【正文】 下的應(yīng)用而設(shè)計的工業(yè)控制器，它采用了可以編程的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。繼電器在控制系統(tǒng)中主要起 兩種作用：（ 1）邏輯運算（ 2）弱電控制強電?？删幊炭刂破鳎喎Q PLC。 具有 、抗干擾能力強 、安裝容易，維護工作量少 、通用性好 ，成功率高 ，重量輕、功耗底等特點。與繼電 —— 接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠；占位空間比繼電 —— 接觸器控制系統(tǒng)??；價格上能與繼電 —— 接觸器控制系統(tǒng)競爭；易于在現(xiàn)場變更程序；便于使用、維護、維修；能直接推動電磁閥、觸器與于之相當?shù)膱?zhí)行機構(gòu)；能向中央執(zhí)行機構(gòu)；能向中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。 控制系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)的需要將液位分為多段來設(shè)定，并分段顯示，當液位為最低限時自動啟動水泵加液，液位到達設(shè)定值時發(fā)出聲 光報警，并停泵；操作人員可通過確認按鈕解除蜂鳴報警信號，閃爍燈光轉(zhuǎn)平光；系統(tǒng)具有手動 /自動兩種控制方式，并設(shè)有試驗功能。 分段液位控制 要求接入設(shè)備使用簡便，對應(yīng)于系統(tǒng)組態(tài)的編程簡單，具有人性化的人機界面，配備應(yīng)用程序庫，加快編程和調(diào)試速度。因此 PLC 在 分段液位控制 系統(tǒng)中 的應(yīng)用非常廣泛，非常有實際價值。 工作方式上看：電器控制并行工作，而 plc 串行工作，不受制約。 定時、記數(shù)看：電器控制定時精度不高，容易受環(huán)境溫度變化影響，且無記數(shù)功能； plc 時鐘脈沖由晶振 產(chǎn)生，精度高，定時范圍寬；有記數(shù)功能。 系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟 分段 液位控制 系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試的主要步驟，如下圖 所示： 在 分段液位控制 系統(tǒng)的設(shè)計過程中主要要考慮以下幾點： 分段液位控制 系統(tǒng) 的工藝條件和控制要求。根據(jù) 分段液位控制 系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。 I/O 點數(shù)選擇合適的 PLC 類型。 分段液位控制 系統(tǒng)的梯形圖程序，根據(jù)工作要求設(shè)計出周密完整的梯形圖程序，這是整個液位控制系統(tǒng)設(shè)計的核心工作。 系統(tǒng)整體調(diào)試，在 PLC 軟硬件設(shè)計和現(xiàn)場施工完成后，就可以進行整個系統(tǒng)的聯(lián)機調(diào)試，調(diào)試種發(fā)現(xiàn)的問題要逐一 排除，直至調(diào)試成功。液位可分四段設(shè)定和顯示，在最低液位時自動啟泵，當液位到達設(shè)定值時自動停泵。 ③ 液位由 X4~X7 按 鈕 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)，即當多個設(shè)定 按 鈕同時閉合時，低液位設(shè)定優(yōu)先。 ⑤ 首次開車時，液位低于或高于最低液位時，需先手動啟泵，再切換成自動運行；或先進入試驗方式，按最低液位試驗按鈕啟動料泵，再進入自動運行方式。 圖 系統(tǒng)原理圖 此設(shè)計在鍋爐上的示意圖如圖 2. 3 所示。 PLC 是用于工業(yè)現(xiàn)場的電控制器。它通過運行存儲在其內(nèi)存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過程得到的輸入信息，變換為所要求的輸出信息，進而再通過輸出電路的物理過程去實現(xiàn)對負載的控制。普通計算機進行入出信息變換時，大多只考慮信息本身，信息入出 的物理過程一般不考慮的。特別要考慮怎么適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境，如便于安裝，便于維修及抗干擾等問題 ,入出信息變換及可靠的物理實現(xiàn)，可以說是 PLC 實現(xiàn)控制的兩個基本要點。其功能要比繼電控制裝置多的多、強的多。 可以說，凡普通小型計算機能實現(xiàn)的功能， PLC 幾乎也都可以做到。集豐富功能于一身，是別的電控器所沒有的，更是傳統(tǒng)的繼電控制電路所無法比擬的。 PLC 的選型 在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計時，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計選型。因此，工程設(shè)計選型和估算時，應(yīng)詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定 PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的 PLC 和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng) 。 余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。 根據(jù)估算的方法故本課題的 I/O 點數(shù)為輸入 31 點，輸出 33 點。設(shè)計階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。 存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點數(shù)的 10～ 15 倍，加上模擬 I/O 點數(shù)的 100 倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字數(shù)（ 16 位為一個字），另外再按此數(shù)的 25%考慮余量。 10 3． 控制功能的選擇 該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。 （ 1） 控制功能 PLC 主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高 PLC 的處理速度和節(jié)省存儲器容量。完成編程后，編程器切換到運行模式， CPU 對現(xiàn)場設(shè)備進行控制，不能進行編程。在線編程方式： CPU 和編程器有 各自的 CPU，主機 CPU 負責(zé)現(xiàn)場控制，并在一個掃描周期內(nèi)與編程器進行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機，下一掃描周期，主機就根據(jù)新收到的程序運行。 五種標準化編程語言：順序功能圖（ SFC）、梯形圖（ LD）、功能模塊圖（ FBD）三種圖形化語言和語句表（ IL）、結(jié)構(gòu)文本（ ST）兩種文本語言。 （ 3）診斷 功能 PLC 的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。通過軟件對 PLC 內(nèi)部的性能和功能進行診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對 PLC 的 CPU 與外部輸入輸出等部件信息交換功能進行診斷是外診斷。 4． 機型的選擇 目前，國內(nèi)眾多的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品，使用戶眼花繚亂、無所適從。我們決定使用我們學(xué)校已經(jīng)有的三菱公司生產(chǎn)的 FX2N 系列的 FX2N32MR 型號的可編程 PLC,如圖 所示 。它具備如下特點：最大范圍的包容了標準特點、程式執(zhí)行更快、全面補充了通信功能、適合世界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊，它可以為你的工廠自動化應(yīng)用提供最大的11 靈活性和控制能力。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。 傳感器的分類 ： 可以用不同的觀點對傳感器進行分類：它們的轉(zhuǎn)換原理 (傳感器工作的基本物理或化學(xué)效應(yīng) )；它們的用途；它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。 傳感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸