小型船闸PLC控制设计
2.4.4 I/O地址的确定及分配
船闸控制系统的控制核心是哪些信号需要输入，哪些输出信号需要驱动哪些负载，以及采用何种编程方式、输入输出点的确定，是设计整个控制系统的首要问题，决定系统的程序设计方案。
①输入信号的确定
在对船闸的运行过程中，将进行开关闸/阀等动作，包括上闸首阀门的开、关；上闸首闸门的开、关；下闸手阀门的开、关；下闸首闸门的开、关，这些动作都将作为PLC的输入。为了防止闸、阀门开、关的超时，特别设置了超时报警，这也将作为PLC的输入，上、下游液及闸室内的水位感应装置也将作为PLC的输入。
②输出信号的确定
通过软件对输入控制信号进行处理后，由输出接口发出控制信号及各种指示信号。在船闸开始运行时，对上、下闸首的闸阀门各设置了一个继电器，以此来控制电机的正转（开闸、阀门）和反转（关闸、阀门）；在闸室的两端都会有相应的通行指示灯（以控制船的通行），以及报警指示灯，这些都作为船闸的输出
③ I/O地址分配 输入地址分配
I1 上闸首阀门开门按纽 I2 上闸首阀门关门按纽 I3 上闸首闸门开门按纽 I4 上闸首闸门关门按纽 I5 下闸首阀们开门按纽 I6 下闸首阀门关门按纽 I7 下闸首闸门开门按纽 I8 下闸首闸门关门按纽 I9 上游水位感应器 I10 闸室水位感应器 I11 下游水位感应器
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输出地址
Q1 报警指示灯 Q7 上行时的通行指示灯 Q2 下行时的通行指示灯 Q8 上闸首阀门开门继电器 Q3 上闸首阀门关门继电器 Q9 上闸首闸门开门继电器 Q4 上闸首闸门关门继电器 Q10 下闸首阀门开门继电器 Q5 下闸首阀门关门继电器 Q11 下闸首闸门开门继电器 Q6 下闸首闸门关门继电器 定时器的分配
T0 上闸首闸门开门30秒后到位，若闸门还未停止运行，则报警灯亮。 T1 下闸首闸门开门30秒后到位，若闸门还未停止运行，则报警灯亮。 2.5 船闸控制程序的外部接线图 如下图所示：
SL1 SL 2 TL 1 TL2 SB1 SB2 X0 Y0 X1 Y1 X2 Y2 X3 Y3 X4 Y4 Y5 Y6 MC1
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2.6 船闸控制程序设计
PLC系统在硬件上分为三个控制单元 它们是上闸首临时工作门控制单元；上闸首永久闸阀门控制单元；下闸首闸阀门控制单元．针对每个控制单元分别编制了上闸首临时工作门控制程序，上闸首永久闸阀门控制程序；下闸首闸阀门控制程序。
2.6.1 上闸首临时工作门控制程序
临时工作门运行，只有单项操作，没有程序控制操作运行．控制单元没有与网络相连，它只与下闸首控制单元有硬件的闭锁关联。程序控制系指船舶通过船闸时．工作闸门输水闸门按预定的程序自动控制运行；单项控制是指对同类功能的单项机械分别进行控制。临时工作门的工作过程为：(1)上行：临时工作门处于关闭状态,船只已进入闸室完毕，下闸首闸、阀门确认已全关，此时开启上
闸首临时工作门，输水平压后，继续开启至全开位，船只上行驶出闸室，之后，下一个闸次若仍为上行．就对临时工作门实施关闸门操作。(2)下行：临时工作门处于开启状态．确认下闸首闸阀门已全关，关闭上闸首临时工作门 之后为下闸首PLC控制单元的操作运行。以上操作过程通过充水、上升、下降等按钮向上闸首PLC控制单元发出命令．并由其完成相应的驱动闸门过程。对该程序的编制采用梯形图编程方法。特点是结构清晰，简单明了，执行速度快．增强可读性，便于现场运行人员的熟悉．其主要程序结构如图4
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A200.11 W1.00 TL1下游船只感应器 W1.01 红灯1亮 开阀门1 SL1下游水位感应器 W1.02 关阀门1 开闸门1 TO定时器 W1.03 开绿灯1 开红灯2 SB0关闸门按钮 W1.04 关闸门1 T1定时器 W1.05 开阀门2 SL2水位感应器 W1.06 关阀门2 开闸门2 T2定时器 W1.07 绿灯2亮 SB2关闸门2按钮 W1.08 关闸门2 T3定时器 W1.09 图4 PLC课程设计 9
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2.6.2 上闸首永久闸、阀门的控制程序
上闸首永久闸阀门的运行过程，分为单项关闸门、单项开闸门、单项关阀门、单项开阀门等单项操作运行，及下行准备、下行程序、上行程序等程序控制操运行。
船只上行时，上闸首闸阀门处于关闭状态．下闸首处于开启状态(如果关闭，由下闸首PLC制单元完成开启)，上行船只完全进入闸室后．下闸首闸阀门已全关(下闸首PLC制单元完成)．上闸首PL制单元按到上行程序命令后．开上闸首输水门，充水下压后．打开上闸首工作闸．之后关闭输水门，船只上行驶出。该控制程序完全采用梯形图语言编程，并采用模块化、结构化的设计方法。在程序设计中．用主程序进行操作命令的判断、数据传送．用子程序进行动作的执行。这样缩短了程序．使程序结构清晰易读。在子程序的使用中．增加了程序嵌套。其中上一级子程序包括：下行程序准备子程序；下行程序子程序；上行程序子程序；单项开闸门子程序；单项关闸门子程序；单项开阀门子程序；单项关阀门子程序 下一级子程序包括 开闸门动作子程序；关闸门动作子程序；开阀门动作子程序；关阀门动作子程序。其程序结构见下闸首程序框图(图5)
图5
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