【正文】 the timing that would be required, . “How does the PLC know when to activate each pusher?” Much more plicated operations, however, are also possible. The problem is how to get the desired control signals from available inputs at appropriate times. To achieve proper control, the C200H uses a form of PLC logic called ladderdiagram programming. This manual is written to explain ladderdiagram programming and to prepare the reader to program and operate the C200H. The Origins of PLC logic PLC historically originate in relaybased control systems. And although the integrated circuits and internal logic of the PLC have taken the place of the discrete relays, timers, counters, and other such devices, actual PLC operation proceeds as if those discrete devices were still in place. PLC control, however, also provides puter capabilities and accuracy to 鞍山科技大學本 科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 27 頁 achieve a great deal more flexibility and reliability than is possible with relays. The symbols and other control concepts used to describe PLC operation also e from relaybased control and form the basis of the ladderdiagram programming method. Most of the terms used to describe these symbols and concepts, however, have e in from puter terminology. PLC Terminology Although also provided in the Glossary at the back of this manual, the following terms are crucial to understanding PLC operation and are thus explained here. (1) PLC Because the C200H is a Rack PLC, there is no one product that is a C200H PLC. That is why we talk about the configuration of the PLC, because a PLC is a configuration of smaller Modules. To have a functional PLC, you would need to have CPU Rack with at least one Module mounted to it that provides I/O points. When we refer to the PLC, however, we are generally talking about the CPU and all of their Modules directly controlled by it through the program. This does not include the I/O devices connected to PLC inputs and outputs. (2) Inputs and outputs A device connected to the PLC that sends a signal to the PLC is called an input device。最后通過編程實現(xiàn)自動控制。由于三臺潛水泵同 時以 50Hz 的頻率運行時一定可以使水位下降到報警水位以下，所以到 t4時刻水位一定能下降到超高位以下，即系統(tǒng)停止報警，為了使水位不會立刻超過報警水位，故三臺潛水泵在 t4 到 t5 時間段內(nèi)仍以 50Hz的頻率運行；到 t5時刻水位下降到高位以下，第一臺潛水泵和第二臺潛水泵仍均以 50Hz的頻率運行，第三臺潛水泵的頻率降為 25Hz,在 t5到 t6時間段內(nèi)第一臺潛水泵和第二臺潛水泵都以 50Hz 的頻率運行，第三臺潛水泵以 25Hz 的頻率運行；由于進水量大，到t6時刻水位再次升到超高位，系統(tǒng)報警，在 t6到 t8時間段內(nèi)三臺潛水泵均以 50Hz 的頻率運行，直到水位下降到高位以下即 t8 時刻第三臺潛水泵的頻率降到 25Hz，在此過程中 t7時刻水位下降到超高位以下，報警停止，在 t8到 t9時間段內(nèi)第一臺潛水泵和第二臺潛水泵都以 50Hz 的頻率運行，第三臺潛水泵以 25Hz 的頻率運行；在 t9時刻水位下降到中水位以下，第一臺潛水泵以 50Hz 的頻率運行，第三臺潛水泵以 25Hz 的頻率運行，第二臺潛水泵的頻率降為 25Hz，在 t9到 t10時間段內(nèi)第一臺潛水泵以 50Hz 的頻率運行，第二臺潛水泵和第三臺潛水泵均以 25Hz 的頻率運行；到 t10時刻水位再次上升到高位，第二臺 潛水泵的頻率變?yōu)?50Hz，在 t10 到 t11 時間段內(nèi)第一臺潛水泵和第二臺潛水泵以 鞍山科技大學本 科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 21 頁 50Hz 的頻率運行，第三臺潛水泵以 25Hz 的頻率運行；到 t11 時刻水位由高位上升到超高位，同時系統(tǒng)又再一次報警，第三臺潛水泵的頻率也變?yōu)?50Hz，到 t12時刻水位下降到超高位以下，報警停止，在 t11到 t13時間段內(nèi)三臺潛水泵同時以 50Hz 的頻率運行 。在整個自動控制方式工作過程中水位的變化是不預知的，以下為 4 臺潛水泵均能正常工作時的幾個水位變化的典型情況： 鞍山科技大學本 科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 16 頁 表 可編程控制器輸入 輸出端口（ I/0）地址分配表 端口地址 注釋 端口地址 注釋 端口地址 注釋 1＃泵手動啟動 /停止 4＃泵滲漏 1＃泵滲漏顯示 1＃泵滲漏 4＃泵過溫 1＃泵過溫 1＃泵過溫 4＃泵泄漏 1＃泵泄漏 1＃泵泄漏 4＃泵變頻器故障 1＃變頻器故障 1＃變頻器故障 積水坑低位 2＃泵滲漏 2＃泵手動啟動 /停止 積水坑中位 2＃泵過溫 2＃泵滲漏 積水坑高位 2＃泵泄漏 2＃泵過溫 積水坑超高位 2＃變頻器故障 2＃泵泄漏 AO01 1泵 50Hz工作 3＃泵滲漏 2＃變頻器故障 AO02 2泵 50Hz工作 3＃泵過溫 3＃手動啟動 /停止 AO03 3泵 50Hz工作 3＃泵泄漏 3＃泵滲漏 AO04 4泵 50Hz工作 3＃變頻器故障 3＃泵過溫 AO05 1泵 25Hz工作 4＃泵滲漏 3＃泵泄漏 AO06 2泵 25Hz工作 4＃泵過溫 3＃變頻器故障 AO07 3泵 25Hz工作 4＃泵泄漏 4＃泵手動啟動 /停止 AO08 4泵 25Hz工作 4＃泵變頻器故障 鞍山科技大學本 科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 17 頁 水位由中位以下升到超高位再降到低位以下并且水位在上升和下降過程中無其他變化，具體過程如下： t1時刻水位由中位以下上升到中位，第一臺潛水泵啟動，在 t1到 t2時間段內(nèi)第一臺潛水泵以 50Hz 的頻率運行；到 t2時刻水位從中位 上升到高位，第一臺潛水泵仍以 50Hz的頻率運行，同時第二臺潛水泵啟動，在 t2到 t3時間段內(nèi)第一臺潛水泵和第二臺潛水泵同時以 50Hz 的頻率運行；到 t3時刻水位從高位上升到超高位，系統(tǒng)報警，第一臺潛水泵和第二臺潛水泵仍以 50Hz 的頻率運行，同時第三臺潛水泵啟動，在 t3到 t4時間段內(nèi)三臺潛水泵均以 50Hz 的頻率運行 。如此 PLC 總共有 40 個數(shù)字信號輸入， 32 個數(shù)字信號輸出， 12 個模擬量輸出，開關(guān)量輸入輸出和模擬量輸出均有余量，可以滿足日后系統(tǒng)擴充的要求。 4 個浮球水位開關(guān)設(shè)置為 4 個水位檢測點，即低位、中位、高位和超高位，其中低位為正常水位點，也就是潛水泵的停止工作點；中位為第一臺潛水泵的啟動點，也是第二臺潛水泵的頻率改變點；高位是第二臺潛水泵的啟動點，也是第三臺潛水泵的頻率改變點；超高位是上限報警點，也是第三臺潛水泵的啟動點。 控制系統(tǒng)的改造設(shè)計方案 鑒于上述原系統(tǒng)的控制缺陷，現(xiàn)對其進行改造，具體如下： 每臺潛水泵由 1 臺施耐德高轉(zhuǎn)矩變頻器控制，其中 30KW 潛水泵采用ATV58HD46N4X 變頻器、 110KW 潛水泵采用 ATV68C15N4 變頻器；邏輯管理各采用一臺 S7200 PLC 上位機系統(tǒng)，進行管理和操作等。 編號分配 對于外接電路的各元件分配編號，編號的分配必須是主機或者擴展模塊本身實際提供的，而且可以用來編程，兩個設(shè)備不能共用一個輸入、輸出點。為了保證生產(chǎn)系統(tǒng)正常運行，必須做到最長的掃描周期小于系統(tǒng)電器改變狀態(tài)的時間，實際上掃描周期是不固定的，正因為這一點，給機器實現(xiàn)某些控制帶來一些困難。第三部分隨控制對象工藝復雜性決定的用戶控制而變化。用戶程序中所用的輸入值是輸入狀態(tài)暫存區(qū)的值，運算結(jié)果放在輸出狀態(tài)暫存區(qū)中。該過程主要是數(shù)字處理器同 CPU 進行信息交換。用編程器 可以清掉 WDT故障。我們定義從掃描過程中的一點開始，順序掃描后又回到該點的過程為一個周期。 (3) 輸出映象寄存器的數(shù)據(jù)取決于程序運算的執(zhí)行結(jié)果。 集中采樣、集中輸出的工作方式 PLC 對用戶程序的執(zhí)行 主要按三個階段進行 : (1) 輸入采樣階段，在這個過程中， PLC 按掃描方式掃描 PLC 裝置上所有端子上的輸入信號，并將這些輸入信號存入映象區(qū)中的輸入映象寄存器。 I/O 映象區(qū) 執(zhí)行 PLC 控制程序時，采集現(xiàn)場信息的方式有兩種 : (1) 程序的執(zhí)行需要哪一個信息，就到生產(chǎn)現(xiàn)場去采集該信息，這樣采集到的信息是實時的，但采集的時間可能略多。 設(shè)計的主要任務 本次設(shè)計課題是污水坑水位控制系統(tǒng)設(shè)計，該系統(tǒng)分為自動方式、手動方式和組態(tài)畫面，該設(shè)計的主要任務是自動控制方式，即：用 4 個水位開關(guān)檢測污水坑的水位， PLC 鞍山科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 5 頁 根據(jù)水位情況控制潛水泵的起停。 PLC 的輸入輸出響應比工業(yè)微機速度慢。另外，工業(yè)微機在整機結(jié)構(gòu)上尚不能適應惡劣的工作環(huán)境，不如 PLC 那樣容易推廣 [6]。初期功能以回路調(diào)節(jié)為主。幾年前，微型 PLC 才大量上市，許多廠家又推出了超微型PLC(具有 16 或更少的 I/O 點 )。 編程標準化 過去的 PLC 編程一般是由各廠家提供的 LADDER 圖編程語言。多數(shù)的 PLC 采用通用的高性能處理器 (有的 PLC 采用 Pentium 處理器，有的采用 Alpha 處理器芯片等 )，采用實時多任務操作系統(tǒng)，在保證快速完成順序邏輯運算的前提下，普遍增加了回路調(diào)節(jié)功能，代數(shù)計算功能等。因此，它即可對開關(guān)量進行控制，也可對模擬量進行控制 ； 即可控制一臺生產(chǎn)機械、一條生產(chǎn)線，也可控制一個生產(chǎn)過程。污水坑水位控制系統(tǒng)的操作方式分為手動方式和自動方式。在本系統(tǒng)中，采用西門子 S7200 型 PLC 控制潛水泵的起停，其中 PLC 選用 DC24V 輸入、 DC24V 繼電器輸出。 現(xiàn)代的 PLC 不僅具有邏輯運算、計時、計數(shù)、順控等功能，而且還具有 AID, DIA轉(zhuǎn)換，數(shù)值計算和數(shù)據(jù)處理等功能。當今的 PLC 具有以下特點 : 功能豐富 當今的 PLC 己不再限于完成順序邏輯控制功能?，F(xiàn)在，一大批的專業(yè)監(jiān)控 (SCADA)軟件廠商 (如 Intellution,Wonderware 等 )在 Windows 系統(tǒng)平臺上開發(fā)了許多功能非常強的監(jiān)控軟件，這些軟件一般支持多種 PLC 連接，具有豐富的圖形顯示功能，歷史數(shù)據(jù)記錄與趨勢顯示功能，狀態(tài)報警顯示功能， PLC 圖形組態(tài)功能等，使得今天的 PLC 再也不是一個順序邏輯控制黑匣子，而變成了一個集邏輯控制、調(diào)節(jié)控制、網(wǎng)絡(luò) 通