基于西门子s7-030PLC的液位水槽控制装置.docVIP

基于plc的液位控制?系统设计的初步方案 ?1.工作原理： 说明?：S4为检测水池水位?下限的模拟开关 S3?为检测水池水位上限的?模拟开关 S2为检测?水塔水位下限的模拟开?关 S1为检测水塔水?位上限的模拟开关 ? 水塔水位的工作方?式： 当水池液面低?于下限水位（S4为O?N表示），电磁阀Y打?开注水，S4为OFF?，表示水位高于下限水?位，则电磁阀关闭。若?3秒内开关S4仍未由?闭合转为分断状态，表?明电磁阀Y未打开，出?现故障，则指示灯Y闪?烁报警。当水池液面高?于上限水位（S3未O?N表示），电池阀Y关?闭。 当水塔水位低?于下限水位（S2为O?N表示），水塔M工作?，向水塔供水，S2为?OFF，表示水位高于?下限水位，水泵M停止?。若3秒内开关S2仍?未由闭合转为分断，表?明水泵M未工作，出现?故障，则指示灯M闪烁?报警。当水塔液面高于?上限水位（S1为ON?表示），水泵M停止。? ? ? 3.程序?流程 第1?章 绪论 第1.?1节 水槽装置的概述? 液位控制常采用PI?D控制，该控制方法具?有响应迅速、稳态误差?小等优点。但当系统内?部参数发生变化或受到?外界干扰时，参数整定?就比较困难，给学生实?验带来很大的不便。为?了满足自动化、冶金、?化工等专业的实验室水?槽液位控制的要求,我?们对其进行了深入研究?，设计了水槽装置PL?C控制系统，该系统具?有较强的适应内部参数?变化和克服外界干扰的?能力，具有一定的应用?价值。 第1.2节? 西门子PLC简介 ?1.2.1 可编程控?制器概述 可编程控制?器（Programm?able Contr?oller）简称PC?，个人计算机(Per?sonal Comp?uter)也简称PC?，为了避免混在一起，?人们将最初用于逻辑控?制的可编程器叫做PL?C（Programm?able Logic? Controlle?r），通常也称为可编?程控制器。它是以微处?理器为基础，综合了计?算机技术、自动控制技?术而发展起来的一种通?用的工业自动控制装置?；具有体积小、功能强?、程序设计简单、灵活?通用、维护方便等优点?，本系统采用在工业领?域有着广泛应用的西门?子S7200系列PL?C作为主控制器，完成?一套过程控制实验系统?，涵盖了《可编程控制?器》、《信号和信息处?理》、《传感技术》、?《工程检测》、《模式?识别》、《控制理论》?、《自动化技术》、《?智能控制》、《过程控?制》、《自动化仪表》?、《计算机应用和控制?》、《计算机控制系统?》等课程的教学实验与?研究。 国际电工委员?会（IEC）曾于19?82年11月颁发了可?编程控制器标准草案第?一搞，1985年1月?发表了第二稿，198?7年2月颁发了第三稿?。该草案中对可编程控?制器的定义是： “可?编程控制器是一种数字?运算操作的电子系统，?专为工业环境而设计。?它采用了可编程序的存?储器，用来在其内部存?储器执行逻辑运算、顺?序控制、定时、计数和?算术运算等操作的指令?，并通过数字式和模拟?式的输入和输出，控制?各种类型机械的生产过?程。而有关的外围设备?，都应按易于与工业系?统联成一个整体，易于?扩充其功能的原则设计?。” 1.2.2 P?LC的指导思想 PL?C是采用“顺序扫描，?不断循环”的方式进行?工作的。即在PLC运?行时，CPU根据用户?按控制要求编制好并存?于用户存储器中的程序?，按指令步序号（或地?址号）作周期性循环扫?描，如无跳转指令，则?从第一条指令开始逐条?顺序执行用户程序，直?至程序结束。然后重新?返回第一条指令，开始?下一轮新的扫描。在每?次扫描过程中，还要完?成对输入信号的采样和?对输出状态的刷新等工?作。 PLC扫描一个?周期必经输入采样、程?序执行和输出刷新三个?阶段。 PLC在输入?采样阶段：首先以扫描?方式按顺序将所有暂存?在输入锁存器中的输入?端子的通断状态或输入?数据读入，并将其写入?各对应的输入状态寄存?器中，即刷新输入。随?即关闭输入端口，进入?程序执行阶段。 PL?C在程序执行阶段：按?用户程序指令存放的先?后顺序扫描执行每条指?令，经相应的运算和处?理后，其结果再写入输?出状态寄存器中，输出?状态寄存器中所有的内?容随着程序的执行而改?变。 输出刷新阶段：?当所有指令执行完毕，?输出状态寄存器的通断?状态在输出刷新阶段送?至输出锁存器中，并通?过一定的方式（继电器?、晶体管或晶闸管）输?出，驱动相应输出设备?工作。 1.2.3? PLC的历史和发展?过程 世界上公认的第?一台PLC是1969?年美国数字设备公司（?DEC)研制的。限于?当时的元件条件及计算?机发展水平，早期的P?LC主要由分立