水塔水位控制系统PLC设计.doc

水塔水位控制系统PLC设计1、水塔水位控制系统PLC硬件设计1.1、水塔水位控制系统设计规定水塔水位控制装置如图1-1所示S1---表达水塔的水位上限，S2---表达水塔的水位下限，S3---表达水池水位上限，S4---表达水池水位下限，M1为抽水电机，Y为水阀。图1-1水塔水位控制装置水塔水位的工作方式：当水池液位低于下限液位开关S4，S4此时为ON，水阀Y打开（Y为ON），开始往水池里注水，定期器开始定期，4秒以后，若水池液位没有超过水池下限液位开关时（S4还不为OFF），则系统发出报警（阀Y指示灯闪烁），表达阀Y没有进水，出现故障；若系统正常，此时水池下限液位开关S4为OFF,表达水位高于下限水位。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，表达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接口分派水塔水位控制系统PLC的I/O接口分派如表1-1所示。表1-1水塔水位控制系统PLC的I/O接口分派表符号地址绝对地址数据类型说明1S1I0.1BOOL水塔上限水位2S2I0.2BOOL水塔下限水位3S3I0.3BOOL水池上限水位4S4I0.4BOOL水池下限水位5STARTI0.0BOOL控制开关6YQ0.1BOOL水阀7M1Q0.2BOOL抽水电机8Q0.3BOOL水池下限指示灯9Q0.4BOOL水池上限指示灯10Q0.5BOOL水塔下限指示灯11Q0.6BOOL水塔上限指示灯12Q0.7BOOL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，没有特殊的控制规定，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，可以对输入、输出点作出地址分派，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，根据设计规定，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。继电器梯形图多半合用于比较简朴的控制功能的编程，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，常用“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”，并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”，表达该继电器线圈通电，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，还涉及定期器、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反复使用:而继电器的触点，编程中可以反复使用，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，可以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。所以，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相应于一条指令，一条指令为一个步序。当PLC运营时，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，