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 PLC
S1 I0.0 S2 I0.1
S3 I0.2 S4 I0.3 M1 Q0.0 Y Q0.1 第三章水塔水位控制系统PLC软件设计
3.1流程图
根据设计要求控制流程图如下
3.2梯形图设计:
梯形图编程语言是一种图形化编程语言,它沿用了传统的继电接触器控制中的触点、线圈、串并联等术语和图形符号,与传统的继电器控制原理电路图非常相似,但又加入了许多功能强而又使用灵活的指令,它比较直观、形象,对于那些熟悉继电器一接触器控制系统的人来说,易被接受。继电器梯形图多半适用于比较简单的控制功能的编程,绝大多数PLC用户都首选使用梯形图编程。
指令是用英文名称的缩写字母来表达PLC的各种功能的助记符号,类似于计算机汇编语言。由指令构成的能够完成控制任务的指令组合就是指令表,每一条指令一般由指令助记符和作用器件编号组成,比较抽象,通常都先用其它方式表达,然后改写成相应的语句表,编程设备简单价廉。
状态转移图语言(SFC)类似于计算机常用的程序框图,但有它自己的规则,描述控制过程比较详细具体,包括每一框前的输入信号,框内的判断和工作内容,框后的输出状态。这种方式容易构思,是一种常用的程序表达方式。
高级语言类似于BACIC语言、C语言等,它们在某些厂家的PLC中应用。 通常微、小型PLC主要采用继电器梯形图编程,其编程的一般规则有: 1)梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。每一个逻辑行起始于左母线然后是触点的各种连接,最后是线圈或线圈与右母线相连,整个图形呈阶梯形。梯形图所使用的元件编号地址必须在所使用PLC的有效范围内。
2)梯形图是PLC形象化的编程方式,其左右两侧母线并不接任何电源,因而图中各支路也没有真实的电流流过。但为了读图方便,常用“有电流”、“得电”等来形象地描述用户程序解算中满足输出线圈的动作条件,它仅仅是概念上虚拟的“电流”,而且认为它只能由左向右单方向流:层次的改变也只能自上而下。
3)梯形图中的继电器实质上是变量存储器中的位触发器,相应某位触发器为“l态”,表示该继电器线圈通电,其动合触点闭合,动断触点打开,反之为“o态”。梯形图中继电器的线圈又是广义的,除了输出继电器、内部继电器线圈外,还包括定时器、计数器、移位寄存器、状态器等的线圈以及各种比较、运算的结果。
4)梯形图中信息流程从左到右,继电器线圈应与右母线直接相连,线圈的右边不能有触点,而左边必须有触点。
5)继电器线圈在一个程序中不能重复使用:而继电器的触点,编程中可以重复使用,且使用次数不受限制。
6)PLC在解算用户逻辑时,是按照梯形图由上而下、从左到右的先后顺序逐步进行的,即按扫描方式顺序执行程序,不存在几条并列支路同时动作,这在设计梯形图时,可以减少许多有约束关系的联锁电路,从而使电路设计大大简化。所以,由梯形图编写指令程序时,应遵循自上而下、从左到右的顺序,梯形图中的每个符号对应于一条指令,一条指令为一个步序。
当PLC运行时,用户程序中有众多的操作需要去执行,但CPU是不能同时去执行多个操作的,它只能按分时操作原理每一时刻执行一个操作。这种分时操作的过程称为CPU对程序的扫描。扫描从0000号存储地址所存放的第一条用户程序开始,在无中断或跳转控制的情况下,按存储地址号递增顺序逐条扫描用户程序,也就是顺序逐条执行用户程序,直到程序结束。每扫描完一次程序就构成一个扫描周期,然后再从头开始扫描,并周而复始。
在本实验中,梯形图如下