【正文】 PLC的工作原理最初研制生產的PLC主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構成的控制裝置，但這兩者的運行方式是不相同的： 繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運行的方式，即如果這個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點（包括其常開或常閉觸點）在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即同時動作。通常微、小型PLC主要采用繼電器梯形圖編程，其編程的一般規(guī)則有：（1）梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。（5）繼電器線圈在一個程序中不能重復使用：而繼電器的觸點，編程中可以重復使用，且使用次數不受限制。當水位液面高于上限水位，則S2為ON，電磁閥關閉。每掃描完一次程序就構成一個掃描周期，然后再從頭開始掃描，并周而復始。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。當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。 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42所示：圖42 水塔水位控制系統(tǒng)梯形圖（1）啟停程序如圖43所示：圖43 啟停程序梯形圖（2）水閥控制程序如圖44所示：圖44 水閥控制程序梯形圖（3）水池下限水位指示程序如圖45所示：圖45 水池下限水位指示程序梯形圖（4）水池水位報警程序如圖46所示：圖46 水池水位報警程序梯形圖（5）水池水位上限指示程序如圖47所示：圖47 水池水位上限指示程序梯形圖 （6）水泵啟?？刂瞥绦蛉鐖D48所示：圖48 水泵啟?？刂瞥绦蛱菪螆D（7）水塔水位下限指示程序如圖49所示：圖49 水塔水位下限指示程序梯形圖（8）水塔水位報警程序如圖410所示：圖410 水塔水位報警程序梯形圖（9）水塔水位上限指示程序如圖411所示：圖411 水塔水位上限指示程序梯形圖5 水塔水位控制系統(tǒng)的組態(tài)設計 組態(tài)軟件概述組態(tài)軟件是有專業(yè)性的。但是不同之處在于，工業(yè)控制中形成的組態(tài)結果是用在實時監(jiān)控的。組態(tài)軟件應該能支持各種工控設備和常見的通信協(xié)議，并且通常應提供分布式數據管理和網絡功能。隨著工業(yè)控制系統(tǒng)應用的深入，在面臨規(guī)模更大、控制更復雜的控制系統(tǒng)時，人們逐漸意識到原有的上位機編程的開發(fā)方式。點擊“啟動按鈕”，“水閥”動作，如圖52所示和圖53所示：圖52 啟動初始WINCC畫面圖53 啟動初始仿真畫面4秒后，若“水池低水位指示”信號未輸入，則“水池低水位”報警燈報警，如圖54和55所示：圖54 水池報警WINCC畫面圖55 水池報警仿真畫面若“水池低水位”信號輸入，則報警不啟動，啟動“水泵”， 如圖56和57所示：圖56 水泵啟動WINCC畫面圖57 水泵啟動仿真畫面4秒后，若“水塔低水位指示”信號未輸入，則“水塔低水位”報警燈報警，如圖57和58所示：圖57 水塔報警WINCC畫面圖58 水塔報警仿真畫面若“水塔低水位”信號輸入，則報警不啟動，如圖59和510所示：圖59 水塔低水位WINCC畫面圖510 水塔報警仿真畫面若“水塔高水位指示”信號輸入，則關閉水泵，如圖511和512所示：圖511 水塔高水位WINCC畫面圖512 水塔高水位仿真畫面一段時間后，若“水池高水位指示”信號輸入，則關閉水閥，如圖513和514所示：圖513 水池高水位WINCC畫面圖514 水池高水位仿真畫面至此，這次基于PLC控制系統(tǒng)的水塔水位控制任務6 結 論大學生活即將結束，在畢業(yè)之際，要用我求學生涯所學的知識做出一個設計，來給予我所學知識的一個肯定。在設計的過程中我還得到了老師的幫助與意見。老師的嚴謹治學態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻精神使我深受的啟迪。并且由原先的被動的接受知識轉換為主動的尋求知識，這可以說是學習方法上的一個很大的突破。畢業(yè)論文作者（簽字）： 簽字日期： 2012 年 8 月 5。要感謝我的朋友和同學，使他們在我遇到問題是給我以指點。對我來說這次畢業(yè)設計，是一個終點，同時也是一個起點。在對組態(tài)軟件的學習當中，躺臥體會到了細節(jié)界定一切的道理，剛開始做組態(tài)的時候，由于我對一些細節(jié)不加重視，當我把自己想出來一些以為是對的東西用到組態(tài)軟件上，問題出現了，不是不能運行，就是運行的結果和我想要的結果不相符合。 建立WINCC組態(tài)畫面 WINCC組態(tài)畫面打開WINCC組態(tài)軟件，新建單用戶項目，然后進入圖形編輯管理器，建立WINCC組態(tài)畫面，如圖51所示。究其原因，大致有以下幾點：（1）國內用戶還缺乏對組態(tài)軟件的認識，項目中沒有組態(tài)軟件的預算，或寧愿投入人力物力針對具體項目做長周期的繁冗的上位機的編程開發(fā)，而不采用組態(tài)軟件； （2）在很長時間里，國內用戶的軟件意識還不強，面對價格不菲的進口軟件（早期的組態(tài)軟件多為國外廠家開發(fā)），很少有用戶愿意去購買正版。在PC技術向工業(yè)控制領域的滲透中，組態(tài)軟件占據著非常特殊而且重要的地位。如AutoCAD，PhotoShop，辦公軟件(PowerPoint)都存在相似的操作，即用軟件提供的工具來形成自己的作品，并以數據文件保存作品，而不是執(zhí)行程序。但剛剛給水塔供水的時候，水泵已經把水池的水抽走了，此時水塔液位已經低于水池上限，水池上限指示燈A3滅。（6）PLC在解算用戶邏輯時，是按照梯形圖由上而下、從左到右的先后順序逐步進行的，即按掃描方式順序執(zhí)行程序，不存在幾條并列支路同時動作，這在設計梯形圖時，可以減少許多有約束關系的聯(lián)鎖電路，從而使電路設計大大簡化。梯形圖所使用的元件編號地址必須在所使用PLC的有效范圍內。4 水塔水位控制系統(tǒng)PLC軟件設計 程序流程圖 水塔水位控制系統(tǒng)的PLC控制流程圖，根據設計要求，控制流程圖，如圖41所示： 圖41 水塔水位控制系統(tǒng)的PLC控制流程圖這種分時操作的過程稱為CPU對程序的掃描。每掃描完一次程序就構成一個掃描周期，然后再從頭開始掃描，并周而復始。梯形圖中繼電器的線圈又是廣義的，除了輸出繼電器、內部繼電器線圈外，還包括定時器、計數器、移位寄存器、狀態(tài)器等的線圈以及各種比較、運算的結果。指令是用英文名稱的縮寫字母來表達PLC的各種功能的助記符號，類似于計算機匯編語言。當已運行的系統(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的控制軟件。（3）用于IBM—PC及其兼容機的編程器是個人計算機加上適當的硬件接口和軟件包作為編程器，也可直接編制成梯形圖，其監(jiān)控功能也很強。、擴展模塊當一個PLC中心單元的I/O點數不夠用時，就要對系統(tǒng)進行擴展，擴展接口就是用于連接中心基本單元與擴展單元的?，F場的輸入信號，如按鈕開關，行程開關、限位開關以及傳感輸出的開關量或模擬量（壓力、流量、溫度、電壓、電流）等，都要通過輸入模塊送到PLC。由制造廠商將其固化EPROM中，用戶不能直接存取。 存儲器（1）PLC常用存儲器類型①RAM （Random Assess Memory） 這是一種讀/寫存儲器(隨機存儲器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。由于體積小很容易裝入機械內部，是實現機電一體化的理想控制設備。（3）易學易用，深受工程技術人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設備。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現故障時可及時發(fā)出警報信息。從技術上看，計算機技術的新成果會更多地應用于可編程控制器的設計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現；從產品規(guī)模上看，會進一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產品的配套性上看，產品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產多品種產品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現少數幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現國際通用的編程語言；從網絡的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機組網構成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術的發(fā)展方向。再硬件方面，除了保持其原有的開關模塊以外，還增加了模擬量快、遠程I/O模塊、各種特殊功能模塊。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。其對新裝置性能提出的要求就是著名的GM10條，編程方便，現場可修改程序； 維修方便，采用模塊化結構；可靠性高于繼電器控制裝置；體積小于繼電器控制裝置； 數據可直接送入管理計算機；成本可與繼電器控制裝置競爭； 輸入可以是交流115V； 輸出為交流115V，2A以上，能直接驅動電磁閥，接觸器等；在擴展時，原系統(tǒng)只要很小變更；用戶程序存儲器容量至少能擴展到4K。計算機在操作系統(tǒng)、應用軟件、通行能力上的飛速發(fā)展，大大加強了可編程控制器通信能力，豐富了可編程控制器編程軟件和編程技巧，增強了PLC過程控制能力。傳統(tǒng)的恒壓供水方式是采用水塔、高位水池等設施來實現。不論從古到今，水在人們正常生活和生產中始終如一的起著至關重要、無可取代的作用。1969年，第一臺可編程控制器PDP—14由美國數字設備公司（DEC）