PLC水塔水位控制实验报告.docx

中国矿业大学机电学院 机电综合实验中心实验报告 课程名称 机电综合实验 实验名称 水塔水位控制模拟系统 实验日期 2016.11.20 实验成绩 指导教师  第一章 绪论 1.1实验目的 学会使用组态软件（推荐选用组态王软件）和PLC（推荐选用SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监视控制的方法，构建完成水塔水位自动控制系统。 1.2实验要求 （1）阅读本实验参考资料及有关图样，了解一般控制装置的设计原则、方法和步骤。 （2）调研当今电气控制领域的新技术、新产品、新动向，用于指导设计过程，使设计成果具有先进和创造性。 （3）认真阅读实验要求，分析并进行流程分析，画出流程图。 （4）应用PLC设计控制装置的控制程序。 （5）设计电气控制装置的照明、指示及报警等辅助电路。 （6）绘制正式图样，要求用计算机绘图软件绘制电气控制电路图，用STEP 7-Micro/Win32编程软件编写梯形图。 1.3 实验内容 （1）当水池水位低于水池低水位界（S4为ON表示），阀Y打开进水（Y为ON）定时器开始定时； （2）阀Y打开4秒后，如果S4还不为OFF，那么阀Y指示灯闪烁，表示阀Y没有进水，出现故障； （3）S3为ON后，阀Y关闭（Y为OFF）。当S4为OFF时，且水塔水位低于水塔低水位界时S2为ON，电机M运转抽水。当水塔水位高于水塔高水位界时电机M停止。 1.4课程设计器材： （1）TKPLC-1型实验装置一台 （2）安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件和组态软件的计算机一台。 （3）PC/PPI编程电缆一根。 （4）连接导线若干。 1.5 PLC的介绍 可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），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。 1.5.1基本结构 PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，如图所示： 1.5.2 PLC的特点 （1）系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。 　　 （2）使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。 　　 （3）能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型 （4）丰富的I/O接口模块，采用模块化结构，编程简单易学，安装简单，维修方便 1.6组态王软件的介绍 1.6.1概述: 组态王软件加密锁分为开发版、运行版、NetView、Internet版和演示版。我们使用的是演示版，它支持64点，内置编程语言，开发系统在线运行2小时，支持运行环境在线运行8小时，可选用通讯驱动程序。 1.6.2特点 它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。  1.6.3所绘界面如下 说明：正常状态电磁阀及泵关闭，显示红色，S1、S2、S3、S4为绿色。当低于S2、S4或高于S1、S3指示灯由绿色变为红色，阀Y打开变为绿色。当4S后，S4仍为红色，阀Y闪烁，表示故障。当泵M打开时，由红色变为绿色。  第二章 水塔水位控制系统PLC硬件设计 2.1水塔水位控制的实验面板图： 水塔水位控制面板 说明：面板中S1表示水塔的水位上限，S2表示水塔水位下限，S3表示水池水位上限，S4表示水池水位下限，M1为抽水电机，Y为水阀。 2.2列出PLC的I/O分配表： 面板S1S2S3S4M1YPLCI0.0I0.1I0.2I0.3Q0.0Q0.1