计。
组态软件也为试验者提供了可视化监控画面,有利于试验者实时现场监控。
而且,它能充足利用Windows图形编辑功效,方便地组成监控画面,并以动画方法显示控制设备状态,含有报警窗口、实时趋势曲线等,可便利生成多种报表。
它还含有丰富设备驱动程序和灵活组态方法、数据链接功效。
1.6.3所绘界面以下
说明:
正常状态电磁阀及泵关闭,显示红色,S1、S2、S3、S4为绿色。
当低于S2、S4或高于S1、S3指示灯由绿色变为红色,阀Y打开变为绿色。
当4S后,S4仍为红色,阀Y闪烁,表示故障。
当泵M打开时,由红色变为绿色。
第二章水塔水位控制系统PLC硬件设计
2.1水塔水位控制试验面板图:
水塔水位控制面板
面板中S1表示水塔水位上限,S2表示水塔水位下限,S3表示水池水位上限,S4表示水池水位下限,M1为抽水电机,Y为水阀。
2.2列出PLCI/O分配表:
面板
S1
S2
S3
S4
M1
Y
PLC
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
Q0.0
Q0.1
第三章水塔水位控制系统PLC软件设计
3.1步骤图
依据设计要求控制步骤图以下
3.2梯形图设计:
梯形图编程语言是一个图形化编程语言,它沿用了传统继电接触器控制中触点、线圈、串并联等术语和图形符号,与传统继电器控制原理电路图非常相同,但又加入了很多功效强而又使用灵活指令,它比较直观、形象,对于那些熟悉继电器一接触器控制系统人来说,易被接收。
继电器梯形图多半适适用于比较简单控制功效编程,绝大多数PLC用户都首选使用梯形图编程。
指令是用英文名称缩写字母来表示PLC多种功效助记符号,类似于计算机汇编语言。
由指令组成能够完成控制任务指令组合就是指令表,每一条指令通常由指令助记符和作用器件编号组成,比较抽象,通常都先用其它方法表示,然后改写成对应语句表,编程设备简单价廉。
状态转移图语言（SFC）类似于计算机常见程序框图,但有它自己规则,描述控制过程比较具体具体,包含每一框前输入信号,框内判定和工作内容,框后输出状态。
这种方法轻易构思,是一个常见程序表示方法。
高级语言类似于BACIC语言、C语言等,它们在一些厂家PLC中应用。
通常微、小型PLC关键采取继电器梯形图编程,其编程通常规则有:
1）梯形图按自上而下、从左到右次序排列。
每一个逻辑行起始于左母线然后是触点多种连接,最终是线圈或线圈与右母线相连,整个图形呈阶梯形。
梯形图所使用元件编号地址必需在所使用PLC有效范围内。
2）梯形图是PLC形象化编程方法,其左右两侧母线并不接任何电源,所以图中各支路也没有真实电流流过。
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动作条件,它仅仅是概念上虚拟“电流”,而且认为它只能由左向右单方向流:
层次改变也只能自上而下。
3）梯形图中继电器实质上是变量存放器中位触发器,对应某位触发器为“l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”。
梯形图中继电器线圈又是广义,除了输出继电器、内部继电器线圈外,还包含定时器、计数器、移位寄存器、状态器等线圈以及多种比较、运算结果。
4）梯形图中信息步骤从左到右,继电器线圈应与右母线直接相连,线圈右边不能有触点,而左边必需有触点。
5）继电器线圈在一个程序中不能反复使用:
而继电器触点,编程中能够反复使用,且使用次数不受限制。
6）PLC在解算用户逻辑时,是根据梯形图由上而下、从左到右前后次序逐步进行,即按扫描方法次序实施程序,不存在几条并列支路同时动作,这在设计梯形图时,能够降低很多有约束关系联锁电路,从而使电路设计大大简化。
所以,由梯形图编写指令程序时,应遵照自上而下、从左到右次序,梯形图中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,用户程序中有众多操作需要去实施,但CPU是不能同时去实施多个操作,它只能按分时操作原理每一时刻实施一个操作。
这种分时操作过程称为CPU对程序扫描。
扫描从0000号存放地址所存放第一条用户程序开始,在无中止或跳转控制情况下,按存放地址号递增次序逐条扫描用户程序,也就是次序逐条实施用户程序,直到程序结束。
每扫描完一次程序就组成一个扫描周期,然后再从头开始扫描,并周而复始。
在本试验中,梯形图以下
第四章试验心得体会
经过这次试验设计,对西门子PLC有了深入了解。
在理论与实际结合中,对书本知识有了愈加深入认识。
这次试验实践,让我更熟练掌握了PLC软件简单编程方法,对于PLC工作原理和使用方法也有了更深刻了解。
在理论利用中,也提升了我们工程素质。
刚开始学习使用PLC软件时,因为我对部分细节不加重视,当我把自己想出来部分认为是对程序利用到梯形图编辑时,问题出现了。
最终经过对实际问题分析,最终把正确结果做了出来,一样也看清了自己不足之处。
设计过程中得到老师意见和同学提醒,再加上上网搜集到资料,我也明白了不是每个问题都能自己处理,只有经过自己努力以及他人帮助才能把工作做得愈加好,所以说学习要善于向他人请教,学思结合,才能愈加快进步。
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