【正文】 . 7 可編程控制器的工作方式及過程 ............................................................................................. 11 可編程控制器的編程語言 —— 梯形圖 .................................................................................... 13 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ........................................................................................................................... 15 恒壓供水系統(tǒng)的基本構(gòu)成 ...................................................................................................... 18 系統(tǒng)控制要求 ........................................................................................................................... 20 控制系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)及地址分配 .............................................................................................. 21 系統(tǒng)選型 .................................................................................................................................... 22 PLC 模擬量控制單元的配置以及應(yīng)用 ................................................................................... 23 EM235模擬量工作單元性能指標(biāo) .................................................................................. 23 校準(zhǔn)及配置 ...................................................................................................................... 25 EM235的安裝使用 ........................................................................................................... 25 電氣控制系統(tǒng)原理圖 ...................................................................................................... 26 第四章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) ........................................................................................................................... 28 由“恒壓 ” 要求出發(fā)的工作泵組數(shù)量控制管理 ................................................................... 28 多泵組泵站泵組管理規(guī)范 ......................................................................................................... 28 程序的結(jié)果以及程序功能的實(shí)現(xiàn) ............................................................................................ 28 第 5 章 總結(jié) ........................................................................................................................................... 42 系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) .................................................................................................................................. 42 結(jié)束語 ........................................................................................................................................... 42 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................................. 44 致 謝 ........................................................................................................................................................ 45 第 1章 緒論 1 1 第 1 章 緒論 課題背景及意義 眾所周知，水是人類生活、生產(chǎn)中不可缺少的重要物質(zhì)，在節(jié)水節(jié)能已成為時(shí)代特征的現(xiàn)實(shí)條件下，我們這個(gè)水資源和電能短缺的國(guó)家，長(zhǎng)期以來在市政供水、高層建 筑供水、工業(yè)生產(chǎn)循環(huán)供水等方面技術(shù)一直比較落后，自動(dòng)化程度低，而隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，以及住房制度改革的不斷深入，城市中各類小區(qū)建設(shè)發(fā)展十分迅速，同時(shí)也對(duì)小區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。小區(qū)供水系統(tǒng)的建設(shè)是其中的一個(gè)重要方面，供水的可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性直接影響到小區(qū)住戶的正常工作和生活，也直接體現(xiàn)了小區(qū)物業(yè)管理水平的高低。 傳統(tǒng)的小區(qū)供水方式有 :恒速泵加壓供水、水塔高位水箱供水、氣壓罐供水、液力藕合器和電池滑差離合器調(diào)速的供水方式、單片機(jī)變頻調(diào)速供水系統(tǒng)等方式，其優(yōu)、缺點(diǎn)如下 : 恒速泵加壓供水方式無法對(duì)供水管網(wǎng)的壓力做出及時(shí)的反應(yīng)，水泵的增減都依賴人工進(jìn)行手工操作，自動(dòng)化程度低，而且為保證供水，機(jī)組常處于滿負(fù)荷運(yùn)行，不但效率低、耗電量大，而且在用水量較少時(shí)，管網(wǎng)長(zhǎng)期處于超壓運(yùn)行狀態(tài)，爆損現(xiàn)象嚴(yán)重，電機(jī)硬起動(dòng)易產(chǎn)生水錘效應(yīng)，破壞性大，目前較少采用。 氣壓罐供水具有體積小、技術(shù)簡(jiǎn)單、不受高度限制等特點(diǎn)，但此方式調(diào)節(jié)量小、水泵電機(jī)為硬起動(dòng)且起動(dòng)頻繁，對(duì)電器設(shè)備要求較高、系統(tǒng)維護(hù)工作量大，而且為減少水泵起動(dòng)次數(shù)，停泵壓力往往比較高，致使水泵在低效段工作，而出水壓力無謂的增高，也 使浪費(fèi)加大，從而限制了其發(fā)展。 液力禍合器和電池滑差離合器調(diào)速的供水方式易漏油，發(fā)熱需冷卻，效率低，改造麻煩，只能是一對(duì)一驅(qū)動(dòng)，需經(jīng)常檢修 。優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，維修方便。 吉林工程技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)論文 2 單片機(jī)變頻調(diào)速供水系統(tǒng)也能做到變頻調(diào)速，自動(dòng)化程度要優(yōu)于上面4 種供水方式，但是系統(tǒng)開發(fā)周期比較長(zhǎng)，對(duì)操作員的素質(zhì)要求比較高，可靠性比較低，維修不方便，且不適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。 綜上所述，傳統(tǒng)的供水方式普遍不同程度的存在浪費(fèi)水力、電力資源 。效率低 ?？煽啃圆?。自動(dòng)化程度不高等缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響了居民的用水和工業(yè)系統(tǒng)中的用水。 目前的供水方式朝向高效節(jié)能、自動(dòng)可靠的方向發(fā)展，采用 PLC 水塔水位控制系統(tǒng)進(jìn)行供水可以提高供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性，這在能源日益緊缺的今天尤為重要，所以研究設(shè)計(jì)該系統(tǒng)，對(duì)于提高企業(yè)效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 水塔水位控制系統(tǒng)的組成 水位自動(dòng)控制系統(tǒng)由 PLC（核心控制部件）、高低位的水位檢測(cè)電路、高低水位信號(hào)傳送給 PLC水泵電動(dòng)機(jī)控制電路（ PLC控制程序?qū)崿F(xiàn)的此水位控制 ） 數(shù)控系統(tǒng)概述 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，產(chǎn)品更新 速度越來越快，多品種，中小批量生產(chǎn)的比重明顯增加。同時(shí)，隨著航空工業(yè)、汽車工業(yè)和輕工業(yè)消費(fèi)生產(chǎn)的高速增長(zhǎng)，形狀復(fù)雜的零件越來越多，精度要求也越來越高。 在傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法難以滿足這樣的多樣化、柔性化與形狀復(fù)雜零件的高效高質(zhì)量加工要求的情況下，數(shù)控機(jī)床作為一種自動(dòng)化的加工設(shè)備而被廣泛采用〔 ]l。數(shù)控技術(shù)作為數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)，已經(jīng)成為當(dāng)今制造技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。美國(guó)麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室于 1952 年研制出世界上第一臺(tái)三坐標(biāo)銑床，從此人類迎來了機(jī)械制造的一個(gè)新的數(shù)控時(shí)代。縱觀數(shù)控系統(tǒng)發(fā) 展史，數(shù)控 系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個(gè)階段共六代的發(fā)展 。 第一階段 :數(shù)控 (NC)階段 (1952 一 1970)，這個(gè)階段經(jīng)歷了三代，即第一代采用電子管元件的數(shù)控系統(tǒng)，體積大、可靠性低、價(jià)格高，主要用于軍工生產(chǎn) 。第 1章 緒論 3 3 第二代采用晶體管和印制電路板組成的數(shù)控系統(tǒng)，可靠性有所提高，體積大為縮小，但是還沒有得到廣大用戶的認(rèn)可 。第三代采用集成電路的數(shù)控系統(tǒng)，不僅體積大大縮小，其可靠性也得到了實(shí)質(zhì)性的提高，成為一般用戶能接受的數(shù)控系統(tǒng)。第一個(gè)階段的數(shù)控系統(tǒng)主要靠硬件來實(shí)現(xiàn)各種控制功能。第二階段 :計(jì)算機(jī)數(shù)控 (NCC)階段 (1970 一至今 )，這個(gè)階段也經(jīng)歷 了三代，即第四代采用小型計(jì)算機(jī)以軟件的形式實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能 。第五代采用微處理器或微型計(jì)算機(jī) 。第六代以 CP 機(jī)為控制系統(tǒng)的硬件部分，在 CP 機(jī)上安裝 NC 軟件系統(tǒng)，第六代數(shù)控也稱為基于 CP 的智能數(shù)控系統(tǒng)。第二階段的數(shù)控系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)硬件和軟件組成。其最大特點(diǎn)是利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器里的軟件控制系統(tǒng)工作。這種系統(tǒng)較第一階段的數(shù)控系統(tǒng)容易擴(kuò)展，柔性好，可靠性高。就系統(tǒng)硬件和軟件組成及其結(jié)構(gòu)形式而言，當(dāng)今世界上的數(shù)控系統(tǒng)大致可分為 4 種類型 : 傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)。如 FANUCO 系統(tǒng)、 MITSUBISHIM50 系統(tǒng)、 SiemenS810 系統(tǒng)等。這是一種專用的封閉體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)。盡管也可以由用戶做人機(jī)界面，但必須使用專門的開發(fā)工具 (如 Sinelnes 的 WSSOOA)，耗費(fèi)較多的人力，而對(duì)它的功能擴(kuò)展、改變和維修，都必須求助于系統(tǒng)供應(yīng)商。目前，這類系統(tǒng)還是占領(lǐng)了制造業(yè)的大部分市場(chǎng)。但由于開放體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的市場(chǎng)正在接受挑戰(zhàn) 。 “ PC 嵌入 NC”結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)。如 FANUC181 系統(tǒng)、 51emens840D 系統(tǒng)、Numl060 系統(tǒng)等。這是由于一些數(shù)控系統(tǒng)制造商不愿放棄多年來積累的數(shù)控軟件技術(shù)，又想利用計(jì)算機(jī)豐富的軟件資源 而開發(fā)的產(chǎn)品。然而，盡管它也具有一定的開放性，但由于它的 NC 部分仍然是傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)，其體系結(jié)構(gòu)還是不開放的。因此，用戶無法介入數(shù)控系統(tǒng)的核心。 “ NC 嵌入 CP”結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)。它由開放體系結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制卡 +PC 機(jī)構(gòu)成。這種運(yùn)動(dòng)控制卡通常選用高速 DSP 作為 CUP，具有很強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)控制和 PLC控制能力。它開放的函數(shù)庫供用戶在 W 工 NDOWS 平臺(tái)下自行開發(fā)構(gòu)造所需的控制系統(tǒng)。因而這種開放結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制卡被廣泛應(yīng)用于制造業(yè)自動(dòng)化控制各個(gè)領(lǐng)域。如美國(guó) DELATATU公司用 PMAC多軸運(yùn)動(dòng)控制卡構(gòu)造的 PMAC一 NC數(shù)控系統(tǒng)、舊本 MAAZK 公司用三菱電機(jī)的 MELDASMAGIC64 構(gòu)造的 MAZATROL640CNC 等。 SOF’ r 型開放式數(shù)控系統(tǒng)。這是一種最新開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)。它的 CNC 軟件全部裝在計(jì)算機(jī)中，而硬件部分僅是計(jì)算機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)和外部 1/0吉林工程技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)論文 4 之間的標(biāo)準(zhǔn)化通用接口。用戶可以在 W 工 ND 娜 S 平臺(tái)上，利用開放 CNC 內(nèi)核，開發(fā)所需的各種功能，構(gòu)成各種類型的高性能數(shù)控系統(tǒng)。與前幾種數(shù)控系統(tǒng)相比， SOTF 型開放式數(shù)控系統(tǒng)具有最高的性能價(jià)格比，因而最有生命力。其典型產(chǎn)品有美國(guó) MDSI 公司的 OpenCNC、德國(guó) PowerAutomation 公司的 AP80OONT等 數(shù)控技術(shù)是機(jī)械、電子、自動(dòng)控制理論、計(jì)算機(jī)和檢測(cè)技術(shù)密切結(jié)合的機(jī)電一體化高新技術(shù)，它能把機(jī)械裝備的功能、可靠性、效率和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個(gè)新水平，使機(jī)械電子行業(yè)發(fā)生深刻的變化。可以說，數(shù)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)制造過程自動(dòng)化的基礎(chǔ)，是自動(dòng)化柔性系統(tǒng)的核心，是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的重要組成部分?？傊瑪?shù)控技術(shù)己成為當(dāng)今工業(yè)設(shè)備、制造業(yè)不可忽視的關(guān)鍵高新技術(shù)，對(duì)我國(guó)今后的技術(shù)進(jìn)步和科學(xué)發(fā)展具有重要的先導(dǎo)作用，需大力發(fā)展。