【正文】 I/O 點(diǎn)比較多的大中型 PLC，超過(guò) PLC 本身電源的帶載能力，應(yīng)采用外部另引 24V 供電；要避免同時(shí)既用內(nèi)部電源又用外部電源！ 三 、輸入 /輸出模塊 輸入 /輸出模塊是可編程控制器 和 工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或 者 工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程 中連接的接口。 編程器 中央處理單元 （ CPU） 輸入電路 輸出電路 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器 電源 每種 PLC都有不同的接法 ,具體要看何種品牌的 PLC說(shuō)明書(shū) .現(xiàn)有一種國(guó)產(chǎn)的 PLC,他們的網(wǎng)站上有有關(guān)信號(hào)外部接線圖 , 廈門(mén)海為科技公司是一家從事設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)PLC 的專(zhuān)業(yè)廠家，對(duì) PLC 的硬件、軟件擁有 100%自主產(chǎn)權(quán)， PLC 的牌子叫 Haiwell PLC，很不錯(cuò)的。 PLC一般使用 220V交流電源或 24v直流電源。 鋰電池及其充電電源。15V 直流電源：供 PLC 中 的 TTL 芯片和集成運(yùn)放使用 。電源輸入類(lèi)型有：交流電源（ 220VAC 或 110VAC），直流電源（常用的為 24VAC）。 二 、 電源 PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作電源。 為了 可以 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)成冗余的 系統(tǒng)， 或者 采用三 CPU 的表決式系統(tǒng)。當(dāng) PLC 投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng) 各 輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。 PLC 的基本 結(jié)構(gòu) PLC 實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同各種 PLC 的組成結(jié)構(gòu)基本相同，主要有 CPU,電源，儲(chǔ)存器和輸入輸出接口電路等組成 ，中央處理單元（ CPU）， 如圖 11 所示： 一 、中央處理單元 (CPU) 中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控制中樞。而且，為了進(jìn)一步提高 PLC 的處理速度，各制造廠商紛紛開(kāi)發(fā)研制了專(zhuān)用邏輯處理芯片。并擴(kuò)大了存儲(chǔ)器的容量，是各種邏輯線圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使 PLC 的應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳 送、通訊、自診斷等功能。美國(guó)，日本，德國(guó)等一些廠家先后開(kāi)始采用微處理器作為 PLC 的中央處理單元（ CPU）。其中 PLC 特有的編程語(yǔ)言 — 梯形圖一直沿用至今。在軟件編程上采用廣大電器工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式 — 梯形圖。裝置中的器件主要采用分離元件和中小規(guī)模集成電路，存儲(chǔ)器采用磁芯存儲(chǔ)器。這是的 PLC 多少由電繼電器控制裝置替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時(shí)等。所以 ，無(wú)論是單機(jī)還是多機(jī)控制、是 過(guò)程控制 還是 流水 線控制 ，都可以采用可編程控制器 。 可編程控制器 使用前景 可編程控制器是 在 20 世紀(jì) 70 年代發(fā)展起來(lái)的控制設(shè)備，是存儲(chǔ)器 、輸入 /輸出接口 、集微處理器 與中斷于一體的器件，已 被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、化工、 冶金、 能源、交通等各個(gè)行業(yè)。 有 國(guó)外專(zhuān)家預(yù)言， PLC 技術(shù)將在工業(yè)自動(dòng)化 三大支柱（ PLC、機(jī)器人和 CAD/CAM）中躍居首位。 PLC 問(wèn)世時(shí)間不長(zhǎng)，但是隨著微處理器的 快速 發(fā)展，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路不斷出現(xiàn)，數(shù)據(jù)通信技術(shù)不斷 地 進(jìn)步， PLC 迅速發(fā)展。所以，可編程控制器廣泛地應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域。 用可編程 控制器代替了繼電器 — 接觸器 控制，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制功能，并且具有計(jì)算機(jī)功能靈活、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，用程序代替硬接線，減少了重新設(shè)計(jì)，重新接線的工作，此種控制器借鑒計(jì)算機(jī)的高級(jí)語(yǔ)言，利用面向控制過(guò)程，面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言”編程，其標(biāo)志性語(yǔ)言是極易為 IT 電器人員掌握的梯形圖語(yǔ)言，使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便地使用。 用戶程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展 4KB。 體積小于繼電器控制柜 。 輸入可以是交流 115V。 可將數(shù)據(jù)直接送入管理計(jì)算機(jī)。 編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程序。通用汽車(chē)公司為 了適合汽車(chē)型號(hào)的不斷翻新，滿足用戶對(duì)產(chǎn)品的多樣性 需求，公開(kāi)對(duì)外招標(biāo)，要求制造 出一種新的工業(yè)控制裝置，取代傳統(tǒng)的繼電器 — 接觸器控制。然而 當(dāng)工作模式改變時(shí)，就 應(yīng)該改變控制系統(tǒng)的硬件接線，控制柜內(nèi)的物件和 接線都要作相應(yīng)的改動(dòng)，改造工期長(zhǎng)，費(fèi)用高，用戶改造時(shí)寧愿丟掉 舊控制柜，另作一個(gè)新控制柜使用，阻礙了產(chǎn)品 的 更新?lián)Q代。此種控制系統(tǒng)布局固定，按預(yù)先規(guī)定的 條件、 時(shí)間、 順序工作。 可編程控制器的產(chǎn)生與繼電器一 接觸器控制系統(tǒng)有非常 大的關(guān)系。就可以實(shí)現(xiàn)水塔水位控制系統(tǒng)在組態(tài)王軟件中實(shí)現(xiàn)，其系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)功能為：（ 1） 實(shí)現(xiàn) 水塔水位 的恒定控制 ；（ 2）利用組態(tài)王實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控作用；實(shí)時(shí)報(bào)警（ 3） 實(shí)現(xiàn)組態(tài)軟件與 PLC 之間的通訊連接 。 通過(guò)自由協(xié)議 實(shí)現(xiàn)了 PC 機(jī)與 S7200PLC的串行通信 。 課題研究的主要內(nèi)容 本課題主要利用的是三菱公司的，構(gòu)建一個(gè)水塔水位控制系統(tǒng) 。例如 :有的是高溫高壓 ， 有的是低溫或 者 真空 ；有的需要防腐蝕性，防輻射；有的從安裝上提出苛刻的限制 要求； 有的 從維護(hù)上提出嚴(yán)格的要求等。例如，水位測(cè)量技術(shù)在石油、化工、氣象等部門(mén)的應(yīng)用。水塔水位的研制得到了長(zhǎng)足的發(fā)展， 以適 應(yīng)越來(lái)越高的應(yīng)用要求。采用 PLC控制技術(shù)能很好的解決以上這些問(wèn)題，使水位控制在要求的位置。特別在實(shí)際操作系統(tǒng)中，可靠 、 安全 、 穩(wěn)定是控制系統(tǒng)的基本要求。例如自動(dòng)控制水池 、 水槽 、 水塔 、 鍋爐 、 等容 器中的蓄水量，生活中抽水馬桶的自動(dòng)電熱水器 、 自動(dòng)補(bǔ)水控制 、 飲水機(jī)的自動(dòng)進(jìn)水控制等。鑒于其種種優(yōu)點(diǎn) ，目前水位控制方式已經(jīng)被 PLC 控制縮取代。傳統(tǒng)的控制方法存在控制能耗大、精度低、可靠性差等缺點(diǎn)。任何時(shí)候都能提供平穩(wěn) 的水壓、足夠的水量、合格的水質(zhì)是給給水系統(tǒng)提出的最基本的要求。我們?cè)O(shè)想一下，一旦沒(méi)有了水，會(huì)給人們的生活帶來(lái)極大的不變，圣旨可能造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故及損失。其中，水位控制已經(jīng)變得越來(lái)越重要了。 本文通過(guò)對(duì) PLC 液位控制的設(shè)計(jì)思想和水塔自動(dòng)供水系統(tǒng)，有效的解決了傳統(tǒng)供水系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用大，工作量大，壽命短，能耗大等諸多問(wèn)題， PLC 控制系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高，節(jié)能，安全等特點(diǎn)。 基于 PLC 的水塔水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 目前，在國(guó)內(nèi)的供水系統(tǒng)中，包括水廠、高層建筑生活小區(qū)的供水系統(tǒng)中，仍然采用比較傳統(tǒng)的供水方式，給值班員帶來(lái)了不宜調(diào)節(jié)準(zhǔn)確率較低等這些問(wèn)題。傳統(tǒng)供水方式存在許多缺陷，特別是多臺(tái)多臺(tái)水泵供水系統(tǒng)尤為嚴(yán)重。 關(guān)鍵詞 : 水塔水位 PLC 液位控制 Based on PLC control system to control the water tower water level Abstract At present,In the domestic water supply system,Including waterworks water supply system of highrise residential district,Still adopts the traditional way of water supply,Brought unfavorable to attendant regulating accuracy lower these problems. There are many defects. Traditional ways of water supply, Especially many sets of more than one pump is particularly acute in the water control based on PLC of design idea and the water tower automatic water supply control system has a high degree of automation, energy saving, safety, etc Key Words: water level of water tower PLC liquid level control 1. 緒 論 課題研究的背景和意義 在工業(yè)生產(chǎn)中，電壓、電流、溫度、壓力、流量，水位和開(kāi)關(guān)量等都是我們常用的主要被控參數(shù)。在現(xiàn)代社會(huì)，經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，水在人們正常生活和正常生產(chǎn)中起著及其重要的作用。因此，給排水工程成為了高層建筑和工礦業(yè)企業(yè)中重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。就目前而言，多數(shù)企業(yè)、生活供水系統(tǒng)都采用水塔、層頂水箱等作為基本的儲(chǔ)水設(shè)備，有一二級(jí)水泵從地下市政水管補(bǔ)給。可編程控制器（ PLC）是根據(jù)順序邏輯控制的需求發(fā)展起來(lái)的，是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)環(huán)境條件設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。 在工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一級(jí)日常生活應(yīng)用中，常常會(huì)需要對(duì)容器中的水位進(jìn)行自動(dòng)控制。雖然各種水位控制系統(tǒng)的基本技術(shù)要求都是不同的，精度要求也是不同的，但是其原理都大同小異。因此如何設(shè)計(jì)一個(gè)可靠的 、 安全的 、精度高的水位控制系統(tǒng)就顯得日益重要。 水塔水位系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀 近年來(lái)， 隨著工業(yè)的 快速 發(fā)展 ，計(jì)算機(jī)、微電子、傳感器等高新技術(shù)的應(yīng)用的 研究 。 目 前，水位測(cè)量技術(shù)已經(jīng)廣泛的運(yùn)用在日常檢測(cè)部門(mén)和工業(yè)部門(mén)和中。對(duì) 測(cè)量條件和環(huán)境來(lái)說(shuō) ，有的測(cè)量系統(tǒng)被運(yùn)用在特別 復(fù)雜的條件與環(huán)境中。這些都大大的提高了對(duì)水塔水位 的要求。 本系統(tǒng)是有 PLC、 PC 機(jī)和組態(tài)王軟件構(gòu)成。把組態(tài)王軟件安裝在 PC 機(jī)上建立水塔水位控制模型 編程控制程序、建立動(dòng)態(tài)連接 。 2. 水塔水位控制系統(tǒng)控制方案 水塔水位控制系統(tǒng)的概括 水塔水位控制系統(tǒng) 的工作原理 可編程控制器 ,也稱(chēng)可編程邏輯控制器， 它 是以微處理器為核心的工 業(yè)自動(dòng)控制通用裝置， 也 是計(jì)算機(jī)家族的一名成員，簡(jiǎn)稱(chēng) PC，為了避免與個(gè)人電腦（也簡(jiǎn)稱(chēng)為 PC）相混淆， 所以把 可編程控制器 命名 為 PLC。繼電器 — 接觸器控制已有 百年歷史，它是一種采用 弱電信號(hào)控制強(qiáng)電信號(hào)的電磁開(kāi)關(guān)，具有 電路直觀、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、易于維修 、容易操作 等 優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于工作模式固定、要求簡(jiǎn)單的場(chǎng)合非常適用，至今仍有廣泛的用途。 隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) 十分 激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期日益縮短，工業(yè)生產(chǎn) 需要 從大批量、少品種向小批量、多品種轉(zhuǎn)換， 而繼電器 — 接觸器控制難以滿足市場(chǎng)需要，此類(lèi) 問(wèn)題首先被美國(guó)通用汽車(chē)公司提了出來(lái)。其對(duì)新型 裝置性能提出的要求就是著名的 GM10 條，即 可 靠性高于繼電器控制柜 維護(hù)方便，最好是插件式。 可靠性高于繼電器控制柜。 在成本上可與繼電器控制柜競(jìng)爭(zhēng)。 輸出可以是交流 115V、 2A 以上，可直接驅(qū)動(dòng)電磁閥。 在擴(kuò)展時(shí)，原有系統(tǒng)只要很小變更。 這十項(xiàng)指標(biāo)就是現(xiàn)代 PLC 的 基本功能，值得注意的是 PLC 并不等同于普通 PC，它與有關(guān) 外部設(shè)備，按照“ 便于擴(kuò)充功能 ”和“ 易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一體 ”的原則來(lái)設(shè)計(jì) 的 。這樣，工作人員不必在編程上發(fā)費(fèi)大量的精力，只需集中精力去考慮如何操作并發(fā)揮該裝置的功能即可，輸入、輸出電平與市電接口，是控制系統(tǒng)可方便地在需要的地方運(yùn)行。 1969 年，第一臺(tái)可編程控制器 PDP14 由美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司制作成功，并在 GM 公司汽車(chē)生產(chǎn)線上使用取得很 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 的 革命。 PLC 進(jìn)入 90 年代以后，工業(yè)控制領(lǐng)域幾全部 被 PLC 占領(lǐng)。 我國(guó)在 80 年代后 才開(kāi)始使用 PLC，目前從國(guó)外引進(jìn)的 PLC 大多使用 的有日本OMRON 公司 C 系列、三菱公司 的