【導(dǎo)讀】隨著現(xiàn)代社會生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代工業(yè)自動化水平的日益提高，裝置——可編程控制器。隨著科技的發(fā)展和現(xiàn)實暴露的一些問題，以便能更快。于這控制，因PLC的功能特點，所以非常適合來控制液位的高低。計的課題是基于PLC與組態(tài)的液位控制系統(tǒng)。在設(shè)計中，主要是對PLC控制程。分析，I/O分配表、接線圖及PLC程序，利用組態(tài)軟件來設(shè)計液位控制畫面。

　　

【正文】 位能夠保持平衡，達(dá)到所設(shè)定的數(shù)值，在進(jìn)水量與出水量都可以在水箱完成，假如水箱的液位滿了，而此時的可編程控制器能夠控制對變頻器的調(diào)節(jié)頻率，甚至可以把變頻器的一些水位高低的信息能夠反應(yīng)到 PLC 上，以保持 水箱里面的液位平衡。 系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖 所示 圖 系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖 壓力傳感器 PLC 變頻器 報警 液位顯示 組態(tài)軟件 水泵 基于 PLC 與組態(tài)的液位控制系統(tǒng)設(shè)計 17 第四章 PLC 控制程序 水箱液位控制的 I/O 接口分配表 本設(shè)計的水箱液位 PLC 控制的 I/O 接 口分配表，如 表所示： 表 水箱液位控制 I/O 接口分配表 類別 電氣元件 PLC 元件 輸入（ I） 控制開關(guān) SB X0 蓄水池上限液位開關(guān) SB1 X1 蓄水池下限液位開關(guān) SB2 X2 水箱下限液位開關(guān) SB3 X3 水箱上限液位開關(guān) SB4 X4 輸出（ O） 電磁閥門 YV Y0 接觸器 KM，接通抽水電機 Y1 水箱下限指示燈 HL1 Y2 水箱上限指示燈 HL2 Y3 蓄水池下限指示燈 HL3 Y4 蓄水池上限指示燈 HL4 Y5 報警器指示燈 HL5 Y6 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 18 PLC 接線 PLC 液位控制接線圖 輸入 /輸出接口分配是硬件設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)，輸入接口通常是開關(guān)量輸入模塊，它的工作電壓等級主要根據(jù)現(xiàn)場檢測元件與模塊之間的距離來選擇，該設(shè)計控制距離不是很遠(yuǎn)，選擇 24V 即可。工作過程中，假設(shè)蓄水池和水箱的水位初始狀態(tài)都是空的， 4 個液位指示燈全亮，當(dāng)執(zhí)行系統(tǒng)程序流程時，掃描到水箱的液位低于所設(shè)定的下限值時，電磁閥打開，開始往水箱里面進(jìn)水，時間為 6S，如果在這 6S 內(nèi)水箱的水沒有超過下限值，則說明 系統(tǒng)出現(xiàn)故障，報警燈亮，自動報警。若在 6S 內(nèi)按照規(guī)定的設(shè)計程序運行，則說明系統(tǒng)正常，當(dāng)超過水箱液位下限值時，下限的指示燈 HL1 滅。此時，水箱的液位已經(jīng)超過了下限位置，系統(tǒng)檢測到這個信號后，由于蓄水池的液位現(xiàn)在還是處于初始狀態(tài)中，低于蓄水池的下限位置，則抽水電機開始運行，從水箱那里向蓄水池供水，當(dāng)水箱的液位超過了上限液位時，水箱上限指示燈 HL2 滅，高水位報警，電磁閥就關(guān)閉，停止向水箱進(jìn)水。 基于 PLC 與組態(tài)的液位控制系統(tǒng)設(shè)計 19 PLC 程序設(shè)計梯形圖 通過水箱液位控制的 I/O 接口分配表和系統(tǒng)設(shè)計的 PLC 接線圖，可以寫出PLC 程序梯形圖，如 圖 所示 ： 圖 PLC 程序梯形圖 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 20 PLC 程序設(shè)計對應(yīng)的指令 由 PLC 梯形圖那里可以得到所對應(yīng)的 PLC 程序指令 : LD X0 OR Y0 ANI X4 OUT Y0 LD X3 ANI X4 OUT Y1 LD Y0 ANI X3 OUT T0 K60 LD T0 ANI X3 OUT Y6 LDI X3 OUT Y2 LD X4 OUT Y3 LD X1 OUT Y5 LD X2 OUT Y4 基于 PLC 與組態(tài)的液位控制系統(tǒng)設(shè)計 21 組態(tài)王軟件設(shè)計界面 水箱液位的控制在組態(tài)王軟件設(shè)計中，當(dāng)系統(tǒng)開始通電運行時的界面，如圖 所示，電磁閥門的顏色綠色為打開，紅色為關(guān)閉。 圖 系統(tǒng)開始運行 水箱液位在高于上限值時，抽水電機往蓄水池進(jìn)水，如圖 所示 圖 水箱液位達(dá)到上限值 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 22 電磁閥門在打開之前的界面，水箱都為初始狀態(tài)，如圖 所示 圖 水箱的初始狀態(tài) 基于 PLC 與組態(tài)的液位控制系統(tǒng)設(shè)計 23 第五章 總結(jié)與展望 通過本次畢業(yè)論文的創(chuàng)作，我認(rèn)識到了液位控制系統(tǒng)在生活中的重要性，也在設(shè)計的過程中加深了對自己所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能的理解，也培養(yǎng)了我分析和解決問題的能力?；?PLC 和組態(tài)軟件的液位控制系統(tǒng)能讓工業(yè)控制變得安全化、智能化，具體化。相對于前人以前的所做的液位控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)更加的人性化，可以直觀的將液位顯示在組態(tài)軟件上，系統(tǒng)更加安全，可靠，直觀。但本論文有許多不足之處，在 PLC 的編程方面做得不夠理想，也未能實現(xiàn)具體的硬件調(diào)試，希望大家能給與指正。本論文研究 的是水箱液位控制系統(tǒng)。液位控制系統(tǒng)以 PLC 為核心進(jìn)行設(shè)計，借助于 PLC 強大而靈活的控制功能和變頻器優(yōu)良的變頻調(diào)速性能，來控制電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)了水箱液位的控制，代替了原有的手動啟動、閥門控制系統(tǒng)。 通過這次的設(shè)計實踐，讓我更熟悉掌握了三菱 PLC 軟件的簡單編程方法，對于三菱的 PLC 工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。剛開始學(xué)習(xí)三菱 PLC軟件時，由于我對一些細(xì)節(jié)的不加重視，當(dāng)我把自己想出來的一些認(rèn)為是對的程序運用到梯形圖編輯時，問題出現(xiàn)了，轉(zhuǎn)換成指令表后則顯示不出很多正確的指令程序，這主要是因為我沒有把理論和實 踐相結(jié)合，缺乏動手能力而造成的結(jié)果，最后通過老師的糾正和自己的實際操作，終于把正確的結(jié)果做了出來了，同樣也看清了自己的不足之處。 現(xiàn)有系統(tǒng)實現(xiàn)了水位控制系統(tǒng)的工況控制、調(diào)節(jié)和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控功能，將來還可以通過對更多現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與傳輸，如電壓、電流、功率、水壓、水位、水流量等，通過開發(fā)上位機的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)具有綜合功能的水位自動化控制與管理系統(tǒng)，提高后勤管理能力 .這部份工作有待在以后的學(xué)習(xí)與工作中來進(jìn)一步開展下去。 隨著各方面技術(shù)的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，與此同時能量卻日益緊缺，在這種情況 下，一些容器的水位系統(tǒng)的使用肯定會越來越普及，當(dāng)然以后對水位控制技術(shù)將提出更高的要求。如對系統(tǒng)采用基于 GPRS 的無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸、通過網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和維護等。 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 24 參考文獻(xiàn) [1] 湯自春 .PLC原理及應(yīng)用技術(shù) .高等教育出版社， 2020 [2] 龔仲華 .三菱 FX/2N系列 PLC應(yīng)用技術(shù) .人民郵電出版社， 2020 [3] 吳建強、姜三勇 .可編程控制器原理及應(yīng)用 .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2020 [4] 秦春斌、張繼偉 .PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用教程 .機械工業(yè)出版社， 2020 [5] 張萬忠、劉明芹 .電器與 PLC控制技術(shù) .北京化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [6] 張桂香 .電氣控制與 PLC應(yīng)用 .北京化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [7] 易傳祿 .可編程序控制器應(yīng)用指南 .上?？茖W(xué)普及出版社， 2020 [8] 趙躍華 .可編程序控制器原理及應(yīng)用 [M] .成都：電子科技大學(xué)出版社 ， 1998 [9] 李建興 .可編程控制器應(yīng)用技術(shù) .機械工業(yè)出版社， 2020 基于 PLC 與組態(tài)的液位控制系統(tǒng)設(shè)計 25 致謝 對于這次畢業(yè)設(shè)計的順利完成，我首先要感謝蘇老師，是他細(xì)心的給我講解了許多關(guān)于 PLC、水位平衡原理相關(guān)的知識，并在設(shè)計過程中所遇到的難題都給了非常重要的意見，本次設(shè)計能夠有較好的主體框架也得益于蘇老師的指導(dǎo)，導(dǎo)師淵 博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、崇高的敬業(yè)精神與為人師表的風(fēng)范，使我受益匪淺，在此，謹(jǐn)向蘇老師表示我最衷心的感謝。我要感謝關(guān)心我們畢業(yè)設(shè)計的系領(lǐng)導(dǎo)和各位老師，感謝你們?nèi)陙頌槲覀兏冻龅男燎诤顾贿€要感謝學(xué)院圖書館給我們提供的各種資料。同時 在此感謝四年來自動化各位老師的孜孜教誨和母校的細(xì)心培養(yǎng)，讓我能有今天的進(jìn)步，在以后的人生道路中上實現(xiàn)自己的價值！最要感謝的是我的父親，母親，一直以來對我的信任和支持，給與了我不斷進(jìn)步的勇氣。在不久的將來，我希望用我的實際行動去回給他們同樣的愛。鑒于本人所學(xué)知識有限，經(jīng)驗不足，又是 初次研究這種復(fù)雜的設(shè)計。在此過程中難免存在一些錯誤和不足之處，懇請各位老師給予批評和指正。 學(xué)生簽名：張敬濤 日期： 2020 年 1 月