基于plc的双恒压无塔供水系统设计.docxVIP

题目基于PLC的双恒压无塔供水系统设计 　　摘要:在工业科技日益发展的今天，人们越来越需要高质量且可靠的供水，新型供水系统的出现就成了必然，这类供水系统具有先进的自动化技术，能合理的向用户提供用水。本设计以PLC为基础，给出系统的I/O分配表与电气图，并以此为依据搭建出梯形图完成系统的各项功能。梯形图中包含了PID运算，PID的作用在于模拟出水管中水压的实际值，从而将实际值与给定值进行比较，以此控制系统中电机的运转，最终实现恒压供水。 关键词：恒压供水；PLC；PID运算 绪论 　　水是生命之源，人们的日常生活以及工业生产都离不开水，高质量且可靠的供水是人们追求的目标。传统的供水系统基本由人工进行调控，它很难达到用户的用水需求，这一点在高峰用水时期中体现的更为明显，因此供水系统由人工调控转变为机械调控就是必然的发展方向，而在机械调控这一方面，采用PLC进行控制就是一个非常好的选择。 　　在当前的社会环境下，PLC的应用渗透到了各行各业之中，这是因为PLC能与先进的计算机技术相联系，极大的提高自身的运算速度，所以在这个基础上，若将PLC与变频调速技术相结合，就能构建出自动调控且稳定运行的供水系统。这类恒压无塔供水系统所耗费的土地面积小，能够节约大量的空间，从节约的空间中省出的资金可以更加有效的用在提升用户体验上面。总而言之，恒压无塔供水系统较传统供水系统而言更具优势，恒压无塔供水系统会逐步的取代传统的供水系统。 第一章PLC的相关内容 1.1PLC的组成 　　PLC的基本组成大类有四种，包括CPU芯片、存储器、输入输出端口、编程设备。其中CPU芯片被称为核心器件，它能与编程设备相互联系，处理编写的梯形图程序。一些PLC中可能包含了多个CPU。比如一些具有2个CPU的PLC，两个CPU都有自己的功能，一个专门用来执行编程语言的转换，使机器能够执行命令，另一个则主要实现监控内部以及指令处理的功能。存储器笼统的说可以分为用户存储器与系统存储器，系统存储器中的程序不会变动，用于存放各种逻辑器件，用户存储器中的程序能够随着用户的心意随时变动，这两种存储器之间的联系是实现功能的前提条件。输入输出端口则是指的I/O接口，一般是通过CPU转换信号，将输入的信号转换为元件能够执行的信号，输入信号的电路可以分为直流输入电流与交流输入电流，输出信号则通过继电器、晶闸管、晶体管产生。而编程设备用于编写梯形图，以此实现逻辑功能，一般使用电脑进行编译。 1.2PLC的优势 　　PLC作为机械领域中高度自动化的可编程逻辑控制器，能够快速的进行程序的运算，自身也具有极高的可靠性，它与工业生产中的自动系统紧密的联系了起来，除此之外，PLC的功能也十分完善、现场易于调试、初学者容易入门、维护方便。正是因为这些优点的存在，PLC才能广泛的应用于各种工业控制场合之中。 　　首先，PLC具有极高的可靠性是因为它的内部电路经由高精密的生产技术制造，因此具有很强的抗干扰能力，所以它的CPU芯片发生故障的概率非常小，几乎可以忽略不记。在接线这一方面，PLC优化了接线的数量，相较于一些复杂的电气接线图来说，PLC的接线可以说是很少了，少量的接线也是其可靠性高的原因。 　　其次，PLC优秀的编程语言，是让初学者容易入门的原因。它内部的编程语言通过梯形图来表达，各项指令能够实现的功能都能够直观的看出来，并且少量的逻辑控制就能实现继电器的开断，这对产品的维修也具有重大的意义。 1.3PLC的工作原理 　　PLC处于工作状态时，它会反复的以一个周期为限，按照程序段的顺序去执行命令。而这个过程可以分成三部分，第一部分为输入采样、第二部分为程序执2 行、第三部分为输出刷新。 　　在输入采样这一环节中，PLC将以扫描的形式读取输入状态和信息。将其存入I/O映像区的地址之中，一般来说，输入的信息可以是单纯的逻辑信号，也可以是脉冲信号，但是对于脉冲信号来说，其波形的宽度不能低于整个系统的扫描周期，若脉冲信号宽度小于扫描周期，就有可能会导致输入的脉冲信号无法被读取。 　　在程序执行环节中，执行的程序由输入采样环节中得到，此时PLC会从上到下执行梯形图的指令，根据每个网络的梯形图情况，构成逻辑判断，从而改变相应输出线圈的输出情况。此时，输入I/O映像区地址的值不会改变，而输出I/O映像区地址的值可能会变化，并且由于PLC在一个扫描周期内是从上到下执行指令的，所以在这一个周期内，下方的梯形图指令是无法对上方的梯形图指令产生影响的，若想要其产生影响，就只能在下一个周期内实现，所以对于一些逻辑性很强的梯形图，一定要注意上下的排列顺序。反之，就不需要刻意的强求顺序关系。 　　输出刷新环节的执行在程序执行结束之后，存储在输出I/O映像区地址中的值已被确认，所以其无法在这个时刻改变。输出I/O映像区地址中的值