【正文】 年 9 月21 日 2010 年9 月30 日 選題、調(diào)研、收集資料2010 年10 月8 日 2010 年10 月15 日 論證、開題2010 年10 月16 日 2010 年11 月30 日 設(shè)計(jì)（寫作初稿）2010 年12 月1 日 2011 年1 月10 日 修改、定稿、打印【參考文獻(xiàn)】[1]胡學(xué)林.《可編程控制器原理及應(yīng)用》.，2007.[2]胡學(xué)林.《可編程控制器教程（提高篇）》.，2005.[3]汪志峰.《可編程控制器原理及應(yīng)用》.，2004.[4]廖常初.《S7300/400PLC應(yīng)用技術(shù)》.，2005.【指導(dǎo)教師意見】（有針對(duì)性地說明選題意義及工作安排是否恰當(dāng)?shù)龋跬馓峤婚_題論證 □修改后提交 □不同意提交（請(qǐng)說明理由）指導(dǎo)教師簽章： 年 月 日 【系部意見】□同意指導(dǎo)教師意見 □不同意指導(dǎo)教師意見（請(qǐng)說明理由） □其它（請(qǐng)說明）系（部）主任簽章： 年 月 日第 三 部 分畢業(yè)設(shè)計(jì)正文基于PLC控制系統(tǒng)控制的水塔水位周杰0802電氣技術(shù)[摘 要] 隨著科技的發(fā)展，無論在日常生活中，還是在工農(nóng)業(yè)發(fā)展中，PLC具有廣泛的應(yīng)用。指標(biāo)：系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試后，能穩(wěn)定正常工作，在故障狀態(tài)能發(fā)出報(bào)警?！绢A(yù)期的效果及指標(biāo)】通過STEP7仿真軟件調(diào)試，實(shí)現(xiàn)所有的控制任務(wù)。采用PLC控制系統(tǒng)以后，提高了自動(dòng)控制的可靠性。【方案的比較與評(píng)價(jià)】PLC的應(yīng)用大大地減少了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了勞動(dòng)時(shí)間和勞動(dòng)力。PLC的一般特點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，可靠性極高、編程簡(jiǎn)單方便、使用方便、維護(hù)方便、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試周期短、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。此次給水塔供水完成。若4秒之后水池液位按預(yù)定的超過水池下限位，說明系統(tǒng)在正常的工作，水池下限位的指示燈A1滅，此時(shí)，水池的液位已經(jīng)超過了下限位了，系統(tǒng)檢測(cè)到此信號(hào)時(shí)，由于水塔液位低于水塔水位下限，水泵開始工作，向水塔供水。要求：（1）水塔、水池初始狀態(tài)都為空著的，4個(gè)液位指示燈全亮。教研室審核系部審核第 二 部 分開題報(bào)告揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子信息工程 系11屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告書（表1）學(xué)生姓名周杰專業(yè)電氣自動(dòng)化班級(jí)0802電氣技術(shù)學(xué)號(hào)0805060247題 目基于PLC水塔水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師李建榮職稱講師學(xué) 位學(xué)士題目類別□ 工程設(shè)計(jì) □ 基礎(chǔ)研究 □ 應(yīng)用研究 □ 其它【課題的內(nèi)容與要求】本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容是應(yīng)用S7300 PLC控制水塔水位系統(tǒng)的硬件電路，并利用OB1的梯形圖控制程序設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)：（1）通過對(duì)工程實(shí)例的模擬，熟練地掌握PLC的編程和程序調(diào)試方法；（2）進(jìn)一步熟悉PLC的I/O連接；（3）熟悉水塔水位等類似邏輯的工程實(shí)際的編程方法。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2010 —2011學(xué)年第 一 學(xué)期畢業(yè)設(shè)計(jì)課題名稱： 基于PLC控制系統(tǒng)的水塔水位設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)時(shí)間： ～ 系 部： 電子信息工程系 班 級(jí)： 0802電氣技術(shù) 姓 名： 周 杰 指導(dǎo)教師： 李建榮 講師 總目錄第一部分 任務(wù)書 第二部分 開題報(bào)告 第三部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 一 部 分任務(wù)書揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書系 部電子信息工程系指導(dǎo)教師李建榮職稱講師學(xué)生姓名周杰班級(jí)0802電氣技術(shù)學(xué)號(hào)0805060247設(shè)計(jì)題目基于PLC控制系統(tǒng)的水塔水位設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容目標(biāo)和要求一、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容和目標(biāo)：應(yīng)用S7300 PLC控制水塔水位系統(tǒng)的硬件電路，并利用OB1的梯形圖控制程序設(shè)計(jì)。通過控制S7－300 PLC的定時(shí)繼電器的功能來實(shí)現(xiàn)水塔水位控制的運(yùn)行。 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文要求：提出選題的初步設(shè)想和研究目的；完成輸入和輸出分析；完成本畢業(yè)設(shè)計(jì)硬件組態(tài)和I/0分配表； 完成本畢業(yè)設(shè)計(jì)梯形圖控制程序設(shè)計(jì)； 完成程序調(diào)試；完成WinCC畫面調(diào)試；根據(jù)本畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)、編程、工作過程，形成符合學(xué)校規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計(jì)書面文檔。通過控制S7－300 PLC的定時(shí)繼電器的功能來實(shí)現(xiàn)水塔水位的升降。當(dāng)執(zhí)行程序時(shí)，掃描到水池為液位低于水池下限液位時(shí)，電磁閥打開，開始往水池離境稅，如果進(jìn)水超過4秒，而水池液位沒有超過水池下限位，說明系統(tǒng)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。（2）當(dāng)水池的液位超過水池上限液位時(shí)，水池上限指示燈A2滅，電磁閥就關(guān)閉，但是水塔現(xiàn)在還沒有裝滿，可此時(shí)水塔液位已經(jīng)超過水塔下限水位，則水塔下限指示燈A3滅，水泵繼續(xù)工作，在水池抽水向水塔供水，水塔抽滿時(shí)，水塔液位超過水塔上限，水塔上限指示燈A4滅，但剛剛給水塔供水的時(shí)候，水泵已經(jīng)把水池的水抽走了，此時(shí)水塔液位已經(jīng)低于水池上限，水池上限指示燈A2亮?！厩把浴侩S著科技的飛速發(fā)展，無論在日常生活中，還是在工農(nóng)業(yè)發(fā)展中，PLC具有廣泛的應(yīng)用。PLC總的發(fā)展趨勢(shì)是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小體積、低成本、通信組網(wǎng)能力強(qiáng)。同時(shí)，PLC方便了工廠管理和工人的操作，提高了經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)PLC存在故障時(shí)，會(huì)自動(dòng)報(bào)警并顯示故障原因，安全性能較好，便于維修。能建立WINCC畫面模擬監(jiān)控，可以看到水位調(diào)控的的過程，達(dá)到任務(wù)的要求。通過Wincc畫面，能控制、監(jiān)控系統(tǒng)工作全過程，系統(tǒng)報(bào)警在Wincc畫面能準(zhǔn)確及時(shí)反應(yīng)。PLC的一般特點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，可靠性極高、編程簡(jiǎn)單方便、使用方便、維護(hù)方便、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試周期短、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。本水塔水位控制系統(tǒng)采用PLC為控制核心，具備開啟和全部停止功能，這是一種PLC控制的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。[關(guān)鍵詞] 高集成度 通信組網(wǎng) 水塔水位 PLCBased on PLC control system control towers water levelZhouJie0802 electrical technologyAbstract：With technological development, both in daily life, or the industrial and agricultural development, plc have wide application. PLC general features: strong antijamming capability, high reliability, programming is simple and convenient, easy operation and maintenance convenience, design, construction, missioning period is short, easy to realize the electromechanical integration. PLC general development trend is: high function, high speed, high level of integration, large capacity, small volume, low cost, munication networking capability is strong. This water tower water level control system adopts PLC as control core, with open and full stop functions，this is a kind of PLC automatic adjustment of the control system. Application of this control system can significantly improve the work efficiency and reduces labor intensity. Key words：The high level of Integration munication networking towers Water level PLC目 錄第1章 緒 論 1 可編程控制器 1 可編程控制器使用前景 2 PLC的發(fā)展 3 PLC的基本結(jié)構(gòu) 4 PLC的控制原理 9 PLC的特點(diǎn) 10第2章 水塔水位控制系統(tǒng)PLC硬件設(shè)計(jì) 13 水塔水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 13 水塔水位控制系統(tǒng)主電路 13 I/O接口分配 14 列出水塔水位控制系統(tǒng)PLC的輸入/輸出接口分配表?？删幊炭刂破鞯漠a(chǎn)生與繼電器—接觸器控制系統(tǒng)有很大的關(guān)系。此種控制系統(tǒng)布局固定，按預(yù)先規(guī)定的時(shí)間、條件、順序工作。但是當(dāng)工作模式改變時(shí)，就必須改變控制系統(tǒng)的硬件接線，控制柜內(nèi)的物件和接線都要作相應(yīng)的變動(dòng)，改造工期長(zhǎng)，費(fèi)用高，用戶改造時(shí)寧愿扔掉舊控制柜，另作一個(gè)新控制柜使用，阻礙了產(chǎn)品更新?lián)Q代。通用汽車公司為適合汽車型號(hào)的不斷翻新，滿足用戶對(duì)產(chǎn)品的多樣性的需求，公開對(duì)外招標(biāo)，要求制造一種新的工業(yè)控制裝置，取代傳統(tǒng)的繼電器—接觸器控制。維護(hù)方便，最好是插件式。體積小于繼電器控制柜。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。用戶程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展4KB。用可編程控制器代替了繼電器—接觸器的控制，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)語言，利用面向控制過程，面向問題的“自然語言”編程，其標(biāo)志性語言是極易為IT電器人員掌握的梯形圖語言，使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便地使用。所以，可編程控制器廣泛地應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域。PLC問世時(shí)間不長(zhǎng)，但是隨著微處理器的發(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)不斷進(jìn)步，PLC迅速發(fā)展。國外專家預(yù)言，PLC技術(shù)將在工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱（PLC、機(jī)器人和CAD/CAM）中躍居首位。 可編程控制器使用前景可編程控制器是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的控制設(shè)備，是集微處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口與中斷于一體的器件，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、化工、能源、交通等各個(gè)行業(yè)。因此，無論是單機(jī)還是多機(jī)控制、是流水線控制還是過程控制，都可以采用可編程控制器。而國際工業(yè)發(fā)展都處于自動(dòng)化向高度自動(dòng)化水平前進(jìn)，生產(chǎn)效率高，節(jié)約勞動(dòng)力和生產(chǎn)成本，社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平也隨之提升快。 PLC的發(fā)展雖然PLC問世時(shí)間不長(zhǎng)，但是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步，PLC也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致可分三個(gè)階段：早期的PLC一般稱為可編程邏輯控制器。它在硬件上以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn)，在I/O接口電路上作了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的要求。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。因此，早期的PLC的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)包括簡(jiǎn)單易懂，便于安裝，體積小，能耗低，有故障指使，能重復(fù)使用等。在70年代，微處理器的出現(xiàn)使PLC發(fā)生了巨大的變化。這樣，使PLC得功能大大增強(qiáng)。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、各種特殊功能模塊。進(jìn)入80年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場(chǎng)價(jià)格大幅度下跌，使得各種類型的PLC所采用的微處理器的當(dāng)次普遍提高。這樣使得PLC軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將圖11 PLC控制系統(tǒng)示意圖如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。這是一種讀/寫存儲(chǔ)器(隨機(jī)存儲(chǔ)器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。在斷電情況下，存儲(chǔ)器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變。EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)這是一種電可擦除的只讀存儲(chǔ)器。PLC存儲(chǔ)空間的分配雖然各種PLC的CPU的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù)PLC的工作原理，其存儲(chǔ)空間一般包括以下三個(gè)區(qū)域：系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)（包括I/O映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）用戶程序存儲(chǔ)區(qū)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)：在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。由制造廠商將其固化在EPROM中，用戶不能直接存取。系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)：系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)包括I/O映象區(qū)以及各類軟設(shè)備，如：邏輯線