PLC控制系统综合实验报告

1、,.plc 控制系统综合实验报告实习任务一：一、实验目的学会使用组态软件（组态王）和 plc（simeins s7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监视控制的方法，构建完成水塔水位自动控制系统。二、设计方案：本实习的具体要求是组建水塔水位监控系统。水塔系统如图一所示：水塔泵阀水池图一水塔系统1 、将 s21-4 挂箱中电压输出单元的输出电压 ug1与 ug2分别作为水池与水塔的液位信号，信号范围为 15vdc。并由 plc的模拟信号输入输出模块读取液位信号。水池液位的变化范围为 04m，即液位信号 ug1对应的测量范围为 04m。水塔液位的变化范围为 02m，即液位信号 ug2对应

2、的测量范围为 02m。2 、阀、泵的自动控制在自动控制状态下， 当水池水位低于水位下限时， 阀 y 打开（由水塔水位控制单元中灯 y 亮表示），当水池水位高于水位上限时，阀 y 关闭（由水塔水位控制单元中灯 y 灭表示）。当水池水位高于水位下限， 且水塔水位低于水位下限时，泵 m1运转抽水（由水塔水位控制单元中灯 m1亮表示）。当水塔水位高于水位上限时泵 m1停止（由水塔水位控制单元中灯 m1灭表示）。3、阀、泵的手动控制在手动控制状态下，由组态软件中的开关 button 来控制阀的打开与关闭，当开关闭合时阀打开，当开关断开时阀关闭。由组态软件中的开关buttonm1 来控制泵的启动与停止，当

3、开关闭合时泵启动，当开关断开时泵停止。;.,.4、控制状态的切换与显示由组态软件中开关button 手/ 自动实现控制状态的切换， 当开关闭合时系统处于自动控制状态，当开关断开时系统处于手动控制状态。由基本指令编程练习单元中的灯 q0.0 实现控制状态的显示，灯亮表示系统处于自动控制状态，灯灭表示系统处于手动控制状态。5、组灯控制由基本指令编程练习单元中的灯 q0.5、q0.6、q0.7、q1.0、q1.1 构成组灯，以组灯的不同状态表示水流的不同状态。具体说明如下：当阀泵均处于关闭状态时，组灯灭。当阀处于打开状态而泵处于关闭状态时，组灯中q1.1、 q1.0、 q0.7 依次循环点亮，且当其

4、中某一灯亮时，其前一灯灭。当阀处于关闭状态而泵处于打开状态时，组灯中 q0.7、 q0.6、 q0.5 依次循环点亮，且当其中某一灯亮时，其前一灯灭。当阀泵均处于打开状态时，组灯中q1.1、q1.0、q0.7、 q0.6、 q0.5 依次循环点亮，且当其中某一灯亮时，其前一灯灭。6、组态程序与 plc程序的连接7、组态王组态程序（1）系统运行状态的显示能够显示系统的控制状态（手动或自动） 、水池和水塔的液位、阀泵的开关状态及水流状态。（2）水位限值的设置使用户能够设置水池与水塔液位的上下限值，即能够调整阀泵自动开关的条件。（3）历史数据的记录和查询能够记录一段时间内系统的控制状态、水池和水塔的

5、液位、水池与水塔液位的上下限值以及阀泵的开关状态。并能对历史数据进行查询。（4）报警功能能够显示如下报警信息：当水池液位低于 0.5m 时，水池液位下下限报警。当水池液位高于 3.5m 时，水池液位上上限报警。当水塔液位低于 0.25m 时，水塔液位下下限报警。当水塔液位高于 1.75m 时，水塔液位上上限报警。（5）操作权限的区分设置两个用户组分别为工程师组和操作工组。 创建若干分属于不同用户组的用户，两组用户均具有登录系统的权限， 但仅工程师组用户具有设置水位上下;.,.限值的权限。（6）工程文件的保护对组态工程文件设置密码保护。三、程序中各符号代表的含义表一q0.0自动 / 手动显示灯m

6、0.0自动控制q0.1水池低液位报警m0.1手动控制q0.2水塔低液位报警m0.2手动控制阀 y 开关q0.3阀 ym0.3手动控制泵 m1开关q0.4泵 m1m0.4程序总开关q0.5指示阀和泵处于不同状态m0.5手自动控制切换水池液位上下限改变时控制阀的开q0.6指示阀和泵处于不同状态m0.6关水塔液位上下限改变时控制泵的开q0.7指示阀和泵处于不同状态m0.7关q1.0指示阀和泵处于不同状态q1.1指示阀和泵处于不同状态四、 plc 程序：main 主程序;.,.;.,.sub 子程序;.,.中断子程序;.,.五、组态过程1、组态王与 plc 的连接2、绘制水塔液位监控画面3、创建变量并

7、与画面中的各部分相关联;.,.4、创建历史数据查询画面5、创建报警历史查询画面6、设置用户权限7、编写脚本语言应用程序设计语言：本站点 button 手自动 =1)本站点本站点 sclevel )本站点 kgf=1;本站点本站点 vd206);.,.本站点 kgf=0;本站点本站点本站点本站点 sclevel )本站点 kgf2=1;本站点本站点 vd210)本站点 kgf2=0;else本站点 button=1)本站点 kgf=1;else本站点 kgf=0;本站点 butt0nm1=1)本站点 kgf2=1;else本站点 kgf2=0;本站点本站点 start=1)本站点 flow1=1

8、0;else本站点 flow1=0;本站点本站点 start=1)本站点 flow2=10;else本站点 flow2=0 ;数据改变命令语言：;.,.六、运行结果 ：1、打开组态王水塔水位控制程序的时候显示：;.,.2、自动控制：2.1 低液位的时候报警灯显示：2.2 水池液位高于最低液位，水塔液位小于最低液位，泵开始工作；阀开始工作，水池水位没有超过最高限值，则一直工作。2.3 水池液位高于最高液位，水池高限位报警，阀停止工作3、手动控制：;.,.4、报警窗口5、历史数据查询七、实验分析：1、在 plc 的接线中， plc 输出模块端口不够，只能显示水池和水塔的低液位报警，不能显示水池和水

9、塔的高液位报警。2、本次实验我采用上位机监控并且控制下位机的运行，实验可以改进为下位机的控制状态可以读入到上位机中，同时下位机的控制状态可以由上位机来控制，实现双向的控制。3、变量设置中最大（小）值与最大（小）原始值的意义。最大（小）值是变量在现实中表达的工程值（如：温度、压力）的大小，而最大（小）原始值是采集;.,.设备中数字量的最大（小）值。此实验通过plc 测试程序的运用，可以较准确的测得液位变量的对应值。在水池水位的显示中，将电压值调到1v ，测试 v200的读入值，同理，将电压值调到 5v，测试 v200 的读入值，可以实现最大（小）值与最大（小）原始值的对应问题。4、变量类型：组态

10、王中变量类型有 i/o 的也有内存的， 具体的区别： i/o 变量时需要组态王和其他应用程序交换数据的变量。 这种数据交换是双向的、 动态的，比如从下位机采集的来的数据，发送给下位机的指令都是 i/o 变量。相反，那些不需要和其他应用程序交换， 只在组态王内需要的变量， 例如计算过程的中间变量， 就可以设置成内不能变量。八、实验总结：通过本次实验，我对 plc 的工作原理和使用方法有了更深的认识。对于组态王软件，我第一次独立运用此软件实现上位机对下位机的监控， 在这过程中我学到了怎样绘制画面，怎样实现变量的关联，脚本程序的运用，以及报警、历史数据查询的应用， 还有权限的设置。 其中给我印象最深

11、的就是设置变量时， 最大（小）值与最大（小）原始值的对应问题，起初很多解决不了的问题都是对应不对所造成的。总体来说，在本次实验中收获还是挺多的。;.,.实习任务二：一、 实验目的学会使用组态软件（组态王）和 plc（simeins s7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监视控制的方法，构建完成装配流水线的模拟控制。二、设计方案图二 装配流水线模拟控制1、功能说明装配流水线控制传送系统，用异步电动机带动传送带，其中a，b，c 三个灯模拟的是三个操作； d，e，f，g四组灯模拟的是传送带； h 模拟的是仓库。传送带共有十二个工位，工件从1 号位装入，分别在a（操作 1）、b（操作 2）

12、、c（操作 3）三个工位完成三种装配操作，经最后一个工位后送入仓库；d，e，f， g均是三个灯一组的模拟传送带，这些工位均用于传送工件。2、plc功能设计按下启动按钮整个系统开始工作，按下复位按钮下复位按钮， 装配流水线停止工作，整个系统开始恢复到初始化状态，按下移位按钮系统开始， 工件在传送带上开始传送，经过defg传送之后进行a 操作，再经过defg传送之后进行b操作，再经过 defg传送之后进行 c 操作，然后经过 defg传送到仓库。3、组态王设计（ 1）绘制装配流水线模拟示意图，实现对 plc 的监控。（ 2）可以对 a 、b、c、d、 e、f、g、h 指示灯以及启动 sd，复位和移

13、位;.,.按钮的历史数据查询。（3）设置用户权限：只有管理员才有历史数据查询和退出组态王运行画面的权限（4）工程文件的保护：对组态工程文件设置密码保护。三、 i/o口分配表二i0.0启动开关 sdq0.3di0.1移位开关q0.4ei0.2复位开关q0.5fq0.0aq0.6gq0.1bq0.7hq0.2c四、 plc 程序;.,.;.,.;.,.;.,.五、组态王设置1、绘制画面2、变量设置;.,.3、历史数据查询按钮和退出监控画面按钮弹起时的指令六、运行结果显示：1、只有登录才有权限查询历史记录和退出监控程序2、运行程序;.,.3、历史数据查询七、实验分析1、本实验中 d，e， f，g均是三个灯一组的模拟传送带，当 d 亮的时候， d 的三个灯同时点亮，若实验可以改进的话，可以改进成 12 个灯轮流点亮来代表物件的传输位置。2、实验中梯形图采用以起保停为中心的顺序设计方法。将系统的一个周期分为若干个顺序相连的阶段， 然后用编程元件代表各个阶段， 再利用转换条件控制代表各步的编程元件，最后用代表各步的编程元件控制 plc的各输出位。3、plc的工作过程是不断循环， 顺序扫描的。 plc首先以扫描的方式从输入锁存器读入所有输入端子