基于S7-200PLC水塔水位控制.doc
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1、 编号:2013020839 新乡学院可编程控制器应用技术 课程设计 ( 2013届本科)题目:基于S7-200PLC水塔水位控制 系(部)院:物理与电子工程学院 专业:电子信息科学与技术二班 姓名:刘倩倩 指导老师:片春媛 完成日期:2016年1月6日 论文题目基于S7-200PLC水塔水位自动控制系统设计作者姓名 刘倩倩所属院系、专业、年级物理与电子工程学院13级电子信息科学与技术2班指导教师姓名片春媛任务下达日期2015.12.24一:课程设计主要内容水塔水位控制器是指应用在水塔上进行自动水位控制的仪器,一般是全自动型,能实现无人值守,缺水自动补水,水满能自动停止进水。现有一水塔水位控制
2、系统,当水池液位低于下限液位开关S1,S1此时为ON,电磁阀打开,开始往水池里注水,当1S以后,若水池液位没有超过水池下限液位开关时,则系统发出报警,若系统正常,此时水池下限液位开关S4为OFF,表示水位高于下限水位,(由于实验台装置无报警器设备,所以本次实验假设1s以后水位已高于下限位)。当水位液面高于上限水位,则S2为ON,电磁阀关闭。当水塔水位低于水塔下限水位时,则水塔下限水位开关S3为ON,水泵开始工作,向水塔供水,当S3为OFF时,表示水塔水位高于水塔下限水位。当水塔液面高于水塔上限水位时,则水塔上限水位开关S4为OFF,水泵停止。当水塔水位低于下限水位,同时水池水位也低于下限水位时
3、,水泵不能启动。二:课程设计要求 水塔水位控制器是指应用在水塔上进行自动水位控制的仪器,一般是全自动型,能实现无人值守,缺水自动补水,水满能自动停止进水。三:课程设计安排阶段论文(设计)各阶段名称起止日期1熟记设计任务书、审题2015.12.26-2015.12.272查阅有关资料2015.12.27-2016.12.293阅读设计要求必读的参考资料2015.12.30-2016.1.14选取方案2016.1.1-2016.1.25硬件2016.1.3-2016.1.66送交打印单位装订成规范的设计文本2016.1.6-2016.1.7 指导老师签字: 目录 摘 要 4第一章绪论4 1.1 P
4、LC的发展4 1.2 PLC的基本结构5 1.3PLC特点5 1.4 PLC的工作原理6第二章 水塔水位系统PLC硬件设计82.1要求独立完成水塔水位控制PLC系统设计与调试。82.2水塔水位系统控制电路92.3 输入/输出分配9 2.3.1 列出水塔水位控制系统PLC的输入/输出接口分配表10 第三章 水塔水位控制系统PLC软件设计113.1程序流程图113.2梯形图及语句表123.3外部接线图模拟仿真结果14 3.4模拟仿真结果.18第四章 设计总结20参考文献21 附件:成绩评定表摘 要 在工农业生产过程中,经常需要对水位进行测量和控制。水位控制在日常生活中应用也相当广泛,比如水塔、地下
5、水、水电站等情况下的水位控制。而水位检测可以有多种实现方法,如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等。本文采用PLC进行主控制,在水箱上安装一个自动测水位装置。利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化,把测量到的水位变化转换成相应的电信号,主控台应用MCGS组态软件对接收到的信号进行数据处理,完成相应的水位显示、故障报警信息显示、实时曲线和历史曲线的显示,使水位保持在适当的位置。关键词 水位控制、西门子S7-200 第一章 绪论1.1PLC的发展虽然PLC问世时间不长,但是随着微处理器的出现,大规模,超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通讯技术的不断进步,PLC也迅速发展,其发展过程大致可分为三
6、各阶段:早期的PLC一般称为可编程逻辑控制器。这是的PLC多少由电继电器控制装置的替代物的含义,其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时等。它在硬件上 以计算机的形式出现,在I/O接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置种的器件主要采用分离元件和中小规模集成电路,存储器采用磁芯存储器。另外还采取了一些措施,以提高其抗干扰的能力。在软件编程上采用广大电器工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式梯形图。因此,早期的PLC的性能要优于继电器控制装置,其优点包括简单易懂,便于安装,体积小,能耗低,有故障指示,能重复使用等。其中PLC特有的编程语言梯形图一直沿用至今。在七十年代,微处理
7、器的出现使PLC发生了巨大的变化。美国,日本,德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为PLC的中央处理单元(CPU)。这样,使PLC的功能大大增强。在软件方面,除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能以外,还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。再硬件方面,除了保持其原有的开关模块以外,还增加了模拟量快、远程I/O模块、各种特殊功能模块。并扩大了存储器的容量,是各种逻辑线圈的数量增加,还提供了一定数量的数据寄存器,使PLC的应用范围得以扩大。进入八十年代中、后期,由于插大规模集成电路技术的迅速发展,微处理器的市场价格大幅度下跌,使得各种类型的PLC所采用的微处理器的档次普遍提高。
8、而且,为了进一步提高PLC的处理速度,各制造厂商纷纷开发研制了专用逻辑处理芯片。这样使得PLC软、硬功能发生了巨大变化。1.2 PLC的基本结构PLC实质是一种专用于工业控制计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,、中央处理单元(CPU),如下图所示。1.3 PLC特点(一) 高可靠性1. 所有的I/O 接口电路均采用光电隔离使工业现场的外电路与PLC 内部电路之间电气上隔离2. 各输入端均采用R-C 滤波器其滤波时间常数一般为1020ms.3. 各模块均采用屏蔽措施以防止辐射干扰4. 采用性能优良的开关电源5. 对采用的器件进行严格的筛选6. 良好的自诊断功能一旦电源或其他软硬件发生异常情
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