【正文】 總之，此次論文的寫(xiě)作過(guò)程，我收獲了很多，即為大學(xué)三年劃上了一個(gè)完美的句號(hào)，也為將來(lái)的人生之路做好了一個(gè)很好的鋪墊。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的查閱和整理材料，隨著論文的完成，終于讓學(xué)生在大學(xué)的生活，得以劃下了完美的句點(diǎn)。通過(guò)自己親自去查找資料，不僅將自己所學(xué)的知識(shí)都進(jìn)行了復(fù)習(xí)、加深理解，而且和新學(xué)的的知識(shí)有效的結(jié)合了，提升了自己。通過(guò)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐。 組態(tài)軟件的功能特點(diǎn)發(fā)展方向目前看到的所有組態(tài)軟件都能完成類似的功能：比如，幾乎所有運(yùn)行于32位Windows平臺(tái)的組態(tài)軟件都采用類似資源瀏覽器的窗口結(jié)構(gòu)，并且對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)中的各種資源（設(shè)備、標(biāo)簽量、畫(huà)面等）進(jìn)行配置和編輯；都提供多種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)程序；都使用腳本語(yǔ)言提供二次開(kāi)發(fā)的功能，等等。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，把用戶從這些困境中解脫出來(lái)，可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的應(yīng)用系統(tǒng)。 組態(tài)軟件在我國(guó)的發(fā)展組態(tài)軟件產(chǎn)品于80年代初出現(xiàn)“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系（簡(jiǎn)稱DCS）的出現(xiàn)才開(kāi)始被廣大的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)人員所熟知的。如DCS(集散控制系統(tǒng))組態(tài)，PLC（可編程控制器）梯形圖組態(tài)。若4秒之后水池液位按預(yù)定的超過(guò)水池下限位，說(shuō)明系統(tǒng)在正常的工作，水池下限位的指示燈A1亮，此時(shí)，水池的液位已經(jīng)超過(guò)了下限位了，系統(tǒng)檢測(cè)到此信號(hào)時(shí)，由于水塔液位低于水塔水位下限，水泵開(kāi)始工作，向水塔供水；如果進(jìn)水超過(guò)4秒，而水塔液位沒(méi)有超過(guò)水池下限位，說(shuō)明系統(tǒng)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，水塔報(bào)警燈A5亮。梯形圖中繼電器的線圈又是廣義的，除了輸出繼電器、內(nèi)部繼電器線圈外，還包括定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器、狀態(tài)器等的線圈以及各種比較、運(yùn)算的結(jié)果。繼電器梯形圖多半適用于比較簡(jiǎn)單的控制功能的編程，絕大多數(shù)PLC用戶都首選使用梯形圖編程。當(dāng)水塔水位低于下限水位，同時(shí)水池水位也低于下限水位時(shí)，水泵不能啟動(dòng)。當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)，用戶程序中有眾多的操作需要去執(zhí)行，但CPU是不能同時(shí)去執(zhí)行多個(gè)操作的，它只能按分時(shí)操作原理每一時(shí)刻執(zhí)行一個(gè)操作。（2）梯形圖是PLC形象化的編程方式，其左右兩側(cè)母線并不接任何電源，因而圖中各支路也沒(méi)有真實(shí)的電流流過(guò)。這樣在對(duì)于I/O響應(yīng)要求不高的場(chǎng)合，PLC與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒(méi)有什么區(qū)別了。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。有的編程器還可與打印機(jī)或磁帶機(jī)相連，以將用戶程序和有關(guān)信息打印出來(lái)或存放在磁帶上，磁帶上的信息可以重新裝入PLC。數(shù)字量輸入模塊帶有廣電耦合電路，其目的是把PLC與外部電路隔離起來(lái)，以提高PLC的抗干擾能力。次程序由使用者通過(guò)編程器輸入到PLC機(jī)的RAM存貯器中，以便于用戶隨時(shí)修改。使用編程器就能很容易對(duì)其所存儲(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行修改。其功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器狀態(tài)，并能診斷用戶程序中語(yǔ)法錯(cuò)誤。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。 PLC的未來(lái)展望 美國(guó)，日本，德國(guó)等一些廠家先后開(kāi)始采用微處理器作為PLC的中央處理單元（CPU）。這是的PLC多少由電繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時(shí)等。但是當(dāng)工作模式改變時(shí)，就必須改變系統(tǒng)的硬件接線，控制柜中的物件以及接線都要作相應(yīng)的變動(dòng)，改造工期長(zhǎng)、費(fèi)用高，用戶寧愿扔掉舊控制柜，另做一個(gè)新控制柜使用，阻礙了產(chǎn)品更新?lián)Q代?，F(xiàn)代當(dāng)今社會(huì)在追求舒適、安全的同時(shí)力求土地使用率的最大化也是我們共同的目標(biāo)。可編程控制器（PLC）因?yàn)榭垢蓴_能力強(qiáng)，可靠性好，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，編程方便，易于使用，維護(hù)操作方便等優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為應(yīng)用面最廣，最廣泛的通用工業(yè)控制裝置，成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一。已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、化工、能源、交通等各個(gè)行業(yè)，是工業(yè)自動(dòng)化的主導(dǎo)產(chǎn)品。傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)大多采用水塔、高位水箱或增壓設(shè)備，用水泵高出實(shí)際用水高度的揚(yáng)程來(lái)“提升”水位高度，以保證有足夠的用水量，并且控制精度低、能耗大。因此如何設(shè)計(jì)一個(gè)精度高、穩(wěn)定性好的水位控制系統(tǒng)就顯得日益重要。In this paper, a water tank level control system design process, the water tower level control system based on PLC design a good implementation of the specificprocess. Key words： The high level of , Water level control,DCS, Water level PLC目 錄中文摘 要 3英文摘要 41 緒 論 7 7 8 82 PLC簡(jiǎn)介 10 10 PLC的發(fā)展 11 PLC的未來(lái)展望 11 PLC的特點(diǎn) 12 PLC的組成 13 中央處理單元(CPU) 13 存儲(chǔ)器 1輸入/輸出模塊 1擴(kuò)展模塊 15 編程器 15 PLC的工作原理 16 梯形圖程序設(shè)計(jì) 163 水塔水位控制系統(tǒng)PLC硬件設(shè)計(jì) 18 水塔水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 18 工作原理 18 水塔水位控制系統(tǒng)主電路 18 I/O接口分配 19 列出水塔水位控制系統(tǒng)PLC的輸入/輸出接口分配表 19 水塔水位控制系統(tǒng)的I/O設(shè)備 204 水塔水位控制系統(tǒng)PLC軟件設(shè)計(jì) 21 程序流程圖 21 梯形圖程序設(shè)計(jì)及工作過(guò)程分析 22 工作過(guò)程 23 水塔水位控制系統(tǒng)梯形圖 235 水塔水位控制系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計(jì) 27 組態(tài)軟件概述 27 組態(tài)軟件在我國(guó)的發(fā)展 27 組態(tài)軟件的功能特點(diǎn)發(fā)展方向 28 建立WINCC組態(tài)畫(huà)面 28 WINCC組態(tài)畫(huà)面 28 畫(huà)面演示 296 結(jié) 論 37致 謝 38參考文獻(xiàn) 39論文原創(chuàng)性聲明 401 緒 論在工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力、液位、流量、和開(kāi)關(guān)量等都是常用的主要被控參數(shù)。但是隨著世界人口的不斷增長(zhǎng)，人們生活用水的增加，以往采用的繼電器水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)由于頻繁操作會(huì)產(chǎn)生機(jī)械磨損，不方便維護(hù)和更新，已經(jīng)不能滿足人們的實(shí)際需求，本文采用的是PLC可編程控制器作為水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)核心，對(duì)水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能進(jìn)行性進(jìn)行了需求分析。PLC總的發(fā)展趨勢(shì)是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小體積、低成本、通信組網(wǎng)能力強(qiáng)。 programmable controller as a series of small water tower water level automatic control system core, the water level of the tower the functions of automatic control system of the requirement analysis.特別是在實(shí)際操作系統(tǒng)中，穩(wěn)定、可靠是控制系統(tǒng)的基本要求?？删幊炭刂破鳎≒LC）是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來(lái)的，是專門(mén)為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。PLC進(jìn)入九十年代后，工業(yè)控制領(lǐng)域幾乎全被PLC占領(lǐng)。如果仍然使用傳統(tǒng)的方式，不但勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，并且安全性難以保障，由此運(yùn)用PLC自動(dòng)控制原理進(jìn)行自動(dòng)化控制系統(tǒng)的改造，從而實(shí)現(xiàn)安全、充足、自動(dòng)化的供水，具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，對(duì)人們的生產(chǎn)生活具有重大意義。隨著技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提高，于是選擇一種符合各方面規(guī)范、衛(wèi)生安全而又經(jīng)濟(jì)合理的供水方式，對(duì)我們給供水設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)?？删幊炭刂破鞯漠a(chǎn)生和繼電器—接觸器控制系統(tǒng)有很大的關(guān)系。這樣，工作人員不必在變成上發(fā)費(fèi)大量地精力，只需集中精力區(qū)考慮如何操作并發(fā)揮改裝置地功能即可，輸入、輸出電平與市電接口，市控制系統(tǒng)可方便地在需要地地方運(yùn)行。因此，早期的PLC的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)包括簡(jiǎn)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。進(jìn)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(chǎng)價(jià)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。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。其中，CPU是PLC的核心，輸入單元與輸出單元是連接現(xiàn)場(chǎng)輸入/輸出設(shè)備與CPU之間的接口電路，通信接口用于與編程器、上位計(jì)算機(jī)等外設(shè)連接。斷電情況下，存儲(chǔ)器內(nèi)所有內(nèi)容保持不變。②系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)：系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)包括I/O映象區(qū)以及各類軟設(shè)備，如：邏輯線圈；數(shù)據(jù)寄存器；計(jì)時(shí)器；計(jì)數(shù)器；變址寄存器；累加器等存儲(chǔ)器。輸入模塊的作用是接收中央處理器處理過(guò)的數(shù)字信號(hào)，并把它轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行部件所能接收的控制信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)如電磁閥、燈光顯示、電機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。只能I/O接口模塊種類很多，例如高速計(jì)數(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(jì)置譯碼模塊、閥門(mén)控制模塊、智能存貯弄快以及智能I/O模塊等。監(jiān)控工作方式可以對(duì)運(yùn)行中的控制器工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和跟蹤，一般可以對(duì)某一線圈或觸點(diǎn)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，也可以對(duì)成組器件的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，還可以跟蹤某一器件在不同時(shí)間的工作狀態(tài)，除搜索、監(jiān)視、跟蹤外，還可以對(duì)一些器件進(jìn)行操作。