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        基于PLC的水塔控制系統(tǒng)

        2018-09-22 04:15:44李希凡張文靜沈陽工學(xué)院信息與控制學(xué)院
        數(shù)碼世界 2018年8期
        關(guān)鍵詞:水塔PC機(jī)控制電路

        李希凡 張文靜* 沈陽工學(xué)院 信息與控制學(xué)院

        1 PLC簡(jiǎn)介

        PLC可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,簡(jiǎn)稱PLC)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲(chǔ)器,在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。當(dāng)其投入運(yùn)行后,其工作過程一般分為三個(gè)階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間,可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。

        2 水塔控制系統(tǒng)總體介紹

        2.1 控制要求

        當(dāng)水池水位低于水池低水位界(S4為ON表示),閥Y打開進(jìn)水(Y為ON)定時(shí)器開始定時(shí),4秒后,如果S4還不為OFF,那么閥Y指示燈閃爍,表示閥Y沒有進(jìn)水,出現(xiàn)故障,S3為ON后,閥Y關(guān)閉(Y為OFF)。當(dāng)S4為OFF時(shí)(表示水池水位高于水池低水位界),且水塔水位低于水塔低水位界時(shí)S2為ON,電機(jī)M運(yùn)轉(zhuǎn)抽水。當(dāng)水塔水位高于水塔高水位界時(shí)電機(jī)M停止。如圖1塔水位控制示意圖所示。

        2.2 成品模擬圖

        圖1 水塔水位控制示意圖

        3 統(tǒng)計(jì)I/O點(diǎn)數(shù)并選擇PLC型號(hào)

        輸入:系統(tǒng)啟動(dòng)開關(guān)三個(gè)。

        輸出:指示燈 100.01,電機(jī) 100.02。

        輸入輸出點(diǎn)分配:輸入一共有3個(gè),考慮到留有15%~20%的余量即3×(1+15%)=3.45,取整數(shù)4,所以共需4個(gè)輸入點(diǎn)。輸出共有2個(gè),2×(1+15%)=2.3,取整數(shù)3,所以共需3個(gè)輸出點(diǎn)。

        裝置的選用:

        (1)OMRON PLC及模擬實(shí)驗(yàn)裝置1臺(tái)

        (2)安裝有CX-P編程軟件的PC機(jī)1臺(tái)

        (3)PC機(jī)與PLC通訊的RS232電纜線1根

        4 水塔水位控制電路I/O表分配

        4.1 系統(tǒng)I/O表分配

        表1 水塔水位控制電路I/O表分配

        4.2 PLC控制程序設(shè)計(jì)及分析

        實(shí)現(xiàn)功能:當(dāng)水池水位低于水池低水位界,常開開關(guān)1.04閉合時(shí)(S4為ON表示),閥Y,100.01打開進(jìn)水。定時(shí)器T0000開始定時(shí),4秒后,100.01指示燈閃爍,表示閥Y沒有進(jìn)水,出現(xiàn)故障,常閉開關(guān)1.05斷開時(shí),(S3為ON后),閥Y100.01關(guān)閉。當(dāng)常開開關(guān)1.04斷開時(shí)(S4為OFF),常閉開關(guān)1.04閉合且常開開關(guān)1.06閉合時(shí)(S2為ON),電機(jī)100.02運(yùn)轉(zhuǎn)。常開開關(guān)1.06斷開時(shí)(S2為ON)電機(jī)100.02停止。

        4.3 控制程序模擬

        圖2 水塔水位自動(dòng)控制PLC圖

        5 結(jié)語

        本文討論了如何利用PLC技術(shù)設(shè)計(jì)水塔控制系統(tǒng)。PLC發(fā)展到今天,已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品??梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外,現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力,可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。然而,它在執(zhí)行操作時(shí)可能會(huì)存在一些問題,處理這些問題,才能確保PLC技術(shù)能夠有效發(fā)揮自身所具備的價(jià)值。筆者對(duì)PLC的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)程度有限,本文難免出現(xiàn)錯(cuò)誤和疏漏,誠(chéng)懇地歡迎各位前輩和同仁的批評(píng)指正。

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