高樓恒壓供水PLC控制系統(tǒng)課題設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)(論文)題 目 名 稱 高樓恒壓供水的PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課 程 名 稱 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) 學(xué) 生 姓 名 鄧 峰 學(xué) 號(hào) 0741227326 系 、專 業(yè) 電氣工程系 、電氣工程及其自動(dòng)化 指 導(dǎo) 教 師 羅邵屏 2010年 1 月 5日 邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書年級(jí)專業(yè)07電氣學(xué)生姓名鄧 峰學(xué)號(hào)0741227326題目名稱高樓恒壓供水的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)間2009年12月14日2010年1月6日課程名稱PLC原理及應(yīng)用課程編號(hào)121200107設(shè)計(jì)地點(diǎn)數(shù)字控制與PLC實(shí)驗(yàn)室（306） 一、 課程設(shè)計(jì)（論文）目的PLC原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)領(lǐng)

2、域重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一，主要以小型實(shí)用性PLC控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)為主。課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)：全面熟練掌握PLC的硬件組成以及各種指令的應(yīng)用，使學(xué)生掌握小型PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟，熟悉和掌握PLC開發(fā)系統(tǒng)的應(yīng)用和軟件調(diào)試過程，通過設(shè)計(jì)過程中對(duì)故障的分析、判斷、檢修進(jìn)一步鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。二、 已知技術(shù)參數(shù)和條件利用PLC控制高樓恒壓供水，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行。系統(tǒng)由低水池、高水箱、水泵電機(jī)組成。低水池有3個(gè)液位開關(guān)Ka, Kb, Kc,，高水箱也有3個(gè)液位開關(guān)Kd, Ke, Kf, 其中Ka為低水位， Kb為中水位，Kc為高水位, Kd為水箱低水位， Kb為水箱中水位，Kc為水箱高水位,

3、1臺(tái)抽水泵，由電動(dòng)機(jī)M1控制。1、當(dāng)水箱水位到達(dá)Kd時(shí)，且水池水位到達(dá)Kb時(shí)，啟動(dòng)水泵，PLC輸出啟動(dòng)信號(hào)給KM12、當(dāng)水箱水位到達(dá)Ke時(shí)，水泵停止3、當(dāng)水池水位到達(dá)Ka時(shí)，水泵停止4、當(dāng)水池水位到達(dá)Kc時(shí)，當(dāng)水箱水位到達(dá)Kf時(shí)，聲光報(bào)警，啟動(dòng)蜂鳴器HA1,指示燈HL1。按下復(fù)位按鈕SB5，聲光報(bào)警消失5、系統(tǒng)設(shè)啟動(dòng)按鈕SB1，啟動(dòng)后，系統(tǒng)自動(dòng)恒壓供水，另設(shè)停止按鈕SB2三、 任務(wù)和要求1、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的PLC外部接線圖2、系統(tǒng)的操作面板3、設(shè)計(jì)好順序功能圖3、系統(tǒng)的T形圖按照要求書寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告注：1此表由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)系、教研室審批，指導(dǎo)教師、學(xué)生簽字后生效；2此表1式3份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、

4、教研室各1份。四、參考資料和現(xiàn)有基礎(chǔ)條件（包括實(shí)驗(yàn)室、主要儀器設(shè)備等）實(shí)驗(yàn)室有EL型PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)4套，F(xiàn)XZN系列實(shí)驗(yàn)裝置8臺(tái)，以及相關(guān)的軟件。 FX2N系列、S7系列產(chǎn)品說明書；FXZN系列實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書；五、進(jìn)度安排2009年12月16日-18日：收集和課程設(shè)計(jì)有關(guān)的資料，熟悉課題任務(wù)何要求2009年12月21日-22日：總體方案設(shè)計(jì)2009年12月23日-25日：外部接線圖2009年12月28日-29日：T形圖設(shè)計(jì)2009年12月31日：系統(tǒng)調(diào)試改進(jìn)2010年1月4日-5日：整理書寫設(shè)計(jì)說明書2010年1月6日：答辯六、教研室審批意見教研室主任（簽字）： 年 月 日七|、主管教學(xué)主

5、任意見 主管主任（簽字）： 年 月 日八、備注指導(dǎo)教師（簽字）： 學(xué)生（簽字）：邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱表學(xué)生姓名 鄧 峰 學(xué) 號(hào) 0741227326 系 電氣工程系 專業(yè)班級(jí) 07級(jí)電氣班 題目名稱 高樓恒壓供水的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課程名稱 PLC原理及應(yīng)用 一、學(xué)生自我總結(jié)時(shí)間飛逝短短的十幾天一晃而過，我們這次的課程設(shè)計(jì)業(yè)接近了尾聲，在這次的課程設(shè)計(jì)中我學(xué)到了很多，不管是在學(xué)習(xí)上還是其他的方面。在學(xué)習(xí)上，通過這次課程設(shè)計(jì)讓我更加熟悉了書本上的知識(shí)，比如FX軟件的使用；同時(shí)也是我掌握了更多的課外知識(shí)。在其他方面，我想最主要的還是在對(duì)團(tuán)隊(duì)的認(rèn)識(shí)上，這次課程設(shè)計(jì)讓我知道一個(gè)人的力量終究是

6、有限的，團(tuán)隊(duì)路線才是當(dāng)今社會(huì)的選擇，只要我們團(tuán)結(jié)在一起我相信任何難題，都不再是難題了。我相信在今后的道路上我會(huì)走的更遠(yuǎn)。 學(xué)生簽名：鄧峰 2010 年 1 月 5 日二、指導(dǎo)教師評(píng)定評(píng)分項(xiàng)目平時(shí)成績(jī)論文答辯綜合成績(jī)權(quán) 重304030單項(xiàng)成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)語： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日注：1、本表是學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定的依據(jù)，裝訂在設(shè)計(jì)說明書（或論文）的“任務(wù)書”頁后面；2、表中的“評(píng)分項(xiàng)目”及“權(quán)重”根據(jù)各系的考核細(xì)則和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)確定。摘 要本文介紹利用PLC控制高樓恒壓供水，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行。詳細(xì)闡述了系統(tǒng)組成、功能、硬件以及軟件，并給出了順序功能圖、主程序等高樓水壓控制系統(tǒng)的基本控制

7、方法是：采用水泵、傳感器與可編程控制器（PLC）構(gòu)成控制系統(tǒng)，進(jìn)行優(yōu)化控制,完成供水壓力的恒定控制，在高水箱水位變化時(shí)達(dá)到穩(wěn)定供水壓力的目的。系統(tǒng)的控制目標(biāo)是高水箱的水位，系統(tǒng)設(shè)定的水位與反饋的水位實(shí)際值進(jìn)行比較，經(jīng)可變程序控制器處理后，發(fā)出控制指令，控制水泵的運(yùn)行，從而達(dá)到給水總管壓力穩(wěn)定在設(shè)定的壓力值上。關(guān)鍵詞:PLC；恒壓供水；PLC控制技術(shù)Abstract This article describes the use of PLC control of high-rise constant pressure water supply, to achieve fully automati

8、c operation. Detail of the system components, functions, hardware and software, and gives the Sequential Function Chart, the main program and other high-rise hydraulic control system of the basic control methods are: use of water pumps, sensors and programmable logic controller (PLC) constitute a co

9、ntrol system, to optimize the control, the completion of the water supply pressure constant control of water level changes in high-water tank to stabilize water pressure purposes. System, the control objectives is a high-level tanks, the system set the water level in the water level and feedback to

10、compare the actual values by the variable treatment program controller, issue control instructions to control the pump operation, so as to achieve a stable pressure of water mains in the set on the set pressure value. Keywords: PLC; constant pressure water supply；PLC control technology目 錄中文摘要.英文摘要.第

11、一章 緒論.1第二章 高樓恒壓供水控制系統(tǒng)的分析.22.1 恒壓供水控制系統(tǒng)的確定22.2 恒壓供水控制系統(tǒng)的原理22.3 恒壓供水控制系統(tǒng)的分析.32.4 恒壓供水控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)3第三章 高樓恒壓供水系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì).53.1 控制系統(tǒng)中傳感器的選取53.2 控制系統(tǒng)中水泵的選取.53.3 控制系統(tǒng)中PLC的選取73.4 PLC的接線圖與控制電路圖9第四章 高樓恒壓供水系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì).104.1 PLC 的I/O分配表104.2 系統(tǒng)的順序功能圖104.3 系統(tǒng)的梯形圖與指令表.114.4 程序調(diào)試與分析13結(jié)束語.14參考文獻(xiàn).15第一章 緒論恒壓供水是指用戶段不管用水量的大小, 總保持管網(wǎng)

12、水壓基本恒定, 這樣既可滿足各部位的用戶對(duì)水的需求, 又不使電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)造成電能的浪費(fèi)。高樓恒壓供水通常是采用固定在建筑物上的給水塔或樓頂高位水箱，以自來水局部加壓的形式供水，這種氣壓供水可以取代任何高度的水塔或樓頂高位水箱，水質(zhì)亦不易污染，占地面積亦小。建筑給排水是與人民生活、生產(chǎn)活動(dòng)、衛(wèi)生安全有密切關(guān)系的學(xué)科。在日常常生活中，如果供水系統(tǒng)的水壓不穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致不良后果。例如對(duì)居民用水而言，水壓過高，會(huì)導(dǎo)致管路泄露和水源流失嚴(yán)重；水壓過低，用戶用水會(huì)導(dǎo)致供水不足。對(duì)于消防用水而言，水壓不穩(wěn)定，會(huì)影響滅火質(zhì)量。因此，保持供水壓力的穩(wěn)定是很有必要的。恒壓供水系統(tǒng)是指用戶端不管用水量大小，總保持管網(wǎng)中

13、水壓基本恒定。隨著微機(jī)技術(shù)及變頻技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的控制系統(tǒng)將是高樓恒壓供水系統(tǒng)研究的方向。第二章 高樓恒壓供水控制系統(tǒng)的分析2.1 恒壓供水控制系統(tǒng)的確定長(zhǎng)期以來區(qū)域的供水系統(tǒng)都是由市政管網(wǎng)經(jīng)過二次加壓和水塔或天面水池來滿足用戶對(duì)供水壓力的要求。在小區(qū)供水系統(tǒng)中加壓泵通常是用最不利用水點(diǎn)的水壓要求來確定相應(yīng)的揚(yáng)程設(shè)計(jì)，然后泵組根據(jù)流量變化情況來選配，并確定水泵的運(yùn)行方式。由于小區(qū)用水有著季節(jié)和時(shí)段的明顯變化，日常供水運(yùn)行控制就常采用水泵的運(yùn)行方式調(diào)整加上出口閥開度調(diào)節(jié)供水的水量水壓，大量能量因消耗在出口閥而浪費(fèi)，而且存在著水池“二次污染”的問題。 隨著人們對(duì)

14、供水質(zhì)量和飲用水水質(zhì)要求的不斷提高，恒壓供水方式應(yīng)運(yùn)而生，它不僅很好地解決了老式屋頂水箱供水方式帶來的水質(zhì)二次污染問題，而且解決了水泵的運(yùn)行方式調(diào)整加上出口閥開度調(diào)節(jié)供水的水量水壓，大量能量因消耗在出口閥而浪費(fèi)，并對(duì)水泵也起到了很好的保護(hù)作用和有效地節(jié)約了電能的消耗。根據(jù)負(fù)載變化自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，從而避免了電機(jī)起動(dòng)過程中對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械設(shè)備造成的沖擊以及人工操作的繁雜性。恒壓供水系統(tǒng)如今正被廣泛地應(yīng)用到城市自來水管網(wǎng)系統(tǒng)、住宅小區(qū)生活消防水系統(tǒng)、樓宇中央空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)、工業(yè)設(shè)備沖洗系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域。目前，國(guó)內(nèi)外的供水廣泛采用微機(jī)控制，直接取代水塔、高位水箱，為小區(qū)住宅、高層建筑加壓供水提供了新的

15、途徑，將現(xiàn)代科技引入供水領(lǐng)域。經(jīng)綜合分析，為了解決大量能量因消耗在出口閥而浪費(fèi)，和水池“二次污染”等問題，本設(shè)計(jì)采用PLC控制恒壓供水系統(tǒng)。2.2 恒壓供水控制系統(tǒng)的原理控制系統(tǒng)的工作原理：電源接通后，由壓力傳感器傳來信號(hào)，當(dāng)傳感器Kb與Kd都有信號(hào)傳來時(shí)由控制系統(tǒng)傳達(dá)指令，控制水泵的運(yùn)行；由水泵從低水池統(tǒng)抽水，送至高水箱，再由高水箱完成儲(chǔ)水、送水的供水循環(huán)周期；當(dāng)水泵工作時(shí)，將水送至水管網(wǎng)，當(dāng)高水箱壓力升至最高工作壓力時(shí)即傳感器Ke有信號(hào)，水泵停機(jī)。壓力降至最低工作壓力時(shí)即傳感器Kd有信號(hào)時(shí)，水泵重新起動(dòng)，如此周而復(fù)始。當(dāng)高水箱壓力傳感器Ke有信號(hào)時(shí)，水泵停止；當(dāng)?shù)退貕毫鞲衅鱇a有信號(hào)時(shí)

16、，水泵停止；當(dāng)?shù)退厮贿_(dá)到Ka或Kc即壓力傳感器Ka或Kc有信號(hào)時(shí)，或者高水箱水位達(dá)到Kf即眼力傳感器Kf有信號(hào)傳來時(shí)，聲光報(bào)警，蜂鳴器HA1及指示燈HL1啟動(dòng)，按下復(fù)位按鈕SB5時(shí)聲光報(bào)警消失。圖2.1 系統(tǒng)原理圖2.3恒壓供水控制系統(tǒng)的分析用戶用水的多少是經(jīng)常變動(dòng)的，因此供水不足或供水過剩的情況時(shí)有發(fā)生。而用水和供水之間的不平衡集中反映在供水的壓力上，即用水多而供水少，則壓力低；用水少而供水多，則壓力大。保持供水壓力的恒定，可使供水和用水之間保持平衡，即用水多時(shí)供水也多，用水少時(shí)供水也少，從而提高了供水的質(zhì)量。 恒壓供水系統(tǒng)對(duì)于某些工業(yè)或特殊用戶是非常重要的。例如在某些生產(chǎn)過程中，若自來

17、水供水因故壓力不足或短時(shí)斷水，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)使產(chǎn)品報(bào)廢和設(shè)備損壞。又如發(fā)生火災(zāi)時(shí)，若供水壓力不足或或無水供應(yīng)，不能迅速滅火，可能引起重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。所以，某些用水區(qū)采用恒壓供水系統(tǒng)，具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。 隨著電字技術(shù)的發(fā)展，PLC技術(shù)的日益完善，以變頻調(diào)速為核心的智能供水控制系統(tǒng)取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設(shè)備，起動(dòng)平穩(wěn)，起動(dòng)電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊；由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長(zhǎng)泵和閥門等東西的使用壽命。其穩(wěn)定安全的運(yùn)行性能、簡(jiǎn)單方便的操作方式、以及齊全周到的功能，將使供水實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力，最終達(dá)到高效率的運(yùn)行目的。 2.

18、4 恒壓供水控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)相對(duì)與傳統(tǒng)的加壓供水方式，變頻恒壓供水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)突出的體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.高效節(jié)能變頻恒壓供水系統(tǒng)的最顯著優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)約電能，節(jié)能量通常在10-40%。從單臺(tái)水泵的節(jié)能來看，流量越小，節(jié)能量越大。2.恒壓供水變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)供水壓力穩(wěn)定而流量可在大范圍內(nèi)連續(xù)變化，從而可以保證用戶任何時(shí)候的用水壓力，不會(huì)出現(xiàn)在用水高峰期熱水器不能正常使用的情況。3.安全衛(wèi)生系統(tǒng)實(shí)行閉環(huán)供水后，用戶的水全部由管道直接供給，取消了水塔、天面水池、氣壓罐等設(shè)施，避免了用水的“二次污染”，取消了水池定期清理的工作。4.自動(dòng)運(yùn)行、管理簡(jiǎn)便新型的小區(qū)變頻恒壓供水系統(tǒng)具備了過流、過壓、欠

19、壓、欠相、短路保護(hù)、瞬時(shí)停電保護(hù)、過載、失速保護(hù)、低液位保護(hù)、主泵定時(shí)輪換控制、密碼設(shè)定等功能，功能完善，全自動(dòng)控制，自動(dòng)運(yùn)行，泵房不設(shè)崗位，只需派人定期檢查、保養(yǎng)。5.延長(zhǎng)設(shè)備壽命、保護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定使用變頻器后，機(jī)泵的轉(zhuǎn)速不再是長(zhǎng)期維持額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，減少了機(jī)械磨損，降低了機(jī)泵故障率，而且主泵定時(shí)輪換控制功能自動(dòng)定時(shí)輪換主泵運(yùn)行，保證各泵磨損均勻且不銹死，延長(zhǎng)了機(jī)泵使用壽命。變頻器的無級(jí)調(diào)速運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了機(jī)泵軟啟動(dòng)，避免了電機(jī)開停時(shí)的大電流沖擊，消除了水泵的水錘效應(yīng)。6.占地少、投資回收期短新型的小區(qū)變頻恒壓供水系統(tǒng)采用水池上直接安裝立式泵，控制間只要安放一到兩個(gè)控制柜，體積很小，整個(gè)系統(tǒng)占地就非常

20、小，可以節(jié)省投資。另外不用水塔或天面水池、控制間不設(shè)專人管理、設(shè)備故障率極低等方面都實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步減少投資，運(yùn)行管理費(fèi)低的特點(diǎn)，再加上變頻供水的節(jié)能優(yōu)點(diǎn)，都決定了小區(qū)變頻恒壓供水系統(tǒng)的投資回收期短，一般約2年。第三章 高樓恒壓供水系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3、1 控制系統(tǒng)中傳感器的選取根據(jù)恒壓供水系統(tǒng)的特點(diǎn)，故選取LDN600投入分體式液位傳感器工作原理： 用靜壓測(cè)量原理：當(dāng)液位變送器投入到被測(cè)液體中某一深度時(shí)，傳感器迎液面受到的壓力公式為： = .g.H + Po式中：P ：變送器迎液面所受壓力：被測(cè)液體密度g ：當(dāng)?shù)刂亓铀俣萈o ：液面上大氣壓H ：變送器投入液體的深度同時(shí)，通過導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力

21、引入到傳感器的正壓腔，再將液面上的大氣壓 Po 與傳感器的負(fù)壓腔相連，以抵消傳感器背面的 Po ，使傳感器測(cè)得壓力為： .g.H ，顯然 , 通過測(cè)取壓力 P ，可以得到液位深度。功能特點(diǎn)： 穩(wěn)定性好，滿度、零位長(zhǎng)期穩(wěn)定性可達(dá) 0.%FS/ 年。在補(bǔ)償溫度 0 70 范圍內(nèi)，溫度飄移低于 0.%FS ，在整個(gè)允許工作溫度范圍內(nèi)低于 0.%FS 。具有反向保護(hù)、限流保護(hù)電路，在安裝時(shí)正負(fù)極接反不會(huì)損壞變送器，異常時(shí)送器會(huì)自動(dòng)限流在 35MA 以內(nèi)。固態(tài)結(jié)構(gòu)，無可動(dòng)部件，高可靠性，使用壽命長(zhǎng)。安裝方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)耐用。3、2 控制系統(tǒng)中水泵的選取考慮節(jié)約電能方面和系統(tǒng)運(yùn)行，選取一臺(tái)流量為18（

22、m3/h）的水泵，多余的流量可滿足其他未預(yù)見流量。經(jīng)過調(diào)查有以下三種水泵表（1）品牌型號(hào)流量適用范圍吸入口徑排出口徑價(jià)格FUKSIPM16A10（m3/h）清水25（mm）25（mm）1980表（2）產(chǎn)品別名型號(hào)流量適用范圍吸入口徑排出口徑價(jià)格耐酸污水泵100WGF25-1.8（m3/h）輸送含有酸性150（mm）100（mm）6950表（3）品牌型號(hào)流量適用范圍吸入口徑排出口徑價(jià)格山楠牌50LG18-20(LG-B)18（m3/h）高樓給水50（mm）60（mm）1800表（1）中的水泵吸入口徑、排出口徑流量太小，不不能達(dá)到供水系統(tǒng)的要求；表（2）中適用于輸送含有酸性價(jià)格也太貴，用在供水中太

23、浪費(fèi)，造成成本增加；表（3）中的水泵各個(gè)型號(hào)都能夠滿足系統(tǒng)需求，而且是專用于供水的水泵。它的具體型號(hào)如表（4）。表（4）水泵型號(hào)個(gè)個(gè)數(shù)型號(hào)級(jí)級(jí)數(shù)流量揚(yáng)程(m)效率(%)功率(kw)轉(zhuǎn)速(r/min)價(jià)格 (元/臺(tái))(m3/h)(L/S)150LG18-20*3(LG-B)318560695.5295015003.3控制系統(tǒng)中PLC的選取圖3.1PLC硬件框圖PLC為可編程序控制器的簡(jiǎn)稱，從誕生至今，得到異常迅猛的發(fā)展，已經(jīng)成為當(dāng)代自動(dòng)化的主要支柱之一。它主要由微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（EPROM、RAM）、輸入/輸出模塊、外設(shè)I/O接口、通信接口及電源組成。根據(jù)硬件的不同PLC可分為兩種，一

24、種為整體式PLC，它體積小，價(jià)格低。另一種是模塊式PLC，它是搭積木的方式組成的系統(tǒng)，主要由幾家和模塊組成。下面介紹PLC各組成部分的作用：（1） CPU模塊塊又叫做中央處理單元或控制器，它主要由微處理器（CPU）和存儲(chǔ)器組成。它的作用類似于人類的大腦和心臟，是PLC不可缺少的一部分，采用掃描的工作方式。每次掃描要完成以下工作：輸入處理，現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)量輸入信號(hào)讀入輸入映像寄存器。程序執(zhí)行，逐條的執(zhí)行用戶程序，完成數(shù)據(jù)的存取、傳送和處理工作，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果更新各有關(guān)映像寄存器的內(nèi)容。 輸出處理，將輸出映像寄存器中的內(nèi)容送給輸出模塊，去控制外部負(fù)載。（2） 存儲(chǔ)器PLC的存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用

25、戶程序存儲(chǔ)器。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器由生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)并固化在ROM內(nèi)，用戶不能讀取。PLC用戶程序存儲(chǔ)器由用戶設(shè)計(jì)，他決定了PLC的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間的具體關(guān)系。（3） 輸入/輸出模塊輸入/輸出模塊是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)和CPU模塊的橋梁。比如在際生產(chǎn)過程中的信號(hào)電平是多種多樣的，外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的電平也是各不相同的，而可編程控制器的CPU所處理的信號(hào)只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，這樣就需要有相應(yīng)的I/O模塊作為CPU與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的橋梁，進(jìn)行信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程程序的儲(chǔ)存器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)

26、、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令。并通過數(shù)字式、模擬式的輸入輸出，控制各類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌湓O(shè)備，都應(yīng)易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成統(tǒng)一整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。三菱公司的PLC是最早進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的產(chǎn)品，F(xiàn)X系列PLC具有龐大的家族?；締卧?主機(jī))有FX0、FX0S、FXON、FX1、FX2、FX2C、FX1S、FX2N、FX2NC9個(gè)系列。每個(gè)系列又有14、16、32、48、64、80、128點(diǎn)等不同輸入輸出點(diǎn)數(shù)的機(jī)型，每個(gè)系列還有繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出三種輸出形式。本設(shè)計(jì)選用FX1S-20MR型號(hào)。34 PLC的接線圖與控制電路圖 根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，PLC的

27、外部接線圖如圖3.2所示?？刂齐娐穲D如圖3.3所示?？刂泼姘迦鐖D3. 4所示。 圖 3. 2 控制系統(tǒng)PLC外部接線圖 圖 3.3 控制系統(tǒng)的控制電路圖 圖3.4 控制系統(tǒng)的操作面板第四章 高樓恒壓供水系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)41 PLC 的I/O分配表所以輸入輸出元件的地址如表4.1所示。序號(hào)PLC地址名 稱類型0X0低水池中傳感器Ka輸入1X1低水池中傳感器Kb輸入2X2低水池中傳感器Kc輸入3X3高水箱中傳感器Kd輸入4X4高水箱中傳感器Ke輸入5X5高水箱中傳感器Kf輸入6X6控制系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕SB1輸入7X7控制系統(tǒng)停止按鈕SB2輸入8X10聲光報(bào)警復(fù)位按鈕SB5輸入9Y0控制系統(tǒng)中水泵的交流接

28、觸器KM1輸出10Y1聲光報(bào)警蜂鳴器HA1輸出11Y2聲光報(bào)警指示燈HL1輸出12Y3控制系統(tǒng)開始工作指示燈HL2輸出13Y4控制系統(tǒng)停止工作指示燈HL3輸出表4.1 I/O 分配表4.2 系統(tǒng)的順序功能圖 順序功能圖編寫程序的重要的工具，也是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形。 它由步、有向連線、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作組成。根據(jù)生產(chǎn)工藝預(yù)定先規(guī)定的順序，可畫出順序功能圖。如圖4.2所示。 圖 4.2 系統(tǒng)的順序功能圖4.3系統(tǒng)的梯形圖與指令表（1） 梯形圖（2）指令表由若干條指令組成的程序稱為指令表程序。PLC的指令是一種與微機(jī)的匯編語言中的指令相似的助記符表達(dá)式，小型PLC的指令系統(tǒng)比匯

29、編語言的簡(jiǎn)單很多，僅用20來?xiàng)l指令就可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)量控制。在用戶存儲(chǔ)器中，指令按步序號(hào)順序排列。本設(shè)計(jì)的指令表程序如下：LD M8002 /首次掃描SET S0 STL S0OUT Y004 /接通控制系統(tǒng)停止工作指示燈LD X006 /控制系統(tǒng)啟動(dòng)SET S11STL S11OUT Y003 /接通控制系統(tǒng)正常工作指示燈LD X001 /低水池傳感器Kb信號(hào)AND X003 /低水池傳感器Kd的的信號(hào)SET S12LD X002 /低水池傳感器Kc的的信號(hào)OR X005 /高水箱傳感器Kf信號(hào)SET S14STL S12 OUT Y000 /控制系統(tǒng)中電機(jī)的交流接觸器KM1接通LD X000 /高水箱傳感器Ka信號(hào)OR X004 /高水箱傳感器Ke信號(hào)SET S13STL S13OUT Y005 /控制系統(tǒng)中電機(jī)的交流接觸器KM1斷開OUT Y001 /聲光報(bào)警蜂鳴器HA1啟動(dòng)OUT Y002 /聲光報(bào)警指示燈HL1啟動(dòng)LD X010 /聲光報(bào)警復(fù)位按鈕SB5接通SET S16STL S14OUT Y001 /聲光報(bào)警蜂鳴器HA1啟動(dòng)OUT Y002 /聲光報(bào)警指示燈HL1啟動(dòng)LD X010 /聲光報(bào)警復(fù)位按鈕SB5接通SET S16 STL S16LD X007 /控制系統(tǒng)停止工作 OUT S0LD