西门子S7200系列PLC控制水塔水位含程序Word文件下载.docx
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西门子S7200系列PLC控制水塔水位含程序Word文件下载.docx
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在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,可编程逻辑控制器逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
20世纪末期,可编程逻辑控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。
这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元,使应用可编程逻辑控制器的工业控制设备的配套更加容易。
西门子S7-200是一种小型的可编程序控制器,适用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
西门子S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。
使用围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。
应用领域极为广泛,覆盖所有与自动检测,自动化控制有关的工业及民用领域,包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。
如:
冲压机床,磨床,印刷机械,橡胶化工机械,中央空调,电梯控制,运动系统。
1.1.2水塔水位基本介绍
水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统,传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点。
在水资源日益匮乏的今天,节约用水、提高水资源的利用率就显得十分必要。
传统的水塔水位控制位粗放式的,基本没有水泵的合理控制,且多数为人力控制,工作强度大、危险。
所以除了浪费电能外,还造成了人员的浪费。
采用新型PLC控制水位的方式与过去的旧式控制相比在运行的经济性、可靠性、稳定性等方面有显著优势,特别是在提倡低碳的当下,有着优良的节能效果,且由于PLC强大的扩展性可以适应今后城市供水建设的发展需要。
1.2系统描述
随着科学技术的的不断提高,社会经济的不断发展,人们对控制系统的灵敏度、节能性、易操作性等方面要求日益提高。
居民及工厂供水又是一件极为重要的工作,传统的水塔水位控制方式已经不足以满足今天的要求,所以新的方式是适应时代要求的。
以下便是PLC控制水塔水位的基本描述:
设水塔、水池初始状态都为空着的,当执行程序时,扫描到水池为液位低于水池下限液位时,电磁阀Y打开,开始往水池离境税,如果进水超过8秒,而水池液位没有超过水池下限位,说明系统出现故障,系统就会自动报警。
若8秒之后水池液位按预定的超过水池下限位,说明系统在正常的工作,此时,水池的液位已经超过了下限位了。
系统检测到此信号时,由于水塔液位低于水塔水位下限,水泵M开始工作,向水塔供水,当水池的液位超过水池上限液位时,电磁阀就关闭,但是水塔现在还没有装满,可此时水塔液位已经超过水塔下限水位,水泵继续工作,在水池抽水向水塔供水,水塔抽满时,水塔液位超过水塔上限,但刚刚给水塔供水的时候,水泵已经把水池的水抽走了,此时水塔液位已经低于水池上限,此次给水塔供水完成。
1.3控制要求
1.3.1控制要求描述
1、保持水池的水位在S4~S3之间,当水池水位低于下限液位开关S4,此时S4为ON,电磁阀打开,开始往水池里注水,当4S以后,若水池水位没有超过水池下限液位开关S4时,则系统发出警报;
若系统正常运行,此时水池下限液位开关S4为OFF,表示水位高于下限水位。
当页面高于上限水位S3时,则S3为ON,电磁阀关闭。
2、保持水塔的水位在S2~S1之间,当水塔水位低于水塔下限水位开关S2时,则水塔下限液位开关S2为ON,则驱动电机M开始工作,向水塔供水。
当S2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开关S1时,则S1为ON,电机M停止抽水。
3、当水塔水位低于下限水位时,同时水池水位也低于下限水位时,电机M不能启动。
1.3.2水塔水位示意图:
图1-1
1.3.3程序流程图
水塔水位控制系统的PLC控制流程图,根据设计要求控制流程图如下:
图1-2
2、设计方案
2.1组态设计
2.1.1组态画面设计(如图2-1所示)
图2-1
2.1.2组态程序设计
1、建立新I/O设备(如图2-2~图2-7所示)
2、建立并关联变量
1)建立变量,设为I/O离散类型。
2)连接所建立设备:
新建I/O设备。
3)寄存器关联PLC相应输出端口。
Y——Q0.0。
4)将数据类型设置为:
Bit。
5)采集频率改为1。
6)将运行系统设置中“特殊“一栏中的运行系统基准频率和时间频率修改为55,以提高与PLC通讯的同步性
3、将变量与画面关联
将图画中水塔水位各个需要控制的部分与设置变量关联。
点击相应要求,表达式与相应变量关联,如:
S1中表达式为:
\\本站点\s1。
4、编写组态王应用程序命令语言
if(\\本站点\s4==1)
{\\本站点\水池=\\本站点\水池+3;
\\本站点\水流2=-10;
}
if(\\本站点\s4==0)
{\\本站点\水流2=-255;
if(\\本站点\s3==1)
{\\本站点\水池=\\本站点\水池-3;
\\本站点\水流2=-255;
if(\\本站点\M==1)
\\本站点\水罐=\\本站点\水罐+3;
\\本站点\水流3=-10;
\\本站点\水流4=10;
if(\\本站点\s1==1)
{\\本站点\水池=\\本站点\水池+0;
\\本站点\水罐=\\本站点\水罐-6;
\\本站点\水流3=-255;
\\本站点\水流4=-255;
\\本站点\水流5=10;
if(\\本站点\s1==0)
{\\本站点\水流5=-255;
if(\\本站点\M==0&
&
\\本站点\报警辅助==1)
\\本站点\水罐=\\本站点\水罐-0;
5、保存程序
2.1.3组态设计要点
序号
PLC地址(PLC端子)
电气符号
(面板端子)
功能说明
组态王对应变量
1
Q0.0
Y
水泵Y
2
Q0.2
M
电机M
3
I0.0
S1
传感器S1
4
I0.1
S2
传感器S2
5
I0.2
S3
传感器S3
6
I0.3
S4
传感器S4
表2-1
2.2PLC设计
2.2.1硬件选择(写明选择原因)
本课题与同类相比,优越性更大,不过各有各的特点,市场上大部分是单片机做的,而本设计是用S7-300PLC做的,是用S7-300PLC的硬件和软件结合起来。
应用S7-200PLC天塔之光设计的硬件电路,并利用OB1的梯形图控制程序设计。
通过控制S7-20PLC的定时继电器的功能来实现各彩灯按一定的规律点亮和熄灭。
接通延迟定时器SD的特点(如果RLO有正跳沿,则接通延迟定时器启动指令,以设定的时间值启动指令的定时器)。
这种控制电路结构简单,可靠性高,应用性强;
软件程序适应围广,对各彩灯按一定的规律点亮和熄灭的控制,只需要改变相应的定时器的时间接通即可。
进行应用软件设计时可采用模块化程序设计方法,其优点是:
水塔水位控制采用PLC比传统的采用电子线路和继电器具有可靠性高、维护方便、使用简单、通用性强等特点,PLC还可以联成网络,根据需要控制实际水塔供水控制,有效的减轻了人类的体力活动。
2.2.2I/O分配(做出I/O分配的表格,输入输出分开)
7
8
9
10
11
12
13
主机1M、面板V+接电源+24V
电源正端
14
主机1L、2L、3L、面板COM
接电源GND
电源地端
表2-2
2.33.I/O接线图(画出原理图,并实际连线,要求有实物照片)
1、PLC外部接线图
图2-1
2、实际连线照片
图2-2
2.3.4PLC程序
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