【正文】 到電動機M 上，電動機 M 停止運轉(zhuǎn)。當常閉觸點 KM2B 閉合時，綠燈 GNL 中有電流流過，綠燈點亮，當常開觸點 KM2m2 打開時，紅燈 RDL 中無 電流流過，紅燈熄滅。 KM1： 配線切斷器是把開閉機構(gòu)、后動裝置等統(tǒng)一裝到絕緣容器內(nèi)的部件，它是利用操作手柄對通常使用狀態(tài)的電路進行開閉控制的。經(jīng)常應用于電源電路的開閉中，當發(fā)生過載、短路等情況時自動地切斷電路。 KM2： 所謂電磁接觸器，就是應用電磁鐵對負載電流進行開閉控制的接觸器，主要用于電源電路的開閉。電磁接觸器有主觸點和輔助觸點構(gòu)成的觸點和電磁線圈與鐵心構(gòu)成的靠做電磁鐵部分組成。 FR: 熱敏繼電 器 是由加熱器部分和觸點機構(gòu)部分組成的。當夠電流流過加熱部分時，雙金屬片因為受熱而發(fā)生彎曲，因此觸點部分 被打開而使電路得到保護。 2 水位傳感器的選擇 根據(jù)本設(shè)計的要求所選傳感器要求在水面和水底都可以使用， 且要考慮到對水質(zhì)的影響， 所以選擇超聲波液位傳感器 U9ULS 系列的 U9ULS—— 10/100系列。 U9ULS 系列超聲波液位傳感器開關(guān)使用范圍非常廣。具有焊接的不銹鋼傳感器探頭，沒有縫隙不會泄露，另外沒有易損的活動部件，它不會受溫度、壓力、密度和液體類型等參數(shù)的影響。在大多數(shù)情況下，電子設(shè)備放在鑄鋁的，NEMA 4/NEMA 7 防爆且防水的殼體中。 U9ULS 具有以下特點： 可應用于多種液體中 可承受高達 1000psi 的壓力 不受氣泡、蒸汽、雜質(zhì)后湍流等因素的影響。 長度達 121in() 可安裝在側(cè)面、頂部或底部 工作原理： U9ULS 系列是給予超聲波理論工作的。當超聲波在空氣中傳播時，會被嚴重衰減 相反地，如果在液體中傳播時，超聲波的傳播會被大大增陜西航空職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 強。 電子控制單元發(fā)出一系列的電信號，傳感器將其轉(zhuǎn)化為超聲能量脈沖，并在被探測區(qū)內(nèi)傳播。當另一端街道有效信號時，就發(fā)出數(shù)據(jù)有效的信號，表明有液體存在。這個信號輸送到繼電器，從而產(chǎn)生輸出信號。 U9ULS—— 100 系列產(chǎn)品具有性能優(yōu)異的傳感器探頭，可在溫 度為 300F和壓力為 1000PSI 的情況下良好的工作。 U9ULS—— 10 系列產(chǎn)品為更靠近池底，將頂端的探頭設(shè)計成缺口形狀?？刂齐娐吩O(shè)計成小型，密封的結(jié)構(gòu)，可安裝在遠程的控制地點。 特點： 10A 的繼電器輸出 115/230V AC， 12V DC 或 24V DC 輸入 高增益。無需效準，工作溫度可達 300 長度可達 表 主要技術(shù)指標 輸入電壓 115/230V AC， 50/60HZ 或 12/24V DC U9ULS— 10 系列增益 300： 1 U9ULS— 100 系列增益 1000： 1 U9ULS— 10 系列輸出 10 A DPDA 繼電器滅火兩線制， 4mA干； 20 mA 濕 U9ULS— 100 系列輸出 10 A DPDT 繼電器 延時 重復性 2mm 外殼 NEMA 4/NEMA 7,防水防爆罩，環(huán)氧涂層，鑄鋁。 陜西航空職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 四 水位自動控制系統(tǒng)的組成 系統(tǒng)構(gòu)成及其控制要求 水塔水位自動控制系統(tǒng) 水塔水位的工作方式： S1: 水塔水位上限 當水塔水位達到此位置時液位傳感器將向 PLC 發(fā)出最高水位信號請求停止水泵工作 S2: 水塔水位下限 當水塔水位達到此位置說液 位傳感器將向 PLC 發(fā)出最低水位信號請求開啟水泵工作 S3: 水槽水位上限 當水塔水位達到此位置時液位傳感器將向 PLC 發(fā)出最高水位信號請求停止水泵工作 S4: 水槽水位下限 當水塔水位達到此位置說液位傳感器將向 PLC 發(fā)出最低水位信號請求開啟水泵工作 M: 抽水泵 當水塔水位達到最低水位時 PLC 將開到抽水泵向水塔供水 Y: 補水泵 當水 槽 水位達到最低水位時 PLC 將開到抽水泵向水塔供水 原理 ： 在控制系統(tǒng)啟動后，若水槽水位低于水槽最低水位時液位傳感器將水位信陜西航空職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 號轉(zhuǎn)化為電信號向 PLC 發(fā) 出信號， PLC 根據(jù)此信號打開補水泵向水槽補水，當水位達到水槽最高水位時液位傳感器將水位信號轉(zhuǎn)化為電信號向 PLC 發(fā)出信號停止補水泵的工作，當水塔水位達到最低水位時，液位傳感器將水位信號轉(zhuǎn)化為電信號向 PLC 輸出， PLC 在收到信號后啟動水泵向水塔加水，當水塔水位達到最高水位時傳感器將水位信號轉(zhuǎn)化為電信號向 PLC 發(fā)出信號停止水泵的工作。 2 系統(tǒng)框圖 如下圖整個系統(tǒng)由一個水位傳感器，一臺 PLC 和一臺水泵以及若干部件組成。安裝于水塔上的傳感器將水塔的水位轉(zhuǎn)化成 15 伏的電信號；電信號到達PLC 將控制控制水泵的開關(guān)。水箱 水位自動控制系統(tǒng)由 PLC 核心控制部件高低位水箱的水位檢測電路高低水位信號傳送給 PLC 水泵電動機控制電路 PLC 控制啟停及主備切換 。 （ 圖 52 系統(tǒng)組成框圖 ） 在水塔水位檢測系統(tǒng)中通過超聲波液位傳感器將水位信號轉(zhuǎn)換為電信號輸入 PLC 中，在通過 PLC 控制水泵的啟動或關(guān)閉。在系統(tǒng)運行中當水為低于最低值時 PLC 將啟動水泵向水塔中加水，當水塔中的水達到最高值時 PLC 使水泵停止運轉(zhuǎn)即水泵停止向水塔供水。等到水塔水位再次達到控制最低水位時 系統(tǒng)再次重復 這個過程 。 水塔水位檢測系統(tǒng) 水塔水位的實際高度 PLC 水泵 陜西航空職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 五 PLC 的設(shè)計 1 可編程序控制器 (PLC)簡介 可編程序控制器 (Programmable Logic Controller))簡稱 PLC。所謂可編程序控制器，就是一種專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，它采用一種可編程序的存儲器，在其內(nèi)部存儲并執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、記數(shù)和算術(shù)操作的指令，通過數(shù)字量或模擬量的輸入輸出來控制各種類型的機械設(shè)備或生產(chǎn)過程。隨著 PLC 的發(fā)展，它不僅能完成編輯、運算、控制，而且能實現(xiàn)模擬量、數(shù)字量的算術(shù)運算。 2 PLC 工作原理 PLC 的工作 方式 :采用循環(huán)掃描方式 .在 PLC 處于運行狀態(tài)時 ,從內(nèi)部處理 ,通信操作 ,程序輸入 ,程序執(zhí)行 ,程序輸出 ,一直循環(huán)掃描工作 . PLC 的工作過程 ： PLC 的工作過程基本上是用戶的梯形圖程序的執(zhí)行過程，是在系統(tǒng)軟件的控制下順次掃描各輸入點的狀態(tài)，按用戶程序解算控制邏輯， .然后順序向各個輸出點發(fā)出相應的控制信號。除此之外，為提高工作的可靠性和及時的接收外來的控制命令，每個掃描周期還要進行故障自診斷和處理與編程器、計算機的通信。因此，PLC 工作過程分為以下五步 : (1)自診斷 自診斷功能可使 PLC 系統(tǒng)防患于未然，而在發(fā)生 故障時能盡快的修復，為此PLC 每次掃描用戶程序以前都對 CPU、存儲器、輸入輸出模塊等進行故障診斷，若自診斷正常便繼續(xù)進行掃描，而一旦發(fā)現(xiàn)故障或異?，F(xiàn)象則轉(zhuǎn)入處理程序，保留現(xiàn)行工作狀態(tài)，關(guān)閉全部輸出，然后停機并顯示出錯的信息。 (2)與外設(shè)通信 自診斷正常后 PLC 即掃描編程器、上位機等通信接口，如有通信請求便響應處理。在與編程器通信過程中，編程器把指令和修改參數(shù)發(fā)送給主機，主機把要顯示的狀態(tài)、數(shù)據(jù)、錯誤碼進行相應指示，編程器還可以向主機發(fā)送運行、停止、清內(nèi)存等監(jiān)控命令。在與上位機通信過程中 PLC 將接收上位機發(fā) 出的指陜西航空職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 令進行相應的操作，把現(xiàn)場工作狀態(tài)、 PLC 的內(nèi)部工作狀態(tài)、各種數(shù)值參數(shù)發(fā)送給上位機以及執(zhí)行啟動、停機、修改參數(shù)等命令。 (3)輸入現(xiàn)場狀態(tài) 完成前兩步工作后 PLC 便掃描各個輸入點，讀入各點的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，如開關(guān)的通斷狀態(tài)、形成現(xiàn)場的內(nèi)存映象。這一過程也稱為輸入采樣或輸出刷新，在一個掃描周期內(nèi)內(nèi)存映象的內(nèi)容不變，即使外部實際開關(guān)狀態(tài)己經(jīng)發(fā)生了變化也只能在下一個掃描過程中的輸入采樣時刷新，解算用戶邏輯所用的輸入值是該輸入值的內(nèi)存映象值而不是當時現(xiàn)場的實際值。 (4)解算用戶邏輯 即執(zhí)行用戶程序。一般是從用戶 出現(xiàn)存儲器的最低地址存放的第一條程序開始，在無跳轉(zhuǎn)的情況下按存儲器地址的遞增方向順序的掃描用戶程序，按用戶程序進行邏輯判斷和算術(shù)運算，因此稱之為解算用戶邏輯。解算過程中所用的計數(shù)器、定時器，內(nèi)部繼電器等編程元件為相應存儲單元的即時值，而輸入繼電器，輸出繼電器則用的是內(nèi)存映象值。在一個掃周期內(nèi)，某個輸入信號的狀態(tài)不管外部實際情況是否己經(jīng)變化，對整個用戶程序是一致的，不會造成結(jié)果混亂。 (5)輸出結(jié)果 將本次的掃描過程中解算最新結(jié)果送到輸出模塊取代前一次掃描解算的結(jié)果，也稱為輸出刷新。解算用戶邏輯到用戶程序為止 ，每一步所得到的輸出信號被存入輸出信號寄存表并未發(fā)送到輸出模塊，相當于輸出信號被輸出門阻隔，待全部解算完成后打開輸出門一并輸出，所用輸出信號由輸出狀態(tài)表送到輸出模塊，其相應開關(guān)動作。驅(qū)動用戶輸出設(shè)備即 PLC 的實際輸出。 在依次完成上述五個步驟操作后 PLC 又開始進行下一次掃描。如此不斷的反復循環(huán)掃描，實現(xiàn)對全過程及設(shè)備的連續(xù)控制，直至接收到停止命令、停電、或出現(xiàn)故障。 3 PLC 的編程語言 梯形圖 梯形圖在形式上類似于繼電器控制電路圖，它簡單，直觀，易讀，好懂，是 PLC 中普遍采用的一種編程方式。梯形圖中沿用 了繼電器線路的一些圖形符號，這些圖形符號被稱為編程元件，每一個編程元件對應有一個編號。不同廠陜西航空職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 家的 PLC，其編程元件的多少及編號方法不盡相同，但是基本的元件及功能很相近。 梯形圖有如下特點。 ①梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。每一個繼電器為一個邏輯行，稱為梯形。每一個邏輯行起始于左母線，然后是觸點的各種聯(lián)接，最后是線圈，整個圖形呈梯形。 ②梯形圖中的繼電器不是繼電器控制電路中的物理繼電器，它實質(zhì)上是變量存儲器中的位觸發(fā)器