【文章內(nèi)容簡介】 LC編程軟件包中將成為一種趨勢。編程語言編程語言是反映PLC歷史的一個方面。國際電工委員會611313標準（IEC 611313）處理了編程語言并且定義了兩個圖形化的和兩個文本化的PLC編程語言標準：梯形邏輯（圖形化） 功能塊圖（圖形化）結(jié)構(gòu)化文本（文本化）指令表（文本化） 這項標準也定義了為順序控制和并行控制處理組織程序的圖形化的和文本化的順控功能圖元素?；谶@項標準，許多PLC生產(chǎn)商提供最少三種語言中的兩種作為他們PLC編程時的語言選擇。諷刺的是，在近來接觸的PLC使用者中，有大約96%仍然使用梯形圖編寫PLC代碼。由于梯形圖長期的良好表現(xiàn)，因此梯形圖編程似乎會繼續(xù)成為最好的選擇。硬件平臺 現(xiàn)代的PLC已經(jīng)在它們的CPU里集成了多種的商業(yè)非定制（COTS）技術(shù)。最新的技術(shù)為PLC提供了一個更快，更強，存儲量更大且成本更低的處理器。這些先進技術(shù)也為PLC擴展集成和接受新任務(wù)（如通信、數(shù)據(jù)處理和高速運動）留出空間，而不會以犧牲工業(yè)控制設(shè)備所要求的嚴格可靠性為代價。新技術(shù)已經(jīng)創(chuàng)造了另一種控制器——可編程自動化控制器（PAC）。PAC與傳統(tǒng)的PLC有所不同，這是因為PAC在軟件和硬件上都采用了開放的模塊化體系結(jié)構(gòu)，并且采用了網(wǎng)絡(luò)接口、語言和協(xié)議的已知標準。它們可以被看作為一個置于工業(yè)的類PLC程序包里的PC。展望未來來自Reed研究團的一份2005年P(guān)LC產(chǎn)品聚焦研究指出了一些對于PLC使用者、機器制造商和采購決策人員愈加重要的因素。排在最前的、有重要特征的因素是：1．聯(lián)網(wǎng)能力和易用性以太網(wǎng)通信在通信領(lǐng)域中獨占熬頭。不只是新協(xié)議在逐漸平面化，許多已經(jīng)使用了許多年的工業(yè)標準化協(xié)議也在逐漸地接入到以太網(wǎng)平臺上，這些協(xié)議包括Modbus (ModbusTCP)、DeviceNet (Ethernet/IP)和Profibus (Profinet)。PLC的以太網(wǎng)通信模塊已經(jīng)具有高速性能和靈活性的協(xié)議群。同樣，許多PLC上的CPU在工作時已經(jīng)可以接入以太網(wǎng)，這就節(jié)省了I/O槽空間。PLC將會繼續(xù)開發(fā)更成熟的連通性，使它可以將信息傳輸?shù)狡渌黀LC系統(tǒng)、系統(tǒng)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)和企業(yè)資源計劃（ERP）系統(tǒng)上。另外，無線通信方式將會進一步普及。2．用PC連接PLC輸入/輸出（I/O）的能力同樣的一個趨勢，過去與PLC聯(lián)網(wǎng)獲益良多，但現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了I/O水平上。許多PLC生產(chǎn)商已經(jīng)支持最受大眾接受的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，使PLC的I/O可以分配在廣闊的區(qū)域上或者定位在以前被認為是幾乎不可能的位置上。這使個人電腦通過使用接口卡接入到標準PLC的I/O子系統(tǒng)成為可能，而這種接口卡主要是由PLC生產(chǎn)商或第三方開發(fā)商提供的?，F(xiàn)在，這些具挑戰(zhàn)性的廣闊區(qū)域都可以由個人電腦監(jiān)控。至于在不需要技術(shù)等級控制引擎支持的地方，使用者可以利用更為先進的軟件包和硬件機動性，這成本也比較低廉。3．使用通用編程軟件編制多對象/平臺的能力過去，人們都認為一個智能型控制器需要復(fù)雜的編程，但現(xiàn)在不再是這樣了。使用者不再只是受過培訓(xùn)的編程人員（如設(shè)計工程師和系統(tǒng)集成人員），而是在更熟悉的設(shè)計上期待能用上人性化軟件的最終用戶。在他們個人電腦上，基于視窗(Windows)的外觀和觸感是最為人所熟悉的，它已成為最受大眾接納的圖形用戶界面。開始時，用于為PLC編程的簡單繼電邏輯仿真已經(jīng)發(fā)展成為使用更高級功能塊的編程語言（這些功能塊可以更直觀在配置出來）。PLC生產(chǎn)商也已經(jīng)開始一體化不同功能塊的編程，使你在構(gòu)造邏輯、HMI、動態(tài)控制和其它特定功能時只需學(xué)習(xí)一個編程軟件包。也許，最終用戶的最終愿望是獲得一個可以無縫地為多個PLC和子系統(tǒng)編程的軟件包。畢竟，無論是安裝在Dell、HP電腦上還是安裝在IBM電腦上，微軟的視窗（Windows）操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序都是同樣地運行，這就方便了系統(tǒng)用戶?？偟膩碚f，PLC用戶對現(xiàn)行可用的PLC產(chǎn)品感到滿意。同時，他們密切關(guān)注新的趨勢，并在他們認為有利可圖的地方用上新的PLC產(chǎn)品。新PLC利用先進的技術(shù)，使它們在工業(yè)界更容易地被采關(guān)于基于PLC的液位控制系統(tǒng)的調(diào)研報告在我國隨著社會的發(fā)展，很早就實行了自動控制。而在我國液位控制系統(tǒng)也利用得相當?shù)膹V泛，特別在鍋爐液位控制，水箱液位控制。還在黃河治水中也的到了利用，通過液位控制系統(tǒng)檢測黃河的水位的高低，以免由于黃河水位的過高而在不了解的情況下，給我們?nèi)嗣駧砩ｋU和財產(chǎn)損失。為了解決人工控制的控制準度低、控制速度慢、靈敏度低等一系列問題。從而我們現(xiàn)在就引入了工業(yè)生產(chǎn)的自動化控制。在自動化控制的工業(yè)生產(chǎn)過程中，一個很重要的控制參數(shù)就是液位。一個系統(tǒng)的液位是否穩(wěn)定，直接影響到了工業(yè)生產(chǎn)的安全與否、生產(chǎn)效率的高低、能源是否能夠得到合理的利用等一系列重要的問題。在本世紀40年代前后，工業(yè)生產(chǎn)大多處于手工操作的狀態(tài)，人們主要是憑經(jīng)驗用人工去控制生產(chǎn)過程。生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)靠人工觀察，生產(chǎn)過程的操作也靠人工去執(zhí)行。因此，當時的勞動效率是很低的。40年代以后，生產(chǎn)自動化發(fā)展很快。尤其是近年來，過程控制技術(shù)發(fā)展更為迅速?？v觀過程控制的發(fā)展歷史，大致經(jīng)歷了下述幾個階段：50年代前后，過程控制開始得到發(fā)展。一些工廠企業(yè)實現(xiàn)了儀表化和局部自動化。這是過程控制發(fā)展的第一階段。這階段主要的特點：檢測和控制儀表普遍采用基地式儀表和部分組合儀表；過程控制結(jié)構(gòu)大多數(shù)是單輸入單輸出系統(tǒng)；被控制參數(shù)主要是溫度、壓力、流量、液位四種參數(shù)；控制目的是保持這些參數(shù)的穩(wěn)定，消除或減少對生產(chǎn)過程的主要擾動。在60年代，隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對過程控制提出了新的要求；隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展也為自動化技術(shù)工具的完善提供了條件，開始了過程控制的第二階段。在儀表方面，開始大量采用單元組合儀表。為了滿足定型、靈活、多功能的要求，有出現(xiàn)了組合儀表，它將各個單元劃分為更小的功能塊，以適應(yīng)比較復(fù)雜的模擬和邏輯規(guī)律相結(jié)合的控制系統(tǒng)的需要。70年代以來，隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，儀表與硬件的開發(fā)，微型機算計的開發(fā)應(yīng)用，使生產(chǎn)過程自動化的發(fā)展達到了一個新的水平。對全工廠或整個工藝流程的集中控制、應(yīng)用計算機系統(tǒng)進行多參數(shù)綜合控制，或者用多臺計算機對生產(chǎn)過程進行控制和經(jīng)營管理，是這一階段的主要特征。過程控制發(fā)展到現(xiàn)代過程控制的新階段，這是過程控制發(fā)展的第三階段。在新型的自動化技術(shù)工具方面，開始采用微處理器為核心的智能單元組合儀表；在測量變送器方面，教為突出的成分在線檢測與數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用日益廣泛；在模擬式調(diào)節(jié)儀表方面，不僅Ⅲ型儀表產(chǎn)品品種增加，可靠性提高，而且是本質(zhì)安全防爆，適應(yīng)了各種復(fù)雜控制系統(tǒng)的要求。隨著現(xiàn)在工業(yè)控制的要求越來越高，一般的自動化控制已經(jīng)也不能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)控制的需求，所以我們就又引入了可編程邏輯控制（又稱PLC）。引入PLC使控制方式更加的集中、有效、更加的及時。我國可編程控制器的引進、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴大了PLC的應(yīng)用。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。無錫信捷電子科技有限公司生產(chǎn)的XC系列、上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計算機廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的PLC生產(chǎn)廠家?？梢灶A(yù)期，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。摘要在眾多生產(chǎn)領(lǐng)域中,經(jīng)常需要對貯槽,貯罐,水池等容器中的液位進行監(jiān)控,以往采用傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制,使用的硬件連接多,可靠性差,自動化程度不高,目前已有許多企業(yè)采用先進控制器對傳統(tǒng)控制器進行改造,大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性和自動化程度,為企業(yè)提供了更可靠的生產(chǎn)保障. 本文介紹了基于信捷XC3型可編程控制器(PLC),通過串行口和可編程控制器通信,實現(xiàn)控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控,現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與處理,其結(jié)構(gòu)簡單,監(jiān)控系統(tǒng)不僅自動化程度高,還具有在線修改功能,靈活性強..關(guān)鍵詞: PLC 液位控制 觸摸屏 變頻器目錄前言 ……………………………………………………………………………12第一章 緒論……………………………………………………………………13……………………………………………………………13……………………………………………………………14 …………………………………………………14第二章 系統(tǒng)控制方案的確定 …………………………………………………14 采用PLC控制液位的優(yōu)點…………………………………………………14 系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟………………………………………………………15 系統(tǒng)控制方案………………………………………………………………16第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 …………………………………………………………18（PLC）的選型………………………………………………18 …………………………………………………18 PLC的選型標準 ……………………………………………………18 PLC機型的選擇與特點 ……………………………………………19（XCE4AD2DA） ……………………………21 ……………………………………………………………………23 …………………………………………………………………24 …………………………………………………………………26 ……………………………………………………26………………………………………………………26……………………………………………………………27 ……………………………………………………………………28第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計………………………………………………………………28 …………………………………………28 程序設(shè)計（梯形圖）編程基本原則……………………………………28 程序設(shè)計注意問題 ……………………………………………………28…………………………………………………29 ……………………………………………………………29 ……………………………………………29…………………………………………………………………31 ……………………………………………………………………32……………………………………………………………32…………………………………………………………………32……………………………………………………………33致謝參考文獻附錄一 程序清單附錄二 系統(tǒng)硬件電路圖前言可編程控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC。它是20世紀70年代以來，在集成電路，計算機技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制設(shè)備。由于其具有功能強，可靠性高，配置靈活，使用方便以及體積小，重量輕等優(yōu)點，國外已廣泛應(yīng)用于自動化控制的各個領(lǐng)域，并已成為實現(xiàn)工業(yè)自動化的支柱產(chǎn)品。近年來，國內(nèi)在PLC技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用方面發(fā)展很快，除了許多從國外引進的設(shè)備，自動化生產(chǎn)線外，國內(nèi)越來越多的設(shè)備采用PLC控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)。與繼電接觸器系統(tǒng)相比PLC控制系統(tǒng)更加可靠；占位空間比繼電接觸器控制系統(tǒng)小；價格上能與繼電接觸器控制系統(tǒng)競爭；易于現(xiàn)場變更程序；便于使用，維護，維修；能直接推動電磁閥，接觸器與之相當?shù)膱?zhí)行機構(gòu)；能想中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。 20世紀20年代起，人們把各種繼電器。定時器。接觸器及其觸點按一定的邏輯關(guān)系連接起來組成控制系統(tǒng)，控制各種生產(chǎn)機械。容易掌握。價格便宜，在一定范圍內(nèi)能滿足控制要求，因而使用面甚廣，：設(shè)備體積大，可靠性差，動作速度慢，功能少，難與實現(xiàn)較復(fù)雜的控制，特別是由于它是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜，當生產(chǎn)工藝或?qū)ο蟾淖儠r，原有的接線和控制盤就要更換，所以通用性和靈活性較差. 20世紀60年代末期，美國的汽車制造業(yè)競爭激烈，各生產(chǎn)廠家的汽車型號不斷更新，它必然要求生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)亦隨之改變，適應(yīng)白熱化的市場競爭要求，1968年美國通用汽車公司公開向社會招標，對汽車流水線控制系統(tǒng)提出具體要求，歸納起來是：（1） 編程方便，可現(xiàn)場修改程序（2） 維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu)（3） 可靠性高于繼電器控制裝置（4） 體積小于繼電器控制盤（5） 數(shù)據(jù)可直接送入管理計算機（6） 成本可與繼電器控制盤競爭（7） 輸入可以是交流150V以上（8） 輸出為交流115V，容量要求在2A以上，可直接驅(qū)動接觸器，電磁閥等（9） 擴展時原系統(tǒng)改變最?。?0） 用戶存儲器至少能擴張到4KB（適應(yīng)當時汽車裝配過程的需要） 十項指標的核心要求是采用軟布線（編程）方式代替繼電控制的硬接線方式，實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)線的流程控制。 美國國際電工委員會（IEC）在1987年對可編程序控制器做出如下定義：可編程序控制器是一類專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字式電子系統(tǒng)，它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部進行存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、定時、記數(shù)和算術(shù)運算等功能的面向用戶的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入或輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可遍程序控制器極其相關(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。定義強調(diào)了PLC應(yīng)直接應(yīng)用與工業(yè)環(huán)境，它必須具有很強的抗干擾能力，廣泛的適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍。這也是區(qū)別與一般微機控制系統(tǒng)的一個重要特征。定義還強調(diào)了PLC是“數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)”，他也是一種計算機，它是“專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的”工業(yè)計算機。這種工業(yè)計算機采用“面向用戶的指令”，因此編程方便。它能完成邏輯運算、順序運算、定時、記數(shù)和算術(shù)運算等操作，它還具有“數(shù)字量和模擬量輸入和輸出”的能力