【正文】 相同的。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。五、安裝簡(jiǎn)單，維修方便PLC不需要專(zhuān)門(mén)的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。 梯形圖程序設(shè)計(jì)及工作過(guò)程分析梯形圖編程語(yǔ)言是一種圖形化編程語(yǔ)言，它沿用了傳統(tǒng)的繼電接觸器控制中的觸點(diǎn)、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和圖形符號(hào)，與傳統(tǒng)的繼電器控制原理電路圖非常相似，但又加入了許多功能強(qiáng)而又使用靈活的指令，它比較直觀、形象，對(duì)于那些熟悉繼電器一接觸器控制系統(tǒng)的人來(lái)說(shuō)，易被接受。當(dāng)執(zhí)行程序時(shí)，掃描到水池為液位低于水池下限液位時(shí)，水閥打開(kāi)，開(kāi)始往水池里進(jìn)水；如果進(jìn)水超過(guò)4秒，而水池液位沒(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，水池報(bào)警燈A2亮。 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)，并在80年代末期進(jìn)入我國(guó)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐。通過(guò)此次的論文，我學(xué)到了很多知識(shí)，在論文的寫(xiě)作過(guò)程中，通過(guò)查資料和搜集有關(guān)的文獻(xiàn)，培養(yǎng)了自學(xué)能力和動(dòng)手能力。致 謝經(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)。點(diǎn)擊“啟動(dòng)按鈕”，“水閥”動(dòng)作，如圖42所示和圖43所示：圖42 啟動(dòng)初始WINCC畫(huà)面圖43 啟動(dòng)初始仿真畫(huà)面4秒后，若“水池低水位指示”信號(hào)未輸入，則“水池低水位”報(bào)警燈報(bào)警，如圖44和45所示：圖44 水池報(bào)警WINCC畫(huà)面圖45 水池報(bào)警仿真畫(huà)面若“水池低水位”信號(hào)輸入，則報(bào)警不啟動(dòng)，啟動(dòng)“水泵”， 如圖46和47所示：圖46 水泵啟動(dòng)WINCC畫(huà)面圖47 水泵啟動(dòng)仿真畫(huà)面4秒后，若“水塔低水位指示”信號(hào)未輸入，則“水塔低水位”報(bào)警燈報(bào)警，如圖47和48所示：圖47 水塔報(bào)警WINCC畫(huà)面圖48 水塔報(bào)警仿真畫(huà)面若“水塔低水位”信號(hào)輸入，則報(bào)警不啟動(dòng)，如圖49和410所示：圖49 水塔低水位WINCC畫(huà)面圖410 水塔報(bào)警仿真畫(huà)面若“水塔高水位指示”信號(hào)輸入，則關(guān)閉水泵，如圖411和412所示：圖411 水塔高水位WINCC畫(huà)面圖412 水塔高水位仿真畫(huà)面一段時(shí)間后，若“水池高水位指示”信號(hào)輸入，則關(guān)閉水閥，如圖413和414所示：圖413 水池高水位WINCC畫(huà)面圖414 水池高水位仿真畫(huà)面至此，這次基于PLC控制系統(tǒng)的水塔水位控制任務(wù)圓滿(mǎn)完成。對(duì)應(yīng)于原有的HMI（人機(jī)接口軟件，HumanMachineInterface）的概念，組態(tài)軟件應(yīng)該是一個(gè)使用戶(hù)能快速建立自己的HMI的軟件工具，或開(kāi)發(fā)環(huán)境。（6）PLC在解算用戶(hù)邏輯時(shí)，是按照梯形圖由上而下、從左到右的先后順序逐步進(jìn)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(shí)動(dòng)作，這在設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，可以減少許多有約束關(guān)系的聯(lián)鎖電路，從而使電路設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化。第3章 水塔水位控制系統(tǒng)PLC軟件設(shè)計(jì) 程序流程圖 水塔水位控制系統(tǒng)的PLC控制流程圖，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，控制流程圖，如圖31所示： 圖31 水塔水位控制系統(tǒng)的PLC控制流程圖這種分時(shí)操作的過(guò)程稱(chēng)為CPU對(duì)程序的掃描。 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。 用戶(hù)程序執(zhí)行階段在用戶(hù)程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶(hù)程序(梯形圖)。目前PLC的發(fā)展非常迅速，型號(hào)眾多，各種特殊功能模板不斷涌現(xiàn)。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。模擬量輸出模塊將中央處理器的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)量程的電壓或電流輸出信號(hào)，提供給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。三、輸入/輸出模塊輸入/輸出模塊是可編程控制器與工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程連接的接口。PLC存儲(chǔ)空間的分配雖然各種PLC的CPU的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù)PLC的工作原理，其存儲(chǔ)空間一般包括以下三個(gè)區(qū)域：系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)（包括I/O映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）用戶(hù)程序存儲(chǔ)區(qū)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)：在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。這樣使得PLC軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。 PLC的發(fā)展雖然PLC問(wèn)世時(shí)間不長(zhǎng)，但是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步，PLC也迅速發(fā)展，其發(fā)展過(guò)程大致可分三個(gè)階段：早期的PLC一般稱(chēng)為可編程邏輯控制器。用戶(hù)程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展4KB?？删幊炭刂破鞯漠a(chǎn)生與繼電器—接觸器控制系統(tǒng)有很大的關(guān)系。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)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)：（1）通過(guò)對(duì)工程實(shí)例的模擬，熟練地掌握PLC的編程和程序調(diào)試方法；（2）進(jìn)一步熟悉PLC的I/O連接；（3）熟悉水塔水位等類(lèi)似邏輯的工程實(shí)際的編程方法。【預(yù)期的效果及指標(biāo)】通過(guò)STEP7仿真軟件調(diào)試，實(shí)現(xiàn)所有的控制任務(wù)。隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期日益縮短，工業(yè)生產(chǎn)從大批量、少品種向小批量、多品種轉(zhuǎn)換，繼電器—接觸器控制難以滿(mǎn)足市場(chǎng)需要，此問(wèn)題首先被美國(guó)通用汽車(chē)公司（GM公司）提了出來(lái)。1969年，第一臺(tái)可編程控制器PDP14由美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）制作成功，并在GM公司汽車(chē)生產(chǎn)線上使用取得良好的效果，可編程控制器由此誕生，在控制領(lǐng)域內(nèi)產(chǎn)生了歷史性革命。在軟件編程上，采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式—梯形圖。為了進(jìn)一步提高PLC的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。I/O映象區(qū)：由于PLC投入運(yùn)行后，只是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，在輸出刷新階段才將輸出的狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的外設(shè)。這些模塊又分直流和交流、電壓和電流類(lèi)型，每種類(lèi)型又有不同的參數(shù)等級(jí)，主要有數(shù)字量輸入/輸出模塊和模擬量輸入/輸出模塊，部件上都設(shè)有輸入接線端子排，為了濾除信號(hào)的噪聲和便于PLC內(nèi)部對(duì)信號(hào)的處理，這些模塊上都帶有濾波、電平轉(zhuǎn)換、信號(hào)鎖存電路。有的編程器還可與打印機(jī)或磁帶機(jī)相連，以將用戶(hù)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?，F(xiàn)在產(chǎn)品越來(lái)越模塊化，可編程控制器也不例外，它的結(jié)構(gòu)緊密、堅(jiān)固，外形小巧，CPU本身只提供了一定數(shù)量的數(shù)字輸入和輸出點(diǎn)數(shù)。繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運(yùn)行的方式，即如果這個(gè)繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點(diǎn)（包括其常開(kāi)或常閉觸點(diǎn)）在繼電器控制線路的哪個(gè)位置上都會(huì)立即同時(shí)動(dòng)作。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。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(hù)都首選使用梯形圖編程。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。但在90年代中期之前，組態(tài)軟件在我國(guó)的應(yīng)用并不普及。讓我更熟練的掌握PLC的編程方法，對(duì)PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。并且由原先的被動(dòng)的接受知識(shí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)的尋求知識(shí)，這可以說(shuō)是學(xué)習(xí)方法上的一個(gè)很大的突破。對(duì)我來(lái)說(shuō)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是一個(gè)終點(diǎn)，同時(shí)也是一個(gè)起點(diǎn)。圖41 WINCC組態(tài)畫(huà)面 畫(huà)面演示啟動(dòng)仿真，運(yùn)行WINCC組態(tài)畫(huà)面。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見(jiàn)的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。（5）繼電器線圈在一個(gè)程序中不能重復(fù)使用:而繼電器的觸點(diǎn)，編程中可以重復(fù)使用，且使用次數(shù)不受限制。據(jù)此，可以對(duì)輸入、輸出點(diǎn)作出地址分配。另外為了提高操作性能，它還有多種人機(jī)對(duì)話(huà)的接口模塊。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。考慮到系統(tǒng)的可靠性以及光電隔離器的使用，不同類(lèi)型的電源其地線也不同。編程器工作方式主要有編程和監(jiān)控兩種，編程工作方式是在PLC機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)可以進(jìn)行編程，它的功能主要是輸入新的程序，或者對(duì)已有的程序予以編輯和修改。模擬量輸入模塊接收到標(biāo)準(zhǔn)量程的模擬電壓或電流后，把它轉(zhuǎn)換成8位、10位或12位的二制數(shù)字信號(hào)，送給中央處理器進(jìn)行處理。也可將用戶(hù)程序存放在EEPROM中。使用編程器就能很容易地對(duì)其所存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行修改。而且，為了進(jìn)一步提高PLC的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用邏輯處理芯片。我國(guó)正處于工業(yè)發(fā)展階段，工業(yè)生產(chǎn)水平急需提高，推廣和普及可編程控制器的使用技術(shù)對(duì)提高我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化水平及生產(chǎn)效率都有十分重要的意義。在擴(kuò)展時(shí)，原有系統(tǒng)只要很小變更。 14 水塔水位控制系統(tǒng)的I/O設(shè)備 14第3章 水塔水位控制系統(tǒng)PLC軟件設(shè)計(jì) 15 程序流程圖 15 梯形圖程序設(shè)計(jì)及工作過(guò)程分析 16 工作過(guò)程 17 水塔水位控制系統(tǒng)梯形圖 17第