仿真的 不建议参考----基于PLC控制系统构建的水塔水位控制系统.doc

中国石油大学(华东) PLC控制系统的构建 综合实践报告 学生姓名：苏豪育 学 号专业班级：自动化06-4班 2010年 3月 8 日 PLC控制系统构建综合实践报告 一、概述 PLC控制系统实践环节主要是以可编程序逻辑控制器PLC为核心，以STEP7-Micro/WIN软件为开发平台，以实验台上的各种设备（挂件）为对象使用梯形图语言进行PLC控制程序的开发用来控制实验台上的各种设备。 MCGS组态软件用于生成和运行水塔水位监控系统的组态工程文件。完成构建的PLC控制系统的监控功能。 二、实验设备 S21-1挂箱（S7-200可编程控制器）、S21-3挂箱（水塔水位控制）、S21-2挂箱（基本指令）、S21-4（产生模拟信号）、计算机、STEP 7 MicroWIN软件、MCGS软件。 三、具体任务及要求 该实践的具体任务是组建水塔水位监控系统。水塔系统如下图所示： 一、PLC控制程序（一） （一）控制要求 1、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，当水池水位高于水位上限时，阀Y关闭。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。当水塔水位高于水位上限时泵M1停止。 2、阀、泵的手动控制 在手动控制状态下，由基本指令编程练习单元中的开关I0.1控制阀的打开与关闭，当开关闭合时阀打开，开关断开时阀关闭。由I0.2控制泵的打开与关闭，当I0.2闭合时泵打开，当I0.2断开时泵关闭。 3、控制状态的切换与显示 由I0.0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。 4、组灯控制 由灯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。 二、PLC控制程序（二） （一）控制要求 在PLC控制程序（一）的基础上添加完成如下功能： 1、液位信号的读取 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1~5VDC。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0~4m，即液位信号Ug1对应的测量范围为0~4m。水塔液位的变化范围为0~2m，即液位信号Ug2对应的测量范围为0~2m。 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（1m）时，阀Y打开，当水池水位高于水位上限（3m）时，阀Y关闭。当水池水位高于水位下限，且水塔水位低于水位下限（0.5m）时，泵M1运转抽水。当水塔水位高于水位上限（1.5m）时泵M1停止。 3、水位报警 由基本指令编程练习单元中的灯Q0.1、Q0.2实现水位报警。 当水池水位低于0.5m时，Q0.1闪烁，当水池水位高于或等于0.5m时， Q0.1灭。 当水塔水位低于0.25m时，Q0.2闪，当水塔水位高于或等于0.25m时， Q0.2灭。 三、MCGS组态程序 （一）组态程序应实现的功能 1、系统运行状态的显示 能够显示系统的控制状态、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 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。创建分属于不同用户组的用户，两组用户均具有登录系统权限，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。 （二）组态程序与PLC程序的连接 1、在组态程序中作相应设置以建立数据连接通道。 2、必要时修改PLC程序以配合组态程序中的相关设置，完成数据读写操作。