毕业论文：PLC的水塔水位控制系统 ㊣ 精品文档 值得下载

面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量快远程模块各种特殊功能模块。

并扩大了存储器的容量，使各种逻辑线圈的数量增加，还提供了定数量的数据寄存器，使的应用范围得以扩大。

进入八十年代中后期，由于大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的所采用的微处理器的档次普遍提高。

而且，为了进步提高的处理速度，各制造厂商纷纷开发研制了专用逻辑处理芯片。

这样使得软硬功能发生了巨大变化。

的基本结构实质是种专用于工业控制计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，中央处理单元，如下图所示。

图中央处理单元中央处理单元是的控制中枢。

它按照系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据检查电源存储器以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法。

当投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，命令解释后按指令规定执行逻辑或算数运算结果送入映象区或数据寄存器内。

等所有用户程序执行完毕之后，最后将映象区各输出状态或输出寄存器内数据传送到相应输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

进步提高可靠性，近年来对大型还采用双构成冗余系统，或采用三表决式系统。

这样，个出现故障，整个系统仍能正常运行。

二存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。

常用的存储器类型这是种读写存储器随机存储器，其存取速度最快，由锂电池支持。

这是种可擦除的只读存储器。

在断电情况下，存储器内的所有内容保持不变。

在紫外线连续照射下可擦除存储器内容。

这是种可擦除的只读存储器。

使用编程器就能很容易地对其所存储的内容进行修改。

三输入输出模块输入输出模块是可编程控制器与工业生产设备或工业生产过程连接的接口。

现场的输入信号，如按钮开关，行程开关限位开关以及传感器输出的开关量或模拟量压力流量温度电压电流等，都要通过输入模块送到。

四扩展模块当个中心单元的点数不够用时，就要对系统进行扩展，扩展接口就是用于连接中心基本单元与扩展单元的。

模块随着可编程控制器在工业控制中的广泛应用和发展，各可编程控制器制造厂家已经开发出系列的智能接口模块，使可编程控制器的功能更加强大和完善。

智能接口模块种类很多，例如高速技术模块控制模块数字位基于的变频恒压供水系统的设计置译码模块阀门控制模块中断控制模块智能存贮模块以及智能模块等。

五编程器它的作用是供用户进行程序的编制编辑调试和监视。

有的编程器还可与打印机或磁带机相连，以将用户程序和有关信息打印出来或存放在磁带上，磁带上的信息可以重新装入。

目前编程器主要有以下三种类型便携式编程器也叫简易编程器图形编程器用于及其兼容机的编程器。

六电源中的电源般有三类直流电源供中芯片和集成运放使用供输出接口使用的高压大电流的功率电源锂电池及其充电电源。

考虑到系统的可靠性以及光电隔离器的使用，不同类型的电源其地线也不同。

的特点高可靠性所有的接口电路均采用光电隔离使工业现场的外电路与内部电路之间在电气上隔离各输入端均采用滤波器其滤波时间常数般为各模块均采用屏蔽措施以防止辐射干扰采用性能优良的开关电源对采用的器件进行严格的筛选良好的自诊断功能旦电源或其他软硬件发生异常情况，立即采用有效措施以防止故障扩大大型还可以采用由双构成冗余系统或有三构成表决系统，使可靠性更进步提高二丰富的接口模块针对不同的工业现场信号如交流或直流开关量或模拟量电压或电流脉冲或电位强电或弱电等。

有相应的模块与工业现场的器件或设备如按钮行程开关接近开关传感器及变送器电磁线圈控制阀。

直接连接，另外为了提高操作性能它还有多种人机对话的接口模块为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块等等。

三采用模块化结构为了适应各种工业控制需要除了单元式的小型以外，绝大多数均采用模块化结构，块的方法使系统迅速恢复运行。

的工作原理最初研制生产的主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置，但这两者的运行方式是不相同的继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式，即如果这个继电器的线圈通电或断电，该继电器所有的触点包括其常开或常闭触点在继电器控制线路的哪个位置上都会立即同时动作。

的则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点包括其常开或常闭触点不会立即动作，必须等扫描到该触点时才会动作。

为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异，考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间般在以上，而扫描用户程序的时间般均小于，因此，采用了种不同于般微型计算机的运行方式扫描技术。

这样在对于响应要求不高的场合，与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。

扫描技术当投入运行后，其工作过程般分为三个阶段，即输入采样用户程序执行和输出刷新三个阶段。

完成上述三个阶段称作个扫描周期。

在整个运行期间，的以定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

如下图图扫描周期输入采样阶段在输入采样阶段，以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入映象区中的相应得单元内。

输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。

在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。

因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序梯形图。

在扫描每条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统存储区中对应位的状态或者刷新该输出线圈在映象区中对应位的状态或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

即在用户程序执行过程中，只有输入点在映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在映象区或系统存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，就进入输出刷新阶段。

在此期间，按照映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。

这时，才是的真正输出。

的响应时间为了增强的抗干扰能力，提高其可靠性，的每个开关量输入端都采用光电隔离等技术。

为了能实现继电器控制线路的硬逻辑并行控制，采用了不同于般微型计算机的运行方式扫描技术。

以上两个主要原因，使得得响应比般微型计算机构成的工业控制系统满的多，其响应时间至少等于个扫描周期，般均大于个扫描周期甚至更长。

所谓响应时间指从的输入信号变化开始到系统有关输出端信号的改变所需的时间。

如下图图扫描周期示意图第二章水塔水位系统硬件设计图水塔水位控制装置图水塔水位控制系统要求保持水池的水位在之间，当水池水位低于下限液位开关，此时为，电磁阀打开，开始往水池里注水，当以后，若水池水位没有超过水池下限液位开关时，则系统发出警报若系统正常运行，此时水池下限液位开关为，表示水位高于下限水位。

当页面高于上限水位时，则为，电磁阀关闭。

保持水塔的水位在之间，当水塔水位低于水塔下限水位开关时，则水塔下限液位开关为，则驱动电机开始工作，向水塔供水。

当为时，表示水塔水位高于水塔下限水位。

当水塔液面高于水塔上限水位开关时，则为，电机停止抽水。

当水塔水位低于下限水位时，同时水池水位也低于下限水位时，电机不能启动。

水塔水位控制系统主电路图水塔水位系统控制主电路图口的分配表水塔水位系统的输入输出接口分配表输入继电器输入变量名输出继电器输出变量名控制开关电磁阀水塔上限开关电机水塔下限开关水池下限指示灯水池下限开关水池上限指示灯水池上限开关水塔下限指示灯水塔上限指示灯报警指示灯水塔水位系统的输入输出设备这是个单体控制小系统，没有特殊的控制要求，它有个开关量，开关量输出触点共有个，输入输出触点数共有个，只需选用般中小型控制器即可。

据此，可以对输入输出点作出地址分配，水塔水位控制系统的接线图如下图第三章水塔水位控制系统软件设计水位控制系统的工作过程设水塔水池初始状态都为空着的，个液位指示灯全亮。

当执行程序是，扫描到水池为液位低于水池下限位时，电磁阀打开，开始往水池里进水，如果进水超过，而水池液位没有超过水池下限位，说明系统出现故障，系统就会自动报警。

若只有水池液位按预定的超过水池下限位，说明系统在正常的工作，水池下限位的指示灯灭。

此时，水池的液位已经超过了下限位了，系统检测到此信号时，由于水塔液位低于水塔水位下限，电机开始工作，向水塔供水，当水池的液位超过水池上限液位时，水池上限指示灯，电磁阀就关闭，但是水塔现在还没有装满，可此时水塔液位已经超过水塔下限水位，则水塔下限指示灯灭，电机继续工作，从水池向水塔抽水，水塔抽满是，水塔也未超过水塔上限，水塔上限指示灯灭，但刚刚给水塔供水的时候，电机已经把水池的水抽走了，此时水塔液位已经低于水池上限，水池上限指示灯亮。

此次给水塔供水完成。

程序流程图水塔水位控制系统的控制流程图，根据设计要求控制流程图如下开始水池水位低于下限吗电磁阀打开后水池水位高于下限吗报警水池继续进水水塔水位低于下限吗水池水位高于上限电磁阀关闭水泵起动，给水塔供水水塔水位高于下限水塔水位高于上限水泵停止水池水位低于下限结束否是否是是否图梯形图图水塔水位控制系统的梯形图指令表图水塔水位控制系统指令表第四章总结毕业论文设计是我学习阶段次难得的理论与实际相结合的机会，通过这次所做的基于的水塔水位控制系统的设计，我摆脱了单纯的理论知识学习，和实际设计的结合，锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际问题的能力，同时也提高了我查阅文献资料设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体设计的掌控，对局部设计的取舍，以及对细节设计的处理，使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，虽然毕业论文设计内容繁多，过程繁琐，但我的收获却更加丰富。

各种系统的适用条件，各种设备的选用标准，各种元件的安装