PLC水塔水位控制实验报告,(2)

1、本文格式为Word版，下载可任意编辑PLC水塔水位控制实验报告,(2) 中国矿业高校机电学院 机电综合试验中心试验报告 课程名称 机电综合试验 试验名称 水塔水位掌握模拟系统 试验日期 2021、11、20 试验成果 指导老师 第一章 绪论 1、1 试验目的 学会使用组态软件(推举选用组态王软件)与PLC(推举选用SIMEINS S7-200)掌握系统连接,采纳下位机执行,上位机监视掌握的方法,构建完成水塔水位自动掌握系统。 1、2 试验要求 (1)本试验参考资料及有关图样,了解一般掌握装置的设计原则、方法与步骤。 (2)调研当今电气掌握领域的新技术、新产品、新动向,用于指导设计过程,使设计成

2、果具有先进与制造性。 (3)仔细试验要求,分析并进行流程分析,画出流程图。 (4)应用 PLC 设计掌握装置的掌握程序。 (5)设计电气掌握装置的照明、指示及报警等帮助电路。 (6)绘制正式图样,要求用计算机绘图软件绘制电气掌握电路图,用 STEP 7-Micro/Win32 编程软件编写梯形图。 1、3 试验内容 (1)当水池水位低于水池低水位界(S4 为 ON 表示),阀 Y 打开进水(Y 为 ON)定时器开头定时; (2)阀 Y 打开 4 秒后,假如 S4 还不为 OFF,那么阀 Y 指示灯闪耀,表示阀 Y 没有进水,消失故障; (3)S3 为 ON 后,阀 Y 关闭(Y 为 OFF)。

3、当 S4 为 OFF 时,且水塔水位低于水塔低水位界时 S2 为 ON,电机 M 运转抽水。当水塔水位高于水塔高水位界时电机 M停止。 1、4 课程设计器材: (1)TKPLC-1 型试验装置一台 (2)安装了 STEP7-Micro/WIN32 编程软件与组态软件的计算机一台。 (3)PC/PPI 编程电缆一根。 (4)连接导线若干。 1、5 PLC 的介绍 可编程规律掌握器(Programmable Logic Controller,PLC),它采纳一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行规律运算、挨次掌握、定时、计数与算术操作等面对用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出掌握各种类型

4、的机械或生产过程。 1、5、1 基本结构 PLC 实质就是一种专用于工业掌握的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,如图所示: 1、5、2 PLC 的特点 (1)系统构成敏捷,扩展简单,以开关量掌握为其特长;也能进行连续过程的 PID回路掌握;并能与上位机构成简单的掌握系统,如 DDC 与 DCS 等,实现生产过程的综合自动化。 (2)使用便利,编程简洁,采纳简明的梯形图、规律图或语句表等编程语言,而无需计算机学问,因此系统开发周期短,现场调试简单。另外,可在线修改程序,转变掌握方案而不拆动硬件。 (3)能适应各种恶劣的运行环境,抗干扰力量强,牢靠性强,远高于其她各种机型 (4)丰富的 I

5、/O 接口模块,采纳模块化结构,编程简洁易学,安装简洁,修理便利 1、6 组态王软件的介绍 1、6、1 概述: 组态王软件加密锁分为开发版、运行版、NetView、Internet 版与演示版。我们使用的就是演示版,它支持 64 点,内置编程语言,开发系统在线运行 2 小时,支持运行环境在线运行 8 小时,可选用通讯驱动程序。 1、6、2 特点 它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为掌握层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接掌握层,对上连接管理层,它不但实现对现场的实时监测与掌握,且在自动掌握系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤

6、其考虑三方面问题:画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析,采纳组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者供应了可视化监控画面,有利于试验者实时现场监控。而且,它能充分利用 Windows 的图形编辑功能,便利地构成监控画面,并以动画方式显示掌握设备的状态,具有报警窗口、实时趋势曲线等,可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序与敏捷的组态方式、数据链接功能。 1、6、3 所绘界面如下 说明:正常状态电磁阀及泵关闭,显示红色,S1、S2、S3、S4 为绿色。当低于 S2、S4 或高于 S1、S3 指示灯由绿色变为红色,阀 Y 打开变为绿色。当 4S 后,S4 仍为红色,阀

7、Y 闪耀,表示故障。当泵 M 打开时,由红色变为绿色。 其次章 水塔水位掌握系统 PLC 硬件设计 2、1 水塔水位掌握的试验面板图: 水塔水位掌握面板 说明:面板中 S1 表示水塔的水位上限,S2 表示水塔水位下限,S3 表示水池水位上限,S4 表示水池水位下限,M1 为抽水电机,Y 为水阀。 2、2 列出 PLC 的 I/O 安排表: 面板 S1 S2 S3 S4 M1 Y PLC I0、0 I0、1 I0、2 I0、3 Q0、0 Q0、1 第三章水塔水位掌握系统 PLC 软件设计 3、1 流程图 依据设计要求掌握流程图如下 3、2 梯形图设计: 梯形图编程语言就是一种图形化编程语言,它沿

8、用了传统的继电接触器掌握中的触点、线圈、串并联等术语与图形符号,与传统的继电器掌握原理电路图特别相像,但又加入了很多功能强而又使用敏捷的指令,它比较直观、形象,对于那些熟识继电器一接触器掌握系统的人来说,易被接受。继电器梯形图多半适用于 比较简洁的掌握功能的编程,绝大多数PLC用户都首选使用梯形图编程。 指令就是用英文名称的缩写字母来表达PLC的各种功能的助记符号,类似于计算机汇编语言。由指令构成的能够完成掌握任务的指令组合就就是指令表,每一条指令一般由指令助记符与作用器件编号组成,比较抽象,通常都先用其它方式表达,然后改写成相应的语句表,编程设备简洁价廉。 状态转移图语言(SFC)类似于计算

9、机常用的程序框图,但有它自己的规章,描述掌握过程比较具体详细,包括每一框前的输入信号,框内的推断与工作内容,框后的输出状态。这种方式简单构思,就是一种常用的程序表达方式。 高级语言类似于BACIC语言、C语言等,它们在某些厂家的PLC中应用。 通常微、小型PLC主要采纳继电器梯形图编程,其编程的一般规章有: 1)梯形图按自上而下、从左到右的挨次排列。每一个规律行起始于左母线然后就是触点的各种连接,最终就是线圈或线圈与右母线相连,整个图形呈阶梯形。梯形图所使用的元件编号地址必需在所使用PLC的有效范围内。 2)梯形图就是PLC形象化的编程方式,其左右两侧母线并不接任何电源,因而图中各支路也没有真

10、实的电流流过。但为了读图便利,常用"有电流'、"得电'等来形象地描述用户程序解算中满意输出线圈的动作条件,它仅仅就是概念上虚拟的"电流',而且认为它只能由左向右单方向流:层次的转变也只能自上而下。 3)梯形图中的继电器实质上就是变量存储器中的位触发器,相应某位触发器为"l态',表示该继电器线圈通电,其动合触点闭合,动断触点打开,反之为"o态'。梯形图中继电器的线圈又就是广义的,除了输出继电器、内部继电器线圈外,还包括定时器、计数器、移位寄存器、状态器等的线圈以及各种比较、运算的结果。 4)梯形图中信息流程

11、从左到右,继电器线圈应与右母线直接相连,线圈的右边不能有触点,而左边必需有触点。 5)继电器线圈在一个程序中不能重复使用:而继电器的触点,编程中可以重复使用,且使用次数不受限制。 6)PLC在解算用户规律时,就是根据梯形图由上而下、从左到右的先后挨次逐步进行的,即按扫描方式挨次执行程序,不存在几条并列支路同时动作,这在设计梯形图时,可以削减很多有约束关系的联锁电路,从而使电路设计大大简化。所以,由梯形图编写指令程序时,应遵循自上而下、从左到右的挨次,梯形图中的每个符号对应于一条指令,一条指令为一个步序。 当PLC运行时,用户程序中有众多的操作需要去执行,但CPU就是不能同时去执行多个操作的,它

12、只能按分时操作原理每一时刻执行一个操作。这种分时操作的过程称为CPU对程序的扫描。扫描从0000号存储地址所存放的第一条用户程序开头,在无中断或跳转掌握的状况下,按存储地址号递增挨次逐条扫描用户程序,也就就是挨次逐条执行用户程序,直到程序结束。每扫描完一次程序就构成一个扫描周期,然后再从头开头扫描,并周而复始。 在本试验中,梯形图如下 第四章 试验心得体会 经过这次试验设计,对西门子 PLC 有了进一步了解。在理论与实际的结合中,对书本的学问有了更加深化的熟悉。 这次的试验实践,让我更娴熟的把握了PLC软件的简洁编程方法,对于PLC的工作原理与使用方法也有了更深刻的理解。在理论的运用中,也提高了我们的工程素养。刚开头学习使用PLC软件时,由于我对一些细节的不加重视