PLC水塔水位控制实验报告材料Word文件下载.docx

1、学会使用组态软件（推荐选择组态王软件）和PLC（推荐选择SIMEINS S7-200）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STEP 7-M

2、icro/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.

3、5 PLC介绍可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller, 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:1.5.2 PLC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

4、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

5、、 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

6、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S1S2S3S4M1YPLCI0.0I0.1

7、I0.2I0.3Q0.0Q0.1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,

8、 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

9、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

10、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

11、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。