【正文】 源一般有三類： +5V 和 177。這樣，即使某個 CPU 出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、 I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。 進入八十年代中、后期，由于插大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場價格大幅度下跌，使得各種類型的 PLC 所采用的微處理器的檔次普遍提高。 這樣，使 PLC 的功能大大增強。因此，早期 的 PLC 的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點包括簡單易懂，便于安裝，體積小，能耗低，有故障指示，能重復(fù)使用等。它在硬件上是以計算機的形式出現(xiàn)，在 I/O 接口電路上作出了改進以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場要求。計算機在操作系統(tǒng)、通行能力 、應(yīng)用軟件 上的飛速發(fā)展，大大增強了可編程控制器 的 通信能力，豐富了可編程控制器 編程技巧 和編程軟件 ，增強了 PLC 過程 控制能力。 PLC 進入 90 年代以后，工業(yè)控制領(lǐng)域幾全部 被 PLC 占領(lǐng)。這樣，工作人員不必在編程上發(fā)費大量的精力，只需集中精力去考慮如何操作并發(fā)揮該裝置的功能即可，輸入、輸出電平與市電接口，是控制系統(tǒng)可方便地在需要的地方運行。 在擴展時，原有系統(tǒng)只要很小變更。 在成本上可與繼電器控制柜競爭。其對新型 裝置性能提出的要求就是著名的 GM10 條，即 可靠性高于繼電器控制柜 維護方便，最好是插件式。對于工作模式固定、要求簡單的場合非常適用，至今仍有廣泛的用途。 2. 水塔水位控制系統(tǒng)控制方案 水塔水位控制系統(tǒng)的概括 水塔水位控制系統(tǒng) 的工作原理 可編程控制器 ,也稱可編程邏輯控制器， 它 是以微處理器為核心的工業(yè)自動控制通用裝置， 也 是計算機家族的一名成員，簡稱 PC，為了避免與個人電腦（也簡稱為 PC）相混淆， 所 以把 可編程控制器 命名 為 PLC。 本系統(tǒng)是有 PLC、 PC 機和組態(tài)王軟件構(gòu)成。對 測量條件和環(huán)境來說 ，有的測量系統(tǒng)被運用在特別 復(fù)雜的條件與環(huán)境中。 水塔水位系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀 近年來， 隨著工業(yè)的 快速 發(fā)展 ，計算機、微電子、傳感器等高新技術(shù)的應(yīng)用的 研究 。雖然各種水位控制系 統(tǒng)的基本技術(shù)要求都是不同的，精度要求也是不同的，但是其原理都大同小異?？删幊炭刂破鳎?PLC）是根據(jù)順序邏輯控制的需求發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境條件設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。因此，給排水工程成為了高層建筑和工礦業(yè)企業(yè)中重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。 關(guān)鍵詞 : 水塔水位 PLC 液位控制 Based on PLC control system to control the water tower water level Abstract At present,In the domestic water supply system,Including waterworks water supply system of highrise residential district,Still adopts the traditional way of water supply,Brought unfavorable to attendant regulating accuracy lower these problems. There are many defects. Traditional ways of water supply, Especially many sets of more than one pump is particularly acute in the water control based on PLC of design idea and the water tower automatic water supply control system has a high degree of automation, energy saving, safety, etc Key Words: water level of water tower PLC liquid level control 1. 緒 論 課題研究的背景和意義 在工業(yè)生產(chǎn)中，電壓、電流、溫度、壓力、流量，水位和開關(guān)量等都是我們常用的主要被控參數(shù)。 基于 PLC 的水塔水位控制系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 目前，在國內(nèi)的供水系統(tǒng)中，包括水廠、高層建筑生活小區(qū)的供水系統(tǒng)中，仍然采用比較傳統(tǒng)的供水方式，給值班員帶來了不宜調(diào)節(jié)準確率較低等這些問題。其中，水位控制已經(jīng)變得越來越重要了。任何時候都能提供平穩(wěn)的水壓、足夠的水量、合格的水質(zhì)是給給水系統(tǒng)提出的最基本的要求。鑒于其種種優(yōu)點 ，目前水位控制方式已經(jīng)被 PLC 控制縮取代。特別在實際操作系統(tǒng)中，可靠 、 安全 、 穩(wěn)定是控制系統(tǒng)的基本要求。水塔水位的研制得到了長足的發(fā)展， 以適應(yīng)越來越高的應(yīng)用要求。例如 :有的是高溫高壓 ， 有的是低溫或 者 真空 ；有的需要防腐蝕性，防輻射；有的從安裝上提出苛刻的限制 要求； 有的 從維護上提出嚴格的要求等。 通過自由協(xié)議實現(xiàn)了 PC 機與 S7200PLC的串行通信 。 可編程控制器的產(chǎn)生與繼電器一 接觸器控制系統(tǒng)有非常 大的關(guān)系。然而 當(dāng)工作模式改變時，就 應(yīng)該改變控制系統(tǒng)的硬件接線，控制柜內(nèi)的物件和接線都要作相應(yīng)的改動，改造工期長，費用高，用戶改造時寧愿丟掉 舊控制柜，另作一個新控制柜使用，阻礙了產(chǎn) 品 的 更新?lián)Q代。 編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序。 輸入可以是交流 115V。 用戶程序存儲器容量至少能擴展 4KB。所以，可編程控制器廣泛地應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域。 有 國外專家預(yù)言， PLC 技術(shù)將在工業(yè)自動化 三大支柱（ PLC、機器人和 CAD/CAM）中躍居首位。所以 ，無論是單機還是多機控制、是 過程控制 還是 流水 線控制 ，都可以采用可編程控制器。裝置中的器件主要采用分離元件和中小規(guī)模集成電路，存儲器采用磁芯存儲器。其中 PLC 特有的編程語言 — 梯形圖一直沿用至今。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運算、計時、計數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。而且，為了進一步提高 PLC 的處理速度，各制造廠商紛紛開發(fā)研制了專用邏輯處理芯片。當(dāng) PLC 投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場 各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后 按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。 二 、 電源 PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作電源。15V 直流電源：供 PLC 中 的 TTL 芯片和集成運放使用 。 PLC一般使用 220V交流電源或 24v直流電源。 I/O 點比較少的 PLC，且不超過 PLC 本身電源的帶載能力（查資料），可以用其自身的24V 輸出供電； I/O 點比較多的大中型 PLC，超過 PLC 本身電源的帶載能力，應(yīng)采用外部另引 24V 供電；要避免同時既用內(nèi)部電源又用外部電源！ 三 、輸入 /輸出模塊 輸入 /輸出模塊是可編程控制器和 工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或 者 工業(yè)生產(chǎn)過程 中連接的接口?？删幊炭刂破饔?多種 輸入 /輸出模塊，它的 類型有 模擬量輸入 /輸出模塊和 數(shù)字量輸入 /輸出模塊和。模擬量輸入 /輸出模塊主要用來實現(xiàn)模擬量一數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換，即 A/D 或 D/A 轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)在標(biāo)準 量程的模擬電壓主要是 0一 5伏和 O一 10伏兩種，模擬電流主要是 0一 ZomA和 4一 ZomA兩種。模擬量輸出模塊將中央處理器的二進制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準量程的電壓或電流輸出信號，提供給執(zhí)行機構(gòu)。圖形編程器 。使用圖形編程器可以月多種編程語言編程，梯形圖顯示在屏幕上十分直觀。編程器工作方式主要有編程和監(jiān)控兩種，編程工作方式是在 PLC 機處于停機狀態(tài)時可以進行編程，它的功能主要是輸入新的程序，或者對已有的程序予以編輯和修改。 顯示一般用液晶顯示器，主要的顯示內(nèi)容包括地址、數(shù)據(jù)、工作方式、指令執(zhí)行情況及系統(tǒng)工作狀態(tài)等。因此，用戶選型后，所需的輸入或 輸出點數(shù)不夠時，就需對系統(tǒng)做出必要的擴展，各個廠家也生產(chǎn)了專用于擴展用的各模板供用戶選用。當(dāng)己運行的系統(tǒng)需要改造或擴充時， PLC 可以隨 時進行升級或改版，所作的工作僅僅是替換或增加擴展模板和修改相應(yīng)的控制軟件。智能 1/0 接口模塊種類很多，例如高速 技術(shù)模塊、 PLCA 控制模塊、數(shù)字位基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計置譯碼模塊、閥門控制模塊、中斷控制模塊、智能存貯模塊以及智能 1/0 模塊等。 3．一個掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。 6．由于采用集中采樣，集中輸出的方式，存在輸入 /輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入 /輸出響 應(yīng)延遲 輸入采樣階段 在輸入采樣階段， PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入 I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。在此期間， CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。在 PLC 構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，只需在 PLC 的端子上接入相應(yīng)的輸入輸出信號線。如一般 PLC 能抗 1000V、 1ms 脈沖的干擾，其工作環(huán)境溫度為 0～ 60℃ ，無需強迫風(fēng)冷。 PLC 的輸入輸出系統(tǒng)能夠直觀地反應(yīng)現(xiàn)場信號的變化狀態(tài)，還能通過各種方式直觀地反映控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)，如內(nèi)部工作狀態(tài)、通訊狀態(tài)、 I/O 點狀態(tài)、異常狀態(tài)和電源狀態(tài)等，對此均有醒目的指示，非常有利于運行和維護人員對系統(tǒng)進行監(jiān)視。利用專用的編程器，可方便地查看、編輯、修改用戶程序。 PLC 是通過程序完成控制任務(wù)的，采用了方便用戶的工業(yè)編程語言，且都具有強制和仿真的功能，故程序的設(shè)計、修改和調(diào)試都很方便，這樣可大大縮短設(shè)計和投運周期 。當(dāng) S2 為 OFF 時， 表示水塔水位高于水塔下限水位。 水塔水位系統(tǒng) PLC 的輸入 /輸出接口分配表 輸入 繼電器 輸入變量名 輸出 繼電器 輸出變量名 X0 控制開關(guān) Y0 電磁閥 X1 水塔上限液位開關(guān) Y1 電機 M X2 水塔下限液位開關(guān) Y2 水池下限指示燈 a1 X3 水池下限液位開關(guān) Y3 水池上限指示燈 a2 X4 水池上限液位開關(guān) Y4 水塔下限指示燈 a3 Y5 水塔上限指 示燈 a4 Y6 報警指示燈 a5 水塔水位控制系統(tǒng)的 I/O 設(shè)備 這是一個單體控制小系統(tǒng)，沒有特殊的控制要求，它有 5 個開關(guān)量，開關(guān)量輸出觸點數(shù)有 8 個，輸入、輸出觸點數(shù)共有 13 個，只需選用一般中小型控制器即可 。每掃描完一次程序就構(gòu)成一個掃描周期，然后再從頭開始掃描，并周而復(fù)始。 梯形圖編程的一般規(guī)則有： （ 1） 梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。但為了讀圖方便，常用“有電流”、“得電”等來形象地描述用戶程序解算中滿足輸出線圈的動作條件，它僅僅是概念上虛擬的“電流”，而且認為它只能由左向右單方向流 。 （ 4） 梯形圖 中信息流程從左到右，繼電器線圈應(yīng)與右母線直接相連，線圈的右邊不能有觸點，而左邊必須有觸點。當(dāng) PLC 運行時，用戶程序中有眾多的操作需要去執(zhí)行，但 CPU 是不能同時去執(zhí)行多個操作的，它只能按分時操作原理每一時刻執(zhí)行一個操作。 當(dāng)水池的液位超過水池上限液位時，水池上限指示燈 A3亮 ， 水 閥 就關(guān)閉 。 水塔水位控制系統(tǒng)梯形圖 水塔水位控制系統(tǒng)梯形圖，如圖 32 所示： 圖 311 水塔水位上限指示程序梯形圖 第 4 章 水