【正文】 t method which three pumps is working and one is for ready, the new cycle work method is applied in this design. It makes the start and stop of the diving pumps more reasonable. And at the same time, it makes the diving pumps work more efficiently and avoids to start the electric motors frequently. So the electric motor can be better protected. At the end the LAD program of the sewage pit water level control system is provided. Key words： water level control, diving pumps, PLC 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 III 頁(yè) 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................... I Abstract ...................................................................................................................................... II 1 緒論 ........................................................................................................................................ 1 PLC 的現(xiàn)狀與趨勢(shì) .......................................................................................................... 1 PLC 的特點(diǎn)與應(yīng)用 .......................................................................................................... 1 PLC 與其它工業(yè)控制系統(tǒng)的比較 .................................................................................. 3 與集散控制系統(tǒng)的比較 ........................................................................................... 3 與工業(yè)微機(jī)控制系統(tǒng)的比較 ................................................................................... 3 變頻調(diào)速技術(shù)的特點(diǎn) ...................................................................................................... 4 設(shè)計(jì)的主要任務(wù) .............................................................................................................. 4 2 可編程序控制器概述 ............................................................................................................ 6 可編程控制器的工作方式 .............................................................................................. 6 可編程控制器的工作原理 ....................................................................................... 6 可編程控制器的掃描周期 ....................................................................................... 8 編程軟件的簡(jiǎn)介和梯形圖的設(shè)計(jì)方法 ........................................................................ 10 3 污水坑水位控制設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 12 原控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 .................................................................................................... 12 控制系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)方案 ............................................................................................ 12 4 控制系統(tǒng)硬件選擇和程序設(shè)計(jì) .......................................................................................... 15 PLC 的選型 .................................................................................................................... 15 S7200 型 PLC 的特點(diǎn) ................................................................................................... 15 輸入、輸出點(diǎn)的確定 .................................................................................................... 15 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 15 控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制方式工作過(guò)程 ..................................................................... 15 程序設(shè)計(jì)框圖 ......................................................................................................... 21 程序設(shè)計(jì)梯形圖 ..................................................................................................... 21 結(jié) 論 ...................................................................................................................................... 23 致 謝 ...................................................................................................................................... 24 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 IV 頁(yè) 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 25 附錄 A Introduction of Programmable Controllers ............................................................... 26 附錄 B 可編程序控制器介紹 .............................................................................................. 31 附錄 C PLC 程序設(shè)計(jì)梯形圖 .............................................................................................. 36 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 1 頁(yè) 1 緒論 PLC 的現(xiàn)狀與趨勢(shì) 國(guó)際電工委員會(huì) (IEC)1987 年 2 月將可編程控制器定義為： “ 可編程控制器 ” 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。國(guó)外專(zhuān)家預(yù)言，作為工業(yè)自動(dòng)化的三大技術(shù)支柱 (PLC 技術(shù)、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的分析 )之一的 PLC 技術(shù)，將躍居主導(dǎo)地位 [2]。當(dāng)今的 PLC 都提供了高速的通信網(wǎng)絡(luò) (如 Ether 等 )，有的 PLC 還支持快速現(xiàn)場(chǎng)總線通信 (Profibus, DeviceNet, SDS等 )。自從 IEC11313 標(biāo)準(zhǔn)推出以來(lái)，各 PLC 廠商積極向該標(biāo)準(zhǔn)靠攏。其主要功能是進(jìn)行工藝參數(shù)的采集、生產(chǎn)過(guò)程控制、信息處理以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)等。因此， PLC 與集散控制系統(tǒng)的發(fā)展越來(lái)越接近，很多工業(yè)生產(chǎn)的控制過(guò)程既可以用 PLC 實(shí)現(xiàn)，也可以用集散系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。此外 ， PLC 的標(biāo)準(zhǔn)化程度低，各廠家的產(chǎn)品不通用，在開(kāi)發(fā)上不如工業(yè)微機(jī)。今后， PLC 與工業(yè)控制微機(jī)將繼續(xù)共存，在一個(gè)控制系統(tǒng)中，使 PLC 集中在功能控制上，使微機(jī)集中在信息處理上，兩者相輔相成，共同發(fā)展。然而 PLC 的 CPU 則采用順序逐條地掃描用戶程序的運(yùn)行方式，即如果一個(gè)輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開(kāi)，該線圈的所有觸點(diǎn) (包括它的常開(kāi)觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn) )不會(huì)立即動(dòng)作，必須等掃描到該觸點(diǎn)才會(huì)動(dòng)作。集中采集現(xiàn)場(chǎng)信息，雖然每個(gè)信息被采集的時(shí)間仍有先后差異，但已很小，可以認(rèn)為采集到的信息幾乎是同時(shí)的。 (3) 輸出刷新階段，全部指令執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器的內(nèi)容，送入到輸出鎖存器中 (稱(chēng) 為輸出刷新 )，然后由鎖存器去驅(qū)動(dòng)線圈，最后成為可編程控制器的實(shí)際輸出。這種周期性的與外界交換信息，對(duì)一般外設(shè)來(lái)講是可以滿足要求的，但是隨著可編程控制器功能的擴(kuò)展，特別是許多特殊模板智能模板被作為外設(shè)以及中斷控制時(shí)，對(duì)響應(yīng)的及時(shí)性提出了新的要求，正常的周期性的輸入輸出交換信息很難滿足要求。自監(jiān)視功能主要由時(shí)間監(jiān)視器 WDT (Watchdog Timer)完成的。調(diào)試過(guò)程中，用戶也通過(guò)編程器進(jìn)行在線監(jiān)視和修改。隨用戶程序的長(zhǎng)短，這個(gè)過(guò)程所用時(shí)間也是變化的。封鎖輸入輸出就是關(guān)閉了輸入輸出服務(wù)掃描過(guò)程。用戶程序的掃描時(shí)間主要由 CPU 的運(yùn)算速度和程序的長(zhǎng)短決定。功能塊圖 (FWD)的圖形結(jié)構(gòu)與數(shù)字電路的結(jié)構(gòu)極為相似，功能塊圖中每個(gè)模塊有輸入和輸出端，輸出和輸入端的函數(shù)關(guān)系使用與、或、非、異 或邏輯運(yùn)算，模塊之間的連接方式與電路的連接方式基本相同。 自動(dòng)方式： 4 個(gè)水位開(kāi)關(guān)檢測(cè)污水坑的水位， PLC 根據(jù)水位情況控制水泵的起停。每個(gè)泵站均有 4 臺(tái)潛水泵，設(shè)計(jì)為 3 用 1 備的循環(huán)工作方式，潛水泵的操作分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式，兩種操作方式的選擇由控制柜上的“自動(dòng) /手動(dòng)”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)。 改造后的控制系統(tǒng)性能預(yù)測(cè)： 鞍山科技大學(xué)本 科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 14 頁(yè) (1) 由于采用了高性能變頻器替代了接觸器，使電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)更加平穩(wěn)，并且對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)更加完善，會(huì)明顯地降低泵站的故障率。 PLC 和上位機(jī)的通信采用 PC/PPI 電纜，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口（ PPI）協(xié)議， PC/PPI電纜可以方便實(shí)現(xiàn)