【導(dǎo)讀】水和工業(yè)用水逐漸增多，傳統(tǒng)的控制方法已經(jīng)落后。以前采用人工進(jìn)行控制蓄水。企業(yè)信息集成及企業(yè)綜合自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制技術(shù)不斷進(jìn)步使得高。性能的供水系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成為可能。因此，研究高性能、網(wǎng)絡(luò)化的供水監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)降低能耗、信息共享具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水塔水位的遠(yuǎn)程控制，并且實(shí)現(xiàn)了低警戒水位的報(bào)警。計(jì)簡(jiǎn)單化，硬件接口簡(jiǎn)易可行，特別是提高了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力。系統(tǒng)故障率高、能源浪費(fèi)嚴(yán)重等一系列問(wèn)題。

　　

【正文】 PLC 終端軟件采用梯形圖語(yǔ)言編寫(xiě)，為提高終端的抗干擾能力，軟件設(shè)計(jì)中采用了數(shù)字濾波、故障自檢、控制口令等措施，保證控制操作的正確性和可靠性。程序設(shè)計(jì)采用模塊化、功能化結(jié)構(gòu)，便于維護(hù)、擴(kuò)展。終端軟件主要由下列模塊組成初始化程序：設(shè)定各寄存器、計(jì)數(shù)器、工作模式 、通信方式等參數(shù)初始值數(shù)據(jù)采集子程序：對(duì)各路模擬量數(shù)據(jù)采集、濾波、平均等處理累計(jì)運(yùn)行時(shí)間子程序：對(duì)泵機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行累計(jì)脈沖量累計(jì)子程序：對(duì)電耗、流量、儀表的輸出脈沖進(jìn)行累計(jì)，并進(jìn)行標(biāo)度變換遙信子程序：檢測(cè)電機(jī)、閥門(mén)、報(bào)警開(kāi)關(guān)等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)置初值子程序：由監(jiān)控中心對(duì)時(shí)間、電耗、流量等累計(jì)參數(shù)按用戶的要求設(shè)定初始值故障自檢子程序：檢測(cè)的故障信息、校驗(yàn)信息，并發(fā)往監(jiān)控中心控制子程序：根據(jù)監(jiān)控中心的命令，或現(xiàn)場(chǎng)自控條件輸出相應(yīng)的操作通訊子程序；完成與監(jiān)控中心的各種通信功能。 Windows 環(huán)境下使用的軟件： FPWIN― GR。它支持所有日本立石（ OMRON）公司生產(chǎn)的 C20P 型 PLC 產(chǎn)品，可以用這個(gè)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)：對(duì) PLC 程序和注釋和輸入及編輯；程序檢查；運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)的監(jiān)控及測(cè)試；系統(tǒng)寄存器和PLC 和種系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置；程序清單和監(jiān)控結(jié)果等到文檔的打??；數(shù)據(jù)傳輸及文件管理等功能。 FPWIN― GR 軟件采用的是典型的 Windows 界面、菜單界面、編程界面、監(jiān)控界面等可同時(shí)以窗口形式相疊或平鋪顯示，甚至可以把兩個(gè)不同的程序在一個(gè)屏幕上同時(shí)顯示，可以通過(guò)快捷鍵在各個(gè)窗口之間進(jìn)行移動(dòng)和切換，這給調(diào)試程序和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控帶來(lái)了便利 。 系統(tǒng)流程圖 本系統(tǒng)控制流程圖如圖 所示。 圖 系統(tǒng)流程圖 編程說(shuō)明 （ 1）本系統(tǒng)為水位的雙位控制系統(tǒng)。水位可分四段設(shè)定和顯示，在最低水位時(shí)自動(dòng)啟泵，當(dāng)水位到達(dá)設(shè)定值時(shí)自動(dòng)停泵。 （ 2）采用 IL/ILC 分支指令，通過(guò) 0004 旋鈕實(shí)現(xiàn)手動(dòng) /自動(dòng)兩種功能的選擇，當(dāng) 0004 旋鈕閉合時(shí)，自動(dòng)指示燈亮，系統(tǒng)執(zhí)行 IL/ILC 分支內(nèi)程序，完成自動(dòng)監(jiān)控；當(dāng) 0004 旋鈕打開(kāi)時(shí)，手動(dòng)指示燈亮，系統(tǒng)執(zhí)行分支外程序，通過(guò) 000 0007旋鈕實(shí)現(xiàn)手動(dòng)啟泵、停泵。 （ 3）水位由 00000003 口分最低、 較低、較高、最高四段設(shè)定，系統(tǒng)設(shè)置由低到高的優(yōu)先權(quán)，即當(dāng)多個(gè)設(shè)定的水位點(diǎn)同時(shí)有效時(shí)，低水位設(shè)定優(yōu)先。 （ 4）采用浮力式水位傳感器檢測(cè)水位時(shí)，當(dāng)水位到達(dá)檢測(cè)點(diǎn)時(shí)其觸點(diǎn)閉合，指示燈點(diǎn)亮；水位離開(kāi)檢測(cè)點(diǎn)時(shí)其觸點(diǎn)打開(kāi)，為保證相應(yīng)測(cè)量段指示燈不立即熄滅及不受水位波動(dòng)的影響，每段指示燈的控制均采用 KEEP 保持指令，只有當(dāng)水位上升或下降到相鄰段時(shí)指示燈才熄滅。 （ 5）當(dāng)水位到達(dá)檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，水位指示燈閃爍，燈光閃爍因子采用內(nèi)部閃爍內(nèi)標(biāo) 1902，以 1S 為周期閃爍；若液位到達(dá)設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)停泵，并設(shè)置電子音響報(bào)警，報(bào)警聲設(shè)計(jì)為響 3S 停 2S，循環(huán) 30S 后自停，或在 30S 內(nèi)按 0009 確認(rèn)按鈕停音響，指示燈傳平光。電子音響報(bào)警和水泵的啟停同樣考慮水位的波動(dòng)影響，設(shè)計(jì)時(shí)采用 KEEP 保持指令和 DIFU 微分指令聯(lián)合使用。 （ 6）首次開(kāi)車(chē)時(shí)，水位低于或高于最低水位時(shí)，需先手動(dòng)啟泵，再切換成自動(dòng)運(yùn)行；或先進(jìn)入試驗(yàn)方式，按最低水位試驗(yàn)按鈕啟動(dòng)水泵，再進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行方式。 具體梯形程序圖如圖 所示。 圖 PLC 梯形圖 小結(jié) 本章主要介紹了 PLC 的軟件設(shè)計(jì)， PLC 終端軟件采用梯形圖語(yǔ)言編寫(xiě)為提高終端的抗干擾能力，軟件設(shè)計(jì)中采用了數(shù)字濾波 、故障自檢、控制口令等措施，保證控制操作的正確性和可靠性。程序設(shè)計(jì)采用模塊化、功能化結(jié)構(gòu)，便于維護(hù)、擴(kuò)展。本系統(tǒng)在軟、硬件方面采取了多種措施，特別是現(xiàn)場(chǎng)終端選用了提高了系統(tǒng)的可靠性在供水系統(tǒng)取得了較好的應(yīng)用效果。本系統(tǒng)解決了現(xiàn)場(chǎng)分布較散、距離較遠(yuǎn)、范圍較大的系統(tǒng)監(jiān)控問(wèn)題，在供水、供電、供氣、油田、氣象、水文水利等部門(mén)有較好的應(yīng)用前景本系統(tǒng) 李克儉饒滿和水塔水位控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì) 2020， 17 3 :315～ 324 [2] 黃建春，陳日新．水井／水塔式自來(lái)水控制系統(tǒng)中 PLC 的應(yīng)用．湖南文理學(xué)院電氣報(bào)， 2020， 06 5 :117～ 130 [3] 劉穎慧． PLC 在高位水塔控制中的應(yīng)用．湖南冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 2020，15 3 :353～ 364 [4] 白明彭．高層建筑水箱的水位控制．山西紡織工業(yè)學(xué)院報(bào)， 1998， 09 3 :256～ 274 [5] 趙建禮，山起超，陳正虎．水塔自控電路設(shè)計(jì)．張掖師范高等?？茖W(xué)校報(bào)， 2020， 01 5 :10～ 26 [6] 涂俊于 PLC 的位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)碩士學(xué)位論文南昌大學(xué) 2020 [7] 曹晴，洪雪峰，王錫宗 . 基于 PLC 的水位傳感器測(cè)試系統(tǒng)研究江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電技術(shù)研究所 3 :293～ 310 [8] 伍曉霞水塔水位自動(dòng)控制的設(shè)計(jì) 881056073， 19890726. [9] 梁秀英，肖旭輝 . 基于 PLC 電熱器水箱水位檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)．華中農(nóng)業(yè)大學(xué)報(bào) , 2020,15 3 :215～ 224 [10] 趙云聲周建清機(jī)械工業(yè)秦益霖電子工業(yè)龔仲華 .電子工業(yè)王建趙金周人民郵電 PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2020， 17 3 :315～ 324 [16] 龔仲華電子工業(yè)值完成之際我的本科學(xué)習(xí)也接近了尾聲，在此我要向我的導(dǎo)師及所有關(guān)心、幫助我的朋友們及親友致以衷心的感謝 ! 首先，要對(duì)我的導(dǎo)師劉老師表示 深深的謝意和崇高的敬意，是帶領(lǐng)我進(jìn)入這一領(lǐng)域的研究，細(xì)心的講解更進(jìn)一步增強(qiáng)了我對(duì)此領(lǐng)域研究的興趣。導(dǎo)師耐心幫助我推敲研究的每一個(gè)環(huán)節(jié)，仔細(xì)審視其合理性和實(shí)用性，給我巨大的鼓勵(lì)和信心。本從選題、研究到完成無(wú)不滲透著導(dǎo)師的心血，每一步的進(jìn)展都離不開(kāi)劉老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求。對(duì)我的指導(dǎo)不僅使我順利的完成了研究工作也將在我今后的工作和學(xué)習(xí)中帶給我更多的啟發(fā)。 同時(shí)，感謝所有無(wú)私的幫助過(guò)我的朋友們，你們熱情地提供相關(guān)資料、交流意見(jiàn)，使我在研究過(guò)程中取得了很大的進(jìn)步。 最后，我還要對(duì)我的父母至以最真切的感謝，是他們的 愛(ài)和無(wú)私的幫助激勵(lì)我順利地完成學(xué)業(yè)。 1 頁(yè) 共 47 頁(yè) 中央處理器 CPU 輸入接口 光偶合 輸出接口 繼電器或 晶閘管 ROM RAM 鍵盤(pán)與顯示 輸入接線端子 輸出接線端子 EPROM 盒式存儲(chǔ)器 A/D D/A 計(jì)算機(jī) 其他設(shè)備 內(nèi)存儲(chǔ)器 其 他 接 口 外 存 接 口 停止 運(yùn)行 輸出處理 程序執(zhí)行 輸入處理 通信操作 內(nèi)部處理 是 是 否 否 是 修改改 完成 滿足要求 調(diào)試程序 滿足要求 調(diào)試程序 現(xiàn)場(chǎng)連線 編制程序 設(shè)計(jì)控制臺(tái) 編制流程圖 分配 I/O 點(diǎn) 確定 PLC 確定 系統(tǒng)總體 分析控制要求 最低開(kāi)關(guān) a 較低開(kāi)關(guān) b 較高開(kāi)關(guān) c 最高開(kāi)關(guān) d 手動(dòng) /自動(dòng) 確認(rèn) 手動(dòng)啟泵 手動(dòng)停泵 編程器 最低指示燈 a 較低指示燈 b 較高指示燈 c 最高指示燈 d 電子音響 水泵 自動(dòng)指示燈 e 手動(dòng)指示燈 f 0000 0500 0001 0501 0002 0502 0003 0503 0004 0504 0005 0505 0006 0506 0007 0507 0008 OMRON C20P 輸入端 輸出端 水泵 變頻器 編程器 鍵盤(pán) 聲光 報(bào)警 C20P OMRON 浮力式水位傳感器 水 塔 EPROM 安裝 部分 SYSMAC C20P 高速計(jì)數(shù)器 輸入端子 輸入端子 DC24V 輸出端子 外圍設(shè)備 用連接器 I/O 單元或 模擬定時(shí)器 單元、 I/O 鏈 接單元連 接插座 裝配螺釘 顯示部分 輸出端子 接地端子 電源端子 無(wú)線電噪音濾波器 NF 制動(dòng)單元 UB 無(wú)線電噪音濾波器 NF 電流接觸 器 MC M R S T + AMB―G9 U V W 1 COM VCC S S 3 運(yùn)行方式 2 試驗(yàn)方式 COM 0000 0001 0002 0003 PLC 輸入模塊 1000 TIM01 TIM02 END 自動(dòng)指示燈 自動(dòng)指示燈 （ 0507） （ 0506） 水泵 KEEP 0505 ILC 電子音響 警音響 測(cè)界 指令的表達(dá)形式 操作數(shù)的含義及范圍 TABLE： VB LOOP：常數(shù)（ 0～ 7） PID TBL LOOP PID EN END TBL LOOP 第 2 列 第 1 列 第 0 列 第 2 行 第 1 行 第 0 行 數(shù)據(jù)總 線至微 處理器 來(lái)自微處理器數(shù)據(jù)總 線 U R W 輸 出 口 I V S 輸 入 口 浮球 鐵 芯 電感線圈 外殼 信號(hào)線 信號(hào)檢測(cè)電路 0006 1002 0004 0005 1001 0004 1002 最高指示燈 較高指示燈 較低指示燈 最低指示燈 確認(rèn) （ 0503 ） （ 0502 ） （ 0501） （ 0500 ） 1003 1002 1001 1000 1004 1902 1902 1003 1002 1001 1000 KEEP 1003 KEEP 1002 KEEP 1001 KEEP 1000 IL （ 1004 ） 最低液位 較低液位 較高液位 最高液位 0003 1003 1001 0002 1000 1002 0001 1001 0000 1008 0009 （ 1004 ） 1002 1002 1004 1902 1004 1902 1004 是 否 否 是 否 是 是 否 是 否 手動(dòng)停泵 手動(dòng)啟泵 確認(rèn)否？ 指示燈轉(zhuǎn)平光 報(bào)警音響停 停泵 報(bào)警音響啟動(dòng)（ 30 秒后自停） 到設(shè)定值否？ 啟泵 最低液位否 指示燈轉(zhuǎn)平光 確認(rèn)否？ 段指示燈閃爍 液位分段檢測(cè) 自動(dòng)控制否？ 啟動(dòng)、清零 （ 0504） 音響停 2S 警音響 音響響 3S 警音響 TIM02 0020 TIM01 0030 啟泵 停泵 1008 0010 1008 1008 1008 1008 1008 1010 0011 1000 0010 1011 TIM01 1011 確認(rèn) 30S 停報(bào) 警音響 低液位優(yōu)先 1011 TIM00 TIM00 0300 0009 KEEP 1011 DIFU 1010 1010 0006 0005 0004 0007 1003 0005 0004