【正文】 次設計中采用了這一方法。 PLC程序設計方法的分析PLC是由繼電器接觸器控制系統(tǒng)發(fā)展而來的一種新型的工業(yè)自動化控制裝置。采用了面向控制過程、面向問題、簡單直觀的PLC編程語言，易于學習和掌握。盡管國內外不同廠家采用的編程語言不盡相同，但程序的表達方式基本類似，主要有四種形式：梯形圖、指令表、狀態(tài)轉移圖和高級語言。梯形圖編程語言是一種圖形化編程語言，它沿用了傳統(tǒng)的繼電接觸器控制中的觸點、線圈、串并聯(lián)等術語和圖形符號，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而又使用靈活的指令，它比較直觀、形象，對于那些熟悉繼電器一接觸器控制系統(tǒng)的人來說，易被接受。繼電器梯形圖多半適用于比較簡單的控制功能的編程，絕大多數(shù)PLC用戶都首選使用梯形圖編程。指令是用英文名稱的縮寫字母來表達PLC的各種功能的助記符號，類似于計算機匯編語言。由指令構成的能夠完成控制任務的指令組合就是指令表，每一條指令一般由指令助記符和作用器件編號組成，比較抽象，通常都先用其它方式表達，然后改寫成相應的語句表，編程設備簡單價廉。狀態(tài)轉移圖語言(SFC)類似于計算機常用的程序框圖，但有它自己的規(guī)則，描述控制過程比較詳細具體，包括每一框前的輸入信號，框內的判斷和工作內容，框后的輸出狀態(tài)。這種方式容易構思，是一種常用的程序表達方式。高級語言類似于BACIC語言、C語言等，它們在某些廠家的PLC中應用。通常微、小型PLC主要采用繼電器梯形圖編程，其編程的一般規(guī)則有：1)梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。每一個邏輯行起始于左母線然后是觸點的各種連接，最后是線圈或線圈與右母線相連，整個圖形呈階梯形。梯形圖所使用的元件編號地址必須在所使用PLC的有效范圍內。2)梯形圖是PLC形象化的編程方式，其左右兩側母線并不接任何電源，因而圖中各支路也沒有真實的電流流過。但為了讀圖方便，常用“有電流”、“得電”等來形象地描述用戶程序解算中滿足輸出線圈的動作條件，它僅僅是概念上虛擬的“電流”，而且認為它只能由左向右單方向流：層次的改變也只能自上而下。3)梯形圖中的繼電器實質上是變量存儲器中的位觸發(fā)器，相應某位觸發(fā)器為“1態(tài) ”，表示該繼電器線圈通電，其動合觸點閉合，動斷觸點打開，反之為“0態(tài) ”。梯形圖中繼電器的線圈又是廣義的，除了輸出繼電器、內部繼電器線圈外，還包括定時器、計數(shù)器、移位寄存器、狀態(tài)器等的線圈以及各種比較、運算的結果。4)梯形圖中信息流程從左到右，繼電器線圈應與右母線直接相連，線圈的右邊不能有觸點，而左邊必須有觸點。5)繼電器線圈在一個程序中不能重復使用：而繼電器的觸點，編程中可以重復使用，且使用次數(shù)不受限制。6)PLC在解算用戶邏輯時，是按照梯形圖由上而下、從左到右的先后順序逐步進行的，即按掃描方式順序執(zhí)行程序，不存在幾條并列支路同時動作，這在設計梯形圖時，可以減少許多有約束關系的聯(lián)鎖電路，從而使電路設計大大簡化。所以，由梯形圖編寫指令程序時，應遵循自上而下、從左到右的順序，梯形圖中的每個符號對應于一條指令，一條指令為一個步序。當PLC運行時，用戶程序中有眾多的操作需要去執(zhí)行，但CPU是不能同時去執(zhí)行多個操作的，它只能按分時操作原理每一時刻執(zhí)行一個操作。這種分時操作的過程稱為CPU對程序的掃描。掃描從0000號存儲地址所存放的第一條用戶程序開始，在無中斷或跳轉控制的情況下，按存儲地址號遞增順序逐條掃描用戶程序，也就是順序逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結束。每掃描完一次程序就構成一個掃描周期，然后再從頭開始掃描，并周而復始。順序掃描的工作方式簡單直觀，它簡化了程序的設計，并為PLC的可靠運行提供了非常有用的保證。一方面，掃描到的指令被執(zhí)行后，其結果馬上就可以被將要掃描到的指令所利用。另一方面，還可以通過CPU設置的定時器來監(jiān)視每次掃描是否超過規(guī)定的時間，從而避免了由于CPU內部故障使程序執(zhí)行進入死循環(huán)而造成故障的影響。PLC的工作過程就是程序執(zhí)行過程。它分為三個階段進行，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段，PLC具體的掃描過程如圖4．2所示：PLC的掃描過程示意圖1)輸入采樣階段：在開始執(zhí)行程序之前，PLC以掃描方式按順序將所有輸入端的輸入信號狀態(tài)(開或關、“1”或“O’’)讀入到輸入映像寄存器中寄存起來，這個過程稱為對輸入信號的采樣，或稱輸入刷新。在程序執(zhí)行期間，所需輸入信息取自輸入映像寄存器的內容。在本工作周期內，即使輸入狀態(tài)變化，輸入映像寄存器的內容也不會改變。輸入狀態(tài)的變化只能在下一個工作周期的輸入采樣階段才被重新讀入。2)程序執(zhí)行階段：在程序執(zhí)行階段，PLC對程序按順序進行掃描。每掃描到一條指令時，所需要的輸入狀態(tài)或其他元素的狀態(tài)分別由輸入映像寄存器和元素映像寄存器中讀出，然后將執(zhí)行結果寫入到元素映像寄存器中。這就是說，對于每個元素來說，元素映像寄存器中寄存的內容，會隨程序執(zhí)行的進程而變化。但這個結果在全部程序未被執(zhí)行完畢之前不會送到端子上。3)輸出刷新階段：當程序執(zhí)行完后，進入輸出刷新階段。此時，將元素映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)轉存到輸出鎖存電路，再去驅動用戶輸出設備(負載)，這才是PLC的實際輸出。PLC重復地執(zhí)行上述三個階段，每重復一次的時間就是一個工作周期(或掃描周期)。工作周期的長短與程序的長短(即組成程序的語句多少)、指令的種類和CPU執(zhí)行的速度有很大關系。一般說來，一個掃描過程中，執(zhí)行指令的時間占了絕大部分。PLC在每次掃描中，對輸入信號采樣一次，對輸出刷新一次。這就保證了PLC在執(zhí)行程序階段，輸入映像寄存器和輸出鎖存電路的內容或數(shù)據(jù)保持不變。交通紅綠燈倒計時程序 七段碼顯示器驅動數(shù)據(jù)列表一、 模擬量的閉環(huán)控制系統(tǒng)二、PID控制器 三、PID指令梯形圖如：PID功能使用過程中要注意下面幾點：數(shù)據(jù)流圖系統(tǒng)控制程序設計：供水系統(tǒng)根據(jù)需要實現(xiàn)的主要功能有自動變頻恒壓運行、自動工頻運行、遠程手動控制和現(xiàn)場手動控制等。全自動變頻恒壓運行方式是系統(tǒng)中最主要的運行方式，也是系統(tǒng)的主要功能，是指利用PLC控制，結合PID調節(jié)功能，通過變頻調速實現(xiàn)自動恒壓供水，其核心是根據(jù)恒壓條件下供水系統(tǒng)中水泵運行狀態(tài)及轉換過程設計的PLC控制程序。器件地址功 能器件地址功 能VD100過程變量標準化值T37工頻泵增泵濾波時間控制VD104壓力給定值T38工頻泵減泵濾波時間控制VD108PID計算值故障結束脈沖信號VD112比例系數(shù)Kc水泵變頻啟動脈沖(增泵)VD116采樣時間Ts水泵變頻啟動脈沖(減泵)VD120積分時間Ti倒泵變頻啟動脈沖VD124微分時間Td復位當前變頻泵運行脈沖VD204變頻運行頻率下限值當前泵工頻運行啟動脈沖VD208變頻運行頻率上限值新泵變頻啟動脈沖VD250PID調節(jié)結果存儲單元泵工頻/變頻轉換邏輯控制VB300變頻工作泵的泵號泵工頻/變頻轉換邏輯控制VB301工頻運行泵的總臺數(shù)泵工頻/變頻轉換邏輯控制VD310變頻運行時間存儲器故障信號匯總T33工頻/變頻轉換邏輯控制水池水位越限邏輯T34工頻/變頻轉換邏輯控制T35工頻/變頻轉換邏輯控制 PLC控制程序設計的主要任務是接收各種外部開關量信號的輸入，判斷當前的供水狀態(tài)，輸出信號去控制繼電器、接觸器、信號燈等電器的動作，進而調整水泵的運行，并給出相應指示或報警。 PLC的初始化程序 六、心得體會針對某小區(qū)的生活供水要求，設計了一套由PLC、變頻器、遠壓力表、多臺水泵機組、計算機、通信模塊等主要設備構成的全自動變頻恒壓供水系統(tǒng)及其遠程監(jiān)控系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)供水方式普遍存在的效率低、可靠性差、自動化程度不高等缺點，可實現(xiàn)高效節(jié)能、自動可靠、維護簡單、管理方便的恒壓供水。本系統(tǒng)具有以下的特點：1)采用了可靠性高、使用簡單、編程靈活的工控設備PLC和內置PID調節(jié)模塊的變頻器作為主要控制設備，在全流量范圍內利用變頻泵的連續(xù)調節(jié)和工頻泵的分級調節(jié)相結合，確保恒壓供水；2)系統(tǒng)具有完備的故障處理能力，可通過自動工頻運行、遠程手動控制和現(xiàn)場手動控制等方式確保供水，具有故障實時的現(xiàn)場報警和遠程電話自動報警功能，具有故障電機鎖定功能；3)系統(tǒng)實現(xiàn)了計算機和PLC的有效結合，具有遠程監(jiān)控與管理能力，設計合理、先進；4)系統(tǒng)采取變頻調速方式實現(xiàn)恒壓供水，節(jié)能效果明顯；5)用了PID調節(jié)方式，水壓波動小，響應快。課題存在問題與展望：1)由于時間關系，供水監(jiān)控系統(tǒng)的設計不夠完善，例如沒有具體寫出上位機監(jiān)控軟件程序以及對具體的監(jiān)控界面的設計和數(shù)據(jù)處理。2)現(xiàn)有設計研究實現(xiàn)了供水系統(tǒng)的工況控制、調節(jié)和設備狀態(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)具有綜合功能的供水自動化控制與管理系統(tǒng)，提高后勤管理能力。附： 46