【正文】 計和現(xiàn)場施工。 根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求，如需要完成的動作（動作時序、條件、必要的保護和聯(lián)鎖等）、操作（手動、自動、連續(xù)、間斷等）。 (4)上位機監(jiān)控系統(tǒng) 監(jiān)控 4 臺抽水泵和 4 臺加壓泵的狀態(tài)，并實時顯示水井、清水池、水塔的水位，并顯示報警信息。 基于 PLC 的給水控制系統(tǒng)控制組成 本 PLC的給水控制系統(tǒng)由按鈕操作系統(tǒng)、電動閥門控制系統(tǒng)、 PLC電氣控制系統(tǒng)和上位機監(jiān)控系統(tǒng)四個部分組成。如果每個水塔對應的兩臺 加壓泵都出現(xiàn)故障，不能正常啟動時，顯示該水塔供水報警。 (2) 清水池水位低于下限水位時， 1和 2兩口水井中的各自一臺水泵向清水池送水 ，當清水池水位達到上限時，根據(jù)設定值自動啟動加藥泵和攪拌電機進行加藥處理，處理完畢后，向兩個水塔自動供水。該系統(tǒng)通過 2臺抽水泵 (另外兩臺備用 )分別將 1和 2兩口水井中的井水抽到清水池中，加藥處理后由 2臺加壓泵 (另外兩臺備用 )分別向 A區(qū)水塔和 B區(qū)水塔自動供水，以保證兩區(qū)居民的用水需求。 集散控制。 模擬量控制。 PLC 用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。 可靠性高，抗干擾能力強。 PLC的安裝接線也很方便， PLC一般用接線端子連接外部接線。 PLC中配備了易于接受和掌握的梯形圖語言。這種串行工作方式可以避免繼電控制的觸點競爭和時序失配的問題。 T=(讀入一點時間 X輸入點數(shù) )+(運算速度 X程序步數(shù) )+(輸出一點時間 X輸出點數(shù) )+故障診斷時間 顯然掃描時間主要取決于程序的長短，一般每秒鐘可掃描數(shù)十次以上，這對于工業(yè)設備通常沒什么影響。 PLC的中央處理器對各個輸入端進行掃描，將輸入的狀態(tài)送到輸入狀態(tài)寄存器中，這是輸入采樣階段。自診斷內(nèi)容為 I/O部分、 存儲器、 CPU等，發(fā)現(xiàn)異常停機顯示出錯。這種工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下，順次掃描各輸入點的狀態(tài)，按用戶程序進行運算處理，然后順序 向輸出點發(fā)出相應的控制信號。微機一般采用等待命令的工作方式。因 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 8此，網(wǎng)絡在自動化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來越顯著，甚至有人提出 網(wǎng)絡就是控制器 的觀點說法。有的PLC 還向外提供 DC24V 的直流電源。 除了上述通用 I/O 外，還有特殊 I/O 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 7I/O 分為開關量輸入（ DI），開關量輸出（ DO），模擬量輸入（ AI），模擬量輸出（ AO）等模塊。 CPU速度和內(nèi)存容量是 PLC 的重要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度， I/O數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 CPU的控制器控制 CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指 令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務產(chǎn)生相應的控制信號，去指揮有關的控制電路。模塊式 PLC 包括 CPU模塊、 I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架， 這些模塊可以按照一定 規(guī)則組合配置。它具有豐富的輸入 /輸出接口，并且具有較強的驅(qū)動能力。但是為了避免與個人計算機 (Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱 PLC。 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 5第 2 章 PLC 的概述 PLC 的定義 可編程控制器 (Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應用而設計制造的。 3．系統(tǒng)的軟件設計。 1．總體方案設計。 設計原則 這次畢業(yè)設計的設計原則是：以任務書所要求的具體設計要求為根本設計目標，充分考慮 給水控制 的工作環(huán)境和工藝流程的具體要求。原深圳華為 (現(xiàn)己更名為艾默生 )電氣公司和成都希望集團 (森蘭變頻器 )也推出了廈壓供水專用變頻器 (、22kw)，無需外接 PLC和 PID調(diào)節(jié)器，可完成最多 4 臺水泵的循環(huán)切換、定時起、停和定時循環(huán)。隨著變頻技術的發(fā)展和變頻恒壓供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性以及自動化程度高等方面的優(yōu)點以及顯著的節(jié)能效果被大家發(fā)現(xiàn)和認可后，國外許多生產(chǎn)變頻器的廠家開始重視并 推出具有恒壓供水功能的變頻器，像日本 Samco 公司，就推出了恒壓供水基板，備有“變頻泵固定方式 、“變頻泵循環(huán)方式一兩種模式，它將 PID 調(diào)節(jié)器和 PLC 可編程控制器等硬件集成在變頻器控制基板上，通過設置指令代碼實現(xiàn) PLC 和 PID 等電控系統(tǒng) 的功能，只要搭載配套的恒壓供水單元，便可直接控制多個內(nèi)置的電磁接觸器 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 3工作，可構(gòu)成最多 7 臺電機 (泵 )的供水系統(tǒng)。在這基礎上，對水廠自動化又提出了新要求 :即廠內(nèi)僅配備少量管理、維修人員，生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化，由中央控控制室的工業(yè)計算機實現(xiàn)監(jiān)控和管理的控 制系統(tǒng)，也稱無人值守控制系統(tǒng)。開始建立的系統(tǒng)，各分站以功能劃分，站內(nèi)設有監(jiān)控計算機，這是針對當時 PLC的通訊能力不夠強大，控制系統(tǒng)可靠性不高所采用的措施，即一旦其它分站出現(xiàn)故障或網(wǎng)絡中斷后，未出故障的分站還可以在局部區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)自動控制。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和趨勢 自來水生產(chǎn)過程自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展狀態(tài) : 水廠自動化控制系統(tǒng)經(jīng)歷了從無到有、從簡單到復雜的過程。這種情況造成用水高峰期時水位達不到要求 ,供水壓力不足，用水低峰期時供水水位超標 ,壓力過高，不僅十分浪費能源而且存在事故隱患（例如壓力過高容易造成爆管事故）。 Automatic control 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） III 目錄 摘 要 ............................................................ I Abstract ......................................................... II 第 1 章 緒論 ...................................................... 1 本課題的研究背景及意義 ..................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和趨勢 ....................................... 1 設計原則 ................................................... 3 本課題研究的內(nèi)容 ........................................... 4 第 2 章 PLC 的概述 ................................................. 5 PLC 的定義 ................................................. 5 PLC 的構(gòu)成 ................................................. 5 CPU 的構(gòu)成 ............................................ 6 I/O 模塊 .............................................. 6 電源模塊 ............................................. 7 底板或機架 ........................................... 7 PLC 的通信聯(lián)網(wǎng) ........................................ 7 PLC 的基本工作 ............................................. 8 PLC 的特點及應用 .......................................... 10 第 3 章 基于 PLC 的給水控制系統(tǒng)的總體設計 ......................... 12 基于 PLC 的給水控制系統(tǒng)概況 ................................ 12 基于 PLC 的給水控制系統(tǒng)要求、組成及功能 .................... 12 基于 PLC 給水控制系統(tǒng)控制要求 ........................ 13 基于 PLC 的給水控制系統(tǒng)控制組成 ...................... 13 基于 PLC 給水控制系統(tǒng)設計 .................................. 14 基于 PLC 的給水控制系統(tǒng)的設計步驟 .................... 14 基于 PLC 的給水控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 .................... 15 基于 PLC 的給水控制系統(tǒng)的工 藝流程圖 .................. 16 第 4 章 基于 PLC 的供水控制系統(tǒng)硬件設計 ........................... 17 基于 PLC 的供水控制系統(tǒng) PLC 機型選擇 ........................ 17 基于 PLC 的 給水控制系統(tǒng) PLC 容量選擇 ........................ 18 基于 PLC 的給水控制系統(tǒng) I/O 模塊的選擇 ...................... 18 確定 I/O 點數(shù) ........................................ 19 開關 量 I/O 接口 ...................................... 19 模擬量 I/O 接口 ...................................... 20 基于 PLC 的給水控制系統(tǒng)電源模塊的選擇 ...................... 20 基于 PLC 的給水控制系 統(tǒng)的信號的傳輸關系 .................... 21 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） IV 基于 PLC 的給水控制系統(tǒng)的 I/O 點數(shù)分布 ...................... 22 基于 PLC 的給水控制系統(tǒng)的元器件 ............................ 24 松下 FP0T32CT PLC ................................... 24 其他元器件 .......................................... 25 PLC 的 I/O地址分配 ................................... 26 主要元器件簡介 ...................................... 28 基于 PLC 的給水控制系統(tǒng)電路設計 ............................ 31 第 5 章 基于 PLC 的給水控制系統(tǒng)的軟件設計 ......................... 32 PLC 程序設計的常用方法 .................................... 32 經(jīng)驗設計法 .......................................... 32 邏輯設計法 .......................................... 32 時序圖設計法 ........................................ 33 順序控制設計法 ...................................... 33 PLC 軟件設計概述 .......................................... 35 基于 PLC 的給水控制系統(tǒng)控制流程 ............................ 35 結(jié) 論 ........................................................... 36 致 謝 ........................................................... 37 參考文獻 ......................................................... 38 附錄 1 ............................................................ 39 附錄 2 ............................................................ 43 附錄 3 .............