清华大学毕业设计 控制系统的程序设计
5.2 西门子PLC程序的设计
通过对比，我设计PLC语言作为本次设计的语言，使用的是V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9 编程软件。
5.2.1 西门子PLC程序的设计规则
对于任何程序的设计，多应该遵循独有的规则，同理，我设计的软件有以下几个规则：
①有PLC的程序都要采用结构化编程，即主程序块完由多个子程序块构成，主程序里没有子语句；
②一个网络只能有一个输出，不能出现多个输出；
③所有元件使用要注意范围，不能超出范围，比如定时器定时最长为32767，不能随心所欲的定时。
对于PLC程序，我进行以下分析供阅读：
5.2.2 水位检测与显示程序
对于水位的检测与显示，是本设计中最重要的，通过对水位的检测来确定电机是否启动排水，我采用的是直接将I0.0连接到Q1.0，没有采用中间继电器过渡。图5.7 显示的是水池1的低水位、排水位、高水位的检测与显示，在本设计中，由于条件缺乏，采用模拟状态进行输入，即当按下I0.0时，水位即为低水位，此时低水位指示灯会亮，同时通电自锁。
图
5.7 水位检测与显示程序
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5.2.3 进出水阀门控制程序
对于阀门控制程序，我采用了通过水位来进行控制，如下图5.8，以1号水池为例，有以下两种情况：
①当水位指示为低水位Q1.0和排水位Q1.1，而满水水位Q2.0没有到达，此时进水阀门打开，排入污水；
②当水位指示为高水位Q2.0和排水位Q1.1，此时低水水位指示灯Q1.0关闭，此时排水阀门打开，排出污水；
图5.8 进出水阀门控制程序
5.2.4 定时计数程序
对于每个控制精确的系统，必少不了定时器，对于此系统的定时器，我选用的是TON定时器，定时精度100ms（即0.1S），最大计数范围32767，即3276.7S。对于计数器，则采用了CTU计数器。
我以统计电机工作时间进行分析：
由图5.9所示，通过Q3.2（启动一台电动机信号）电机的启动，马上开始定时，定时计数为18000，计数到18000重新计数，此时CTU计数器增加1，增加到16或者Q3.2电机停止工作清零，通过计数的次数和定时器的计数时间，从而可以统计出电动机的工作时间。
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图5.9 定时计数程序程序
5.2.5 一台电动机启动程序
电动机在本系统中是最关键的，电机能否正常启动排水，直接影响地铁排水系统，所以对于电机的控制，我们需要做到精确。
对于电机的控制程序，如图5.10所示，由图中程序可以看出： ①当按下启动按钮I2.1时，同时启动定时器T37定时；
②当有一个水池到达排水位时，即Q1.1、Q2.2、Q2.5、Q3.0中任意一个接通，这这个并联回路接通，Q3.2电机则会启动排水；
③一个电机都不运行排水的充要条件是四个水池都处于低水位时，这电机需要关闭，对于这个程序的设计，我采用了四个水池都常闭并联，这样当水池都没水时，电机即可关闭。
图5.10 一台电动机启动程序
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5.2.6 两台电动机启动程序
当集水池中出现2个水池到达排水位时，我们需要启动两台电动机进行排水，这时一台电动机必须运行，对于这个程序，我的设计如下：
①欲达到启动第二台电动机，那么担忧2个水池到达排水位时，这应该启动
2?6种可能，即有Q1.1、Q2.2；Q1.1、Q2.5；Q1.1、第二台电动机，总共有C4Q3.0；Q2.2、Q2.5；Q2.2、Q3.0；Q2.5、Q3.0，当这其中任意有一组满足条件即可完成启动；
②欲关闭电动机，当有3个水池水位到达低水位的，即可关闭电动机，这有3中情况，即Q1.0、Q2.1、Q2.4；Q1.0、Q2.1、Q2.7；Q1.0、Q2.4、Q2.7均常闭即可达到条件。
图5.11 两台电动机启动程序
5.2.7 三台电动机启动程序
当有三个水池都到达排水位时候，我们就应该启动三台电动机排水，作为三台电动机排水程序，我的设计如下：
①预启动三台电动机，则需要有三个水池到达排水位，那么这有以下几种情况满足条件，Q1.1、Q2.2、Q2.5；Q1.1、Q2.2、Q3.0；Q2.1、Q2.5、Q3.0；Q2.2、Q2.5、Q3.0，当这几个水池都达到排水位的时候，这应该启动电动机，因为只需要任意一个满足条件，故这几种情况应该采用并联。
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②欲停止电动机，这需要两个水池到达排水位，则有Q1.0、Q2.1；Q1.0、Q2.4；Q1.0、Q2.7；Q2.1、Q2.4；Q2.1、Q2.7Q，进行常闭触电的并联使用。
图5.12 三台电动机启动程序
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