『壹』 基於plc水塔水位控制
水位需要用什麼類型的感測器?
在傳統的水塔/水箱供水的基礎上,加入了PLC及液壓變送器等器件.利用PLC和組態軟體來實現水塔水位的控制.提供了一種實用的水塔水位控制方案。控制系統組成1.系統的工作原理供水系統的基本原理如圖1所示,水位閉環調節原理是:通過在水塔中的三個液壓變送器,將水位值變換為4~20 mA電流信號進入PLC,把該信號和PLC中的設定值的程序進行比較,並執行較後程序,通過水泵的開關對水塔中的水位進行自動控制。當PLC出現故障時,還有一套手動控制來進行對水塔水位控制。手動控制採用交流接觸器。
當上水箱液位低於Y3時,M1、M2同時工作,F2打開。液位上升至Y2時,M2停止,F2關閉,M1繼續工作。液位上升至Y1時,M1也停止。打開F1手閥使上水箱放水,液位下降。當液位又低於Y1時M1起動工作,如F1開度較大下水量大於上水量,使液位繼續下降至Y2時,M2啟動工作同時F2打開,使上水量大幅上升,保持液位。Y0為下水箱缺水報警開關,當下水箱液位低於Y0時意味著水泵進水口缺水,此時應自動切斷電源並報警。2.PLC的選擇由於該系統為中型PLC自動控制系統,要求PLC能夠提供可編程邏輯分析和PID功能,故選用中達公司生產的台達DVP14ES00R可編程邏輯控制器。台達DVP14ES00R具有標準的輸入、輸出及通信單元,可用於較為惡劣的環境中。主要配件有中央處理器CPU,電源單元PSE,I/O單元。包括數字輸入板IDPG、數字輸出板ODPG、附屬單元。3.供水的控制方法系統的硬體接線圖如圖2、3所示。從整個流程中可以看到兩套控制方式:①由一台可編程序控制器來控制兩台水泵的自動運行。②由交流接觸器來控制兩台水泵的手動運行。當換項開關KKl打到手動時,按下起動按鈕SBl,1#泵起動運行向水塔注水,由於設置了順序開啟和逆序關閉,在1#泵沒有開起的情況下,2#泵不能起動運行,而在兩個水泵同時運行時,2#泵在沒有停止的情況下,1#泵不能夠停止。現在1#泵運行的時候,按下起動按鈕SB2,2#泵起動運行向水塔注水。此時,控制台上的水位燈,由水塔中的液位變送器將水位變換為4~20mA電流信號輸入到PLC中,經IDPG將其轉換為數字信號。該信號與水位給定值進行比較,由PLC輸出一個控制信號經ODPG轉換控制信號點亮此時水塔水位所在的水位燈。當換項開關KK1打到自動時,系統將根據水塔中水位的情況,通過在水塔中的液位變送器送出的4~20 mA電流信號由PLC接受並對其於給定值進行比較,執行事先編譯好的程序。程序流程是:在水塔中無水時,1#、2#泵同時開起,對水塔進行注水;水位到達低水位時,控制台上的低水位燈點亮;水位到達中水位時,2#泵停止,1#泵繼續運行,中水位燈點亮;水位到達高水位時,1#、2#泵都停止,高水位燈點亮。而當下水箱水位到達報警水位的時候,報警器開始報警,並切斷1#、2#泵的運行。
『貳』 水塔水位自動控制plc程序圖,求大神
水塔水位自動控制plc程序圖:
梯形圖編程的一般規則有:
1、梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。每一個邏輯行起始於左母線然後是觸點的各種連接,最後是線圈或線圈與右母線相連,整個圖形呈階梯形。梯形圖所使用的元件編號地址必須在所使用PLC的有效范圍內。
2、梯形圖是PLC形象化的編程方式,其左右兩側母線並不接任何電源,因而圖中各支路也沒有真實的電流流過。
但為了讀圖方便,常用「有電流」、「得電」等來形象地描述用戶程序解算中滿足輸出線圈的動作條件,它僅僅是概念上虛擬的「電流」,而且認為它只能由左向右單方向流;層次的改變也只能自上而下。
3、梯形圖中的繼電器實質上是變數存儲器中的位觸發器,相應某位觸發器為「1態」,表示該繼電器線圈通電,其動合觸點閉合,動斷觸點打開,反之為「O態」。
梯形圖中繼電器的線圈又是廣義的,除了輸出繼電器、內部繼電器線圈外,還包括定時器、計數器、移位寄存器、狀態器等的線圈以及各種比較、運算的結果。
4、梯形圖中信息流程從左到右,繼電器線圈應與右母線直接相連,線圈的右邊不能有觸點,而左邊必須有觸點。
5、繼電器線圈在一個程序中不能重復使用:而繼電器的觸點,編程中可以重復使用,且使用次數不受限制。
『叄』 一個水井,一個水塔。當水井有水時,水塔沒水時就自動抽水上來,水滿就停,有什麼樣的水位控制器能用
看看下面電路圖,很簡單,可以自己製作。
『肆』 大學生plc實訓報告範文
專 業: 機械製造與設計 班 級: 學生姓名: 學 號: 2013 實訓時間:六周
指導教師:
一、PLC控制技術介紹 1 概述
可編程式控制制器(PLC)是以微處理器為基礎,綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術發展起來的一種通用的工業自動控制裝置。它具有體積小、功能強、靈活通用與維護方便等一系列的優點。特別是它的高可靠性和較強的適應惡劣環境的能力,受到用戶的青睞。因此在冶金、化工、交通、電力等領域獲得了廣泛的應用,成為了現代工業控制的三大支柱之一。
可編程式控制制器是一種存儲器控制器,支持控制系統工作的程序存放在存儲器中利用程序來實現控制邏輯,完成控制任務。在可編程式控制制器構成的控制系統中,要實現一個控制任務,首先要針對具體的被控對象,分析它對控制系統的要求,然後編制出相應的控製程序,利用編程器將控製程序寫入可編程式控制制器的程序存儲器中。系統運行時,可編程式控制制器依次讀取程序存儲器中的程序語句,對它們的內容加以解釋並執行。現代PLC已經成為真正的工業控制設備。
可編程序控制器的分類:
PLC的種類很多,其實現的功能、內存容量、控制規模、外型等方面均存在較大的差異。因此,PLC的分類沒有一個嚴格的統一標准,而是按照結構形式、控制規模、實現的功能進行大致的分類。
1.2 PLC的結構及特點
PLC實質是一種專用於工業控制的計算機,其硬體結構基本上與微型計算機相同1、中央處理單元(CPU)
中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統程序賦予的功能接收並存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據;檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態,並能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC投入運行時,首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態和數據,並分別存入I/O映象區,然後從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序,經過命令解釋後按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或數據寄存器內。等所有的用戶程序執行完畢之後,最後將I/O映象區的各輸出狀態或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置,如此循環運行,直到停止運行。
為了進一步提高PLC的可靠性,近年來對大型PLC還採用雙CPU構成冗餘系統,或採用三CPU的表決式系統。這樣,即使某個CPU出現故障,整個系統仍能正常運行。
2、輸出寄存器
輸入寄存器可按位進行定址,每一位對應一個開關量,其值反映了開關量的狀態,其值的改變由輸入開關量驅動,並保持一個掃描周期。CPU可以讀其值,但不可以寫或進行修改。
3、輸出寄存器
輸出寄存器的每一位都表明了PLC在下一個時間段的輸出值,而程序循環執行開始時的輸出寄存器的值,表明的是上一時間段的真實輸出值。在程序執行過程中,CPU可以讀其值,並作為條件參加控制,還可以修改其值,而中間的變換僅僅影響寄存器的值。只有程序執行到一個循環的尾部時的值才影響下一時間段的輸出,即只有最後的修改才對輸出接點的真實值產生影響。
4、存儲器
存放系統軟體的存儲器稱為系統程序存儲器。 存放應用軟體的存儲器稱為用戶程序存儲器。 5、電源
PLC的電源在整個系統中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統是無法正常工作的,因此PLC的製造商對電源的設計和製造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內,可以不採取其它措施而將PLC直接連接到交流電網上去。
PLC的結構決定了它有如下特點: 1、可靠性高,抗干擾能力強; 2、通用性高,使用方便; 3、程序設計簡單,易學,易懂;
4、採用先進的模塊化結構,系統組合靈活方便; 5、系統設計周期短;
6、安裝簡便,調試方便,維護工作量小; 7、對生產工藝改變適應性強,可進行柔性生產。
二.實訓項目及實現
2.1 PLC認知實訓
一、 實訓目的
1. 了解PLC軟硬體結構及系統組成
2. 掌握PLC外圍直流控制及負載線路的接法及上位計算機與PLC通信參數的設置 二、
2.2搶答器控制
實訓目的
1. 掌握置位復位指令的使用及編程方法 2. 掌握搶答器控制系統的接線、調試、操作方法 實訓設備
控制接線圖
2.3裝配流水線控制
實訓目的
1. 掌握移位寄存器指令的使用及編程
2. 掌握裝配流水線控制系統的接線、調試、操作
接線圖
2.4水塔水位控制
實訓目的 1. 2.
掌握置位較復雜邏輯程序的編寫方法
掌握水塔水位控制系統的接線、調試、操作方法
實訓設備
接線圖
2.5天塔之光
實訓目的
1. 掌握移位指令的使用及編程
2. 掌握天塔之光控制系統的接線、調試、操作
接線圖
2.6自動配料裝車系統控制
實訓目的
1. 掌握增/減計數器指令的使用及編程
2. 掌握自動配料裝車控制系統的接線、調試、操作 實訓設備
接線圖
2.7十字路口交通燈控制
實訓目的
1. 掌握置位字左移指令的使用及編程方法
2. 掌握十字路口交通燈控制系統的接線、調試、操作方法 實訓設備
接線圖
三.收獲與體會
在此次PLC實訓過程中,我們更進一步地了解了PLC的結構並且掌握了其操作過程以及具體的使用方法。這是我們在課堂上所不能學到的。這次實訓我們見到的是實際的器件而不像課堂上那樣抽象的想像,更能引發我們對PLC的興趣。同時讓我們能夠利用充分利用所學過的理論知識和自己的想像能力相結合,另外還讓我們學習查找資料的方法,以及自己分析問題、處理問題的能力。我相信這對自己相應能力的提高是最好的方法之一。 雖然這次實訓老師並沒有給予我們太多的指導,但我想這更能鍛煉我們自己分析問題、解決問題的能力,並且我得以了驗證。
實訓中,在我學到了很多知識的同時也看到了自己的不足之處,讓我懂得了理論和實踐結合的重要性。在以後的學習生活中,我會努力學習專業知識,完善自我,為將來的發展做好充分的准備。
參考文獻
1、王永華 《現代電氣控制及PLC應用設計(第二版)》
2、楊後川 張學民 《SIMATIC S7-200 可編程式控制制器原理與應用》
3、鄭鳳翼 金 沙 《圖解西門子S7-200系列PLC應用》
專 業 綜 合 訓 練 報 學院(系): 電氣工程學院 年級專業: 學 號: 學生姓名:
告
目錄
摘 要
PLC的功能強大,在生產生活中的應用廣泛,其中西門子S7—200PLC在實際生產中最為常見。本次專業綜合實訓主要是針對西門子S7—200PLC掛屏集成模塊進行的。
本次專業綜合實訓主要內容有:PLC掛屏集成模塊的插線,電氣原理圖的繪制,流水燈、交通信號燈、運動小車的多段速控制、A/D數模轉換的程序編寫與調試、相應的觸摸屏程序的編寫以及變頻器參數的設置等。
實訓一
一、實訓目的:
設計流水燈控制系統。
流水燈控制實驗
二、實訓要求:
要求實現流水燈的依此循環亮,時間間隔為1s。能夠實現隨時啟動隨時停止。
三、實訓內容:
利用外部按鈕和編輯觸摸屏界面,分別實現流水燈的啟動和停止。
四、實驗設備
1、安裝了STEP7-Micro/WIN4.0編程軟體的計算機一台。 2、PC/PPI編程電纜一根。 3、鎖緊導線若干。 4、24V直流電源一個。 5、24V信號燈4個。 6、外部按鈕2個。 7、安裝工具一套。 8、萬用表一個。
五、實現方法:
根據實訓課題要求,編程思路如下:
1、首先用觸點M1.3和M1.4分別控制中間繼電器M0.2的得電和失電,按動M1.3,M0.2和Q0.6得電,觸點M0.2和Q0.6動作,第一個燈亮,並將輸出Q0.6自鎖,同時啟動定時器T33;
2、1S後觸點T33閉合,點亮第二個燈並啟動定時器T34,觸點Q0.7動作,將輸出Q0.7自鎖並使Q0.6失電,第一個燈滅,觸點Q0.6和T33斷開;
3、1S後觸點T34閉合,點亮第三個燈並啟動定時器T35,觸點Q1.0動作,將輸出Q1.0自鎖並使Q0.7失電,第二個燈滅,觸點Q0.7和T34斷開;
4、1S後觸點T35閉合,重新點亮第一個燈並啟動定時器T33,觸點Q0.6動作,將輸出Q0.6自鎖並使Q1.0失電,第三個燈滅,觸點Q1.0和T35斷開,如此循環下去;
5、當按動M1.4,輸出M0.2失電,M0.2斷開,輸出全部失電,燈熄滅,定時器清零。
I/O表如下:
五、實訓結果:
1)流水燈控制界面:
按動啟動按鈕,三個燈依次循環點亮;按動停止按鈕,流水燈熄滅。 2)流水燈控製程序:
『伍』 水塔水位的現實意義
不知道能否幫助到你 一、水位智能檢測系統設計原理�
實驗證明,純凈水幾乎是不導電的,但自然界存在的以及人們日常使用的水都會含有一定的Mg2+、Ca2+等離子,它們的存在使水導電。本控制裝置就是利用水的導電性完成的。�
如圖1所示,虛線表示允許水位變化的上下限。在正常情況下,應保持水位在虛線范圍之內。為此,在水塔的不同高度安裝了3根金屬棒,以感知水位變化情況。
圖1 水位檢測原理圖
其中B棒處於下限水位,C棒處於上限水位,A棒接+5V電源,B棒、C棒各通過一個電阻與地相連。�
水塔由電機帶動水泵供水,單片機控制電機轉動以達到對水位控制之目的。供水時,水位上升。當達到上限時,由於水的導電作用,B、C棒連通+5V。因此,b、c兩端均為1狀態,這時應停止電機和水泵工作,不再給水塔供水。
當水位降到下限時,B、C棒都不能與A棒導電,因此,b、c兩端均為0狀態。這時應啟動電機,帶動水泵工作,給水塔供水。
當水位處於上下限之間時,B棒與A棒導通,b端為1狀態。C端為0狀態。這時,無論是電機已在帶動水泵給水塔加水,水位在不斷上升;或者是電機沒有工作,用水使水位在不斷下降。都應繼續維持原有的工作狀態。�
二、基於單片機控制的水塔水位控制系統�
1�單片機控制電路�
水塔水位控制的電路如圖2所示。�
2�前向通道設計
圖2 水塔水位控制電路
由於所採用的信號是頻率隨水位變化而變的脈沖信號(開關量),因此電路設計中省去了A/D�轉換部分,這不僅降低了硬體電路的成本,而且由於採用數字脈沖信號通信,提高了系統的抗干擾能力、穩定性和精度。�
輸入的可變脈沖信號送到8031的P10和P11腳電平,當接收到信號時,輸入脈沖使其輸出高電平,而無信號輸入時,無觸發脈沖,此時翻轉為低電平。程序控制8031周期性地對P11和P10腳電平進行采樣,達到控制的目的。�
3.微機控制數據處理部分�
在電路設計中,充分利用8031已有埠的作用,同時也考慮擴展,做到盡可能節省元件,不僅可降低成本,而且提高可靠性。
(1)使用8031單片機。水塔水位控制的電路如圖3—1。接受電路得到的是頻率隨水位變化的調頻脈沖,它反映了貯水池水位的高度,對其進行信號處理,便能實現對水位的控制及故障報警等功能。要完成此一工作,
最佳的選擇是採用微機控制,實驗中是以MCS—51系列彈片機8031作CPU。對接受的信號進行數據處理,完成相應的水位控制、故障報警等功能。8031晶元的內部結構框圖見圖3所示。�
由圖3可大致看到:它含運算器、控制器、片內存儲器、4個I/O介面、串列介面定時器/計數器、中斷系統、振盪器等功能部件。圖中SP是堆棧指針寄存器,棧區佔用了片內RAM的部分單元;未見通用寄存器(工作寄存器),因單片機片內有存儲器,與訪問工作寄存器一樣方便,所以就把一定數量的片內RAM
位元組劃作工作寄存器區;PSW
是程序狀態字寄存器,簡稱程序狀態字,相當於其他計算機的標志寄存器;DPTR是數據指針寄存器,在訪問片外ROM、片外RAM、甚至擴展I/O介面時特別有用;B寄存器又稱乘法寄存器,它與累加器A協同
工作,可進行乘法操作和除法操作。實驗中8031時鍾頻率為6MHz。由於8031沒有內部ROM,因此需外擴展程序存儲器。本系統採用2732EPROM擴展4K程序存儲器,對應地址空間為0000H~0FFFH。
(2)74LS373作為地址鎖存器。74LS373片內是8個輸出帶三態門的D鎖存器,其結構示意圖見圖4所示。當使能端G呈高點平時鎖存器中的內容可更新,而在返回低電平瞬間實現鎖存。如此時晶元的輸出控制端為低,也即輸出三態門打開,鎖存器中的地址信息便可經由三態門輸出。除74LS373外,84LS273、8282、8212等晶元也可用作地址鎖存器,但使用時接法稍有不同,由於接線稍繁、多用硬體和價格稍貴,故不如74LS373用的普遍。
圖3 8031晶元內部結構框圖
(3)兩個水位信號由P10和P11輸入,這兩個信號共有四種組合狀態。如表3—1所示。其中第三種組合(b=1、c=0)正常情況下是不能發生的,但在設計中還是應該考慮到,並作為一種故障狀態。�
表3-1 水位信號狀態表
C(P11) B(P10) 操作
0 0 電機運轉
0 1 維持原狀
1 0 故障報警
1 1 電機停轉
(4)控制信號由P12端輸出,去控制電機。為了提高控制的可靠性,使用了光電耦合。
4.報警電路�
本系統採用發光二極體,當控制電路出現故障狀態時,P13置零,發光二極體導通,發光報警。�
5.軟體設計�
一個應用系統,要完成各項功能,首先必須有較完善的硬體作保證。同時還必須得到相應設計合理的軟體的支持,尤其是微機應用高速發展的今天,許多由硬體完成的工作,都可通過軟體編程而代替。甚至有些必須採用很復雜的硬體電路才能完成的工作,用軟體編程有時會變得很簡單,如數字濾波,信號處理等。因此充分利用其內部豐富的硬體資源和軟體資源,採用MCS—51匯編語言和結構化程序設計方法進行軟體編程。這個系統程序由主控程序、延時子程序組成。其中主控程序是核心。由它控制著整個系統程序的運行和跳轉。流程圖如圖5所示。包括系統初始化,數據處理,故障報警等。�
電路具體工作情況如下:�
① 當水位低於B時,由於極棒A和C、A和B之間被空氣絕緣,P10和P11得到低電平,全置0,單片機控制電路使P12置零,繼電器吸合,啟動水泵向水塔灌水;�
② 當水位高於B低於C時,P10置1,P11置0,繼電器常開觸電自保,因此升到B以上時,繼電器並不立即釋放,電極仍然供水;
③ 當水位達到C時,P10 、P11均置1,單片機控制電路使P12置1,繼電器釋放,水泵停止工作;�
④ 用水過程中,水位降到C以下,P11置0,P10置1,維持原狀,電機不工作,直到降到B以下,如此循環往復。�
系統出現故障時,由P13置零,輸出報警信號,驅動一支發光二極體進行光報警。
三、結束語�
現代感測技術、電子技術、計算機技術、自動控制技術、信息處理技術和新工藝、新材料的發展為智能檢測系統的發展帶來了前所未有的奇跡。在工業、國防、科研等許多應用領域,智能檢測系統正發揮著越來越大的作用。檢測設備就像神經和感官,源源不斷地向人類提供宏觀與微觀世界的種種信息,成為人們認識自然、改造自然的有力工具。
現代的廣義智能檢測系統應包括一切以計算機(單片機、PC機、工控機、系統機)為信息處
理核心的檢測設備。因此,智能檢測系統包括了信息獲取、信息傳送、信息處理和信息輸出等多個硬、軟體環節。從某種程度上來說,智能檢測系統的發展水平表現了一個國家的科技和設計水平。�
本課題研究的內容是「智能水位控制系統」。水位控制在日常生活及工業領域中應用相當廣泛,比如水塔、地下水、水電站等情況下的水位控制。而以往水位的檢測是由人工完成的,值班人員全天候地對水位的變化進行監測,用有線電話及時把水位變化情況報知主控室。然後主控室再開動電機進行給排水。很顯然上述重復性的工作無論從人員、時間和資金上都將造成很大的浪費。同時也容易出差錯。因此急需一種能自動檢測水位,並根據水位變化的情況自動調節的自動控制系統,我所研究的就是這方面的課題。�
水位檢測可以有多種實現方法,如機械控制、邏輯電路控制、機電控制等。本實驗採用兩種方法(單片機和時基集成電路)進行主控制,在水池上安裝一個自動測水位裝置。利用水的導電性連續地全天候地測量水位的變化,把測量到的水位變化轉換成相應的電信號,主控台應用單片微機或時基集成電路對接收到的信號進行數據處理,完成相應的水位顯示、控制及故障報警等功能。�
參考文獻�
1.丁元傑 單片微機原理及應用 機械工業出版社 2000�
2.騰召勝 羅隆福 智能檢測系統與數據融合 機械工業出版社 2000
3.孫虎章 自動控制原理 中央廣播電視大學出版社 1999
『陸』 怎樣調節水塔自動抽水控制器
用液位檢測器設置一高位檢測點,一低位檢測點。水位到低點就水泵起動,到高點就停泵。也可在水塔的下部安裝一個壓力檢測裝置,跟控制線路聯鎖,低壓時起動,高壓時停泵。
水位控制一般用在高位水箱給水和污水池排水。將水位信號轉換為電信號控制水泵開停的設備稱為水(液)位控制器。常用的水(液)位控制器有干簧管水位控制器、浮球磁性開關液位控制器、電極式水位控制器、壓力式水位控制器等。
(6)水塔水位自動控制裝置設計心得體會擴展閱讀:
用途:
在排水系統中應用
在排水控制系統中,主機安裝在泵房數旦拿。工作中,主機實時檢測水深信號,並控制水泵,上限啟泵,下限停泵。如果水位超過上上限、或低於下下限、或水泵故障,主機通過簡訊通知管理員,管理員可現場查看,或編發簡訊指令,強制啟、停水泵。
排水泵站遠程監控系統適用於城市排水泵站的遲襲遠程監控及管理。泵站管理人員可以在泵站管理處的監控中心遠程監測站內格柵機的工作狀態、污水池水位、提升泵組工作狀態、出站流量、池內有害氣體濃度等;支持手動控制、自動控制、遠程式控制制格柵機、排風機及提升泵的啟停;圖像監視站內全景及重要的工位。
在水池給水系統中應用
在水池給水控制系統中,主機安裝在水池,從機安裝在水源泵房。工作中,主機實時檢測水池水深信號,並簡訊指令從機控制水泵,上限啟泵,下限停泵。如果水池水位超過上上限、或低於下下限,主機簡訊通知管理員,如果水泵故障,從機簡訊通知管理員。管理員可現場查看,或編發簡訊指令,強制啟、停水泵。
在水塔給水系統中應用
在水塔給水控制系統中,主主機安裝在水塔,副主機安裝在水池泵房。工作中,主薯搭主機實時檢測水塔水深信號,並簡訊指令副主機控制水泵,上限啟泵,下限停泵。副主機實時檢測水池水深信號,輔助控制水泵,下限停泵(缺水保護)。
如果水塔水位超過上上限、或低於下下限,主主機簡訊通知管理員,如果水池水位低於下下限,或水泵故障,副主機簡訊通知管理員。管理員可現場查看,或編發簡訊指令,強制啟、停水泵。