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1、._XX科技职业学院毕业论文设计题 目 基于PLC的水塔水位自动控制的设计 系别 机电工程系专业 电子信息工程与技术 学生XX 姚抗成绩 指导教师高善坤 . v.目录概述IAbstractII前言1一、可编程控制器21.1 PLC的定义及其分类21.2 PLC硬件的构造及其各局部的作用21.3 PLC的工作原理31.4 PLC的特点及开展方向4二、PLC对水塔水位的控制52.1水塔水位控制要求52.1.1 蓄水池的水位控制要求62.1.2 水塔水箱的水位控制要求62.2 选择机型72.3 PLC输入 /输出信号及地址分配72.4电气连接图72.5 PLC水塔水位的控制程序82.6系统调试11完
2、毕语12参考文献13致谢14诚信声明. v.概述可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用自动化控制装置,它的功能性强,可靠性高,编程简单,使用方便,体积小巧,近年来在工业生产中得到广泛的应用,被誉为当代工业自动化主要支柱之一。现今社会，自动化装置无所不在，在控制技术需求的推动下，控制理论本身也取得了显著的进步。水塔水位的监测和控制，再也不需要人工进展操作。实践证明，自动化操作，具有不可替代的应用价值。水塔水位自动控制器，具有适应各种液体液位的检测和控制的功能，设计中分析了利弊，考虑了各种液体的阻值大小，是可以投入实际生产的产品。关键词:可编程逻辑控制器PLC 自动控制系统 水塔水位 .
3、 v.AbstractIn the modern time, the Full-automatic washer is entering every family. The article introduces a new decelerating clutch, which is used in fully-auto washing machine, it can improve the current technology, simplify structure, it is also helpful to reduce cost and increases reliability.The
4、 thesis simply discusses the application research on water tower water level auto control system. It analyzes the limitation on the pre-designation of water tower water level auto control system, and devises the advanced plan. To be proved in the practice, the water tower water level auto control sy
5、stem is patible for all kinds of liquids, and can throw into the effective production.Keywords: programmable logic controllers (PLC) Auto Control System, Water Level Water Tower. v.前言传统的供水系统大多采用水塔、高位水箱或增压设备，用水泵高出实际用水高度的扬程来“提升水位高度，以保证有足够的用水量。随着科学技术的不断开展，自动控制技术在我国的日新月异，继电器控制系统已跟不上时代的开展要求，取而代之的是可编程控制器，
6、以PLC构成的自动控制水塔系统已在住宅小区中广泛应用。可编程控制器是在继电器控制的根底上逐渐开展起来的以微处理器为核心，集微电子技术、自动化技术、计算机技术、通信技术为一体，以工业自动化控制为目标的新型控制装置，目前已在工业、农业、商业、交通运输领域得到广泛应用，成为各行业的通用控制核心产品。正在向更加可靠、操作简单、通用性强、价格低廉的方向开展，使自动控制实现起来更容易。在一般住宅或大楼顶楼常设置水塔或水箱以提供充足的水压供用户使用,另备有地下水槽储存自来水公司提供的水源并给顶楼水塔进水使用。由于当前可编程序控制器(PLC)技术已日趋成熟,因而考虑利用它来实现水塔/水箱供水控制。. v.一、
7、可编程控制器可编程控制器是采用微机技术的通用工业自动化装置，近几年来，在国内已得到迅速推广普及。正改变着工厂自动控制的面貌，对传统的技术改造、开展新型工业具有重大的实际意义。1.1 PLC的定义及分类可编程逻辑控制器，简称PLC (Programmable logic Controller)，,是指以计算机技术为根底的新型工业控制装，一种数字运算操作的电子系统，专门为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工
8、业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原那么而设计。PLC的种类很多，其实现的功能、内存容量、控制规模、外型等方面均存在较大的差异。因此，PLC的分类没有一个严格的统一标准，而是按照构造形式、控制规模、实现的功能进展大致的分类。1按构造形式分类PLC按照硬件的构造形式可以分为整体式和组合式。整体式PLC外观上是一个长方形箱体，又称为箱式PLC。组合式PLC在硬件构成上具有一定的灵活性，其规模可以像拼积木一样的进展组合，构成具有不同控制规模和功能的PLC，因此这种PLC又称为积木式PLC。 整体式PLC：整体式PLC的CPU、存储器、输入输出安装在同一机体内，这种构造的特点是：构造简单，体积小
9、，价格低；输入输出路数固定，实现的功能和控制规模固定，灵活性较低。 组合式PLC：组合式PLC为总线构造。其总线做成总线板，上面有假设干个总线槽，每个总线槽可安装一个PLC模块，不同的模块实现不同的功能。PLC的CPU、存储器和电源等做成一个模块，该模块在总线版上的安装位置一般来说是固定的，而且该模块也是构成组合式PLC所必需的。其他的模块根据PLC的控制规模、实现的功能选取，安装在总线版的其他任一总线槽上。组合式PLC安装完成后，需进展登记，使PLC对安装在个总线上的模块进展确认。组合式PLC的总线板又称为基版。组合式PLC的特点是系统构成灵活性高，可构成具有不同控制规模和功能的PLC；价格
10、较高。2按控制规模分类 输入输出的总线数，又称I/O点数，是表征PLC控制规模的重要参数。因此，按控制规模对PLC分类时，可根据I/O点数的不同大致分为小型、中型和大型PLC。小型PLC：I/O点数较少，在256点以下的PLC。 中型PLC：I/O点数较多，在256点以上、2048以下的PLC。大型PLC：I/O点数较多，在2048点以下的PLC。3按实现的功能分类按照PLC所能实现的功能的不同，可以把PLC大致的分为低档、中档、和高档机三类。低档机：具有逻辑运算、计时、计数、移位自诊断监控等功能，还具有一定的算术、数据传送和比拟、通讯、远程和模拟量处理功能。中档机：除具有低档机的功能外，还具
11、有较强的算术运算、数据传送和比拟、数据转换、远程、通讯、子程序、中断处理和回路控制功能。高档机：除具有中档机的功能外，还具有带符号数的算术运算、矩阵运算。函数、表格、CRT显示、打印机打印等功能。一般地，低档机多为小型PLC，采用整体式机构；中档机可为大、中、小型PLC，其中小型PLC多采用整体式构造，中型和大型PLC多采用组合式构造；高档机多为大型PLC，采用组合式构造。目前，在国内工业控制中应用最广泛的是中、低档机。1.2 PLC的构造及其各局部的作用PLC的类型繁多，功能和指令系统也不尽一样，但构造与工作原理那么XX小异，通常由主机、输入/输出接口、电源、编程器扩展器接口和外部设备接口等
12、几个主要局部组成。1.主机主机局部包括中央处理器CPU、系统程序存储器和用户程序及数据存储器。CPU是PLC的核心，它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进展数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备如编程器、电脑、打印机等的请求以及进展各种内部判断等。PLC的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。2输入接口/输出I/OI/O接口是PLC与输入/输出设备连接
13、的部件。输入接口承受输入设备如按钮、传感器、触点、行程开关等的控制信号。输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备如接触器、电磁阀、指示灯等。I/O接口一般采用光电耦合电路，以减少电磁干扰，从而提高了可靠性。I/O点数即输入/输出端子数是PLC的一项主要技术指标，通常小型机有几十个点，中型机有几百个点，大型机将超过千点。3电源 电源是指为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源，通常也为输入设备提供直流电源。4编程器编程器是PLC的一种主要的外部设备编程器分为两种，一种是手持编程器，用户可用以输入、检查、修改、调试程序或监示PLC的工作情况。二种是通过
14、PLC的RS232口。与计算机相连。然后敲击键盘。并利用专用的工具软件进展电脑编程和监控。5输入/输出扩展单元I/O扩展接口用于连接扩大外部输入/输出端子数的扩展单元与根本单元即主机。6外部设备接口此接口可将编程器、打印机、条码扫描仪等外部设备与主机相联，以完成相应的操作。1.3 PLC的工作原理PLC是采用“顺序扫描，不断循环的方式进展工作的。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，那么从第一条指令开场逐条顺序执行用户程序，直至程序完毕。然后重新返回第一条指令，开场下一轮新的扫描。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的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存放器
