《基于PLC水塔水位控制的畢業(yè)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《基于PLC水塔水位控制的畢業(yè)設(shè)計(jì)（26頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、目 錄摘要.一 概論11.1 水塔水位控制系統(tǒng)11.2 PLC的特點(diǎn)1二 水塔水位控制系統(tǒng)PLC硬件設(shè)計(jì)22.1 水塔水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求22.2 水塔水位控制系統(tǒng)主電路32.3 I/O接口分配5三 水塔水位控制系統(tǒng)PLC軟件設(shè)計(jì)63.1 程序流程圖63.2 梯形圖程序設(shè)計(jì)及工作過(guò)程分析10四 水塔水位控制系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計(jì)114.1 組態(tài)軟件概述114.2 組態(tài)軟件在我國(guó)的發(fā)展114.3 組態(tài)軟件的功能特點(diǎn)發(fā)展方向124.4 建立WINCC組態(tài)畫(huà)面18五 總結(jié)19參考文獻(xiàn)20請(qǐng)預(yù)覽后下載！基于PLC水塔水位控制系統(tǒng)姓名：韓碩 班級(jí)：12機(jī)電14摘 要 隨著科技的發(fā)展，無(wú)論在日常生活中，還是在工農(nóng)
2、業(yè)發(fā)展中，PLC具有廣泛的應(yīng)用。PLC的一般特點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，可靠性極高、編程簡(jiǎn)單方便、使用方便、維護(hù)方便、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試周期短、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。PLC總的發(fā)展趨勢(shì)是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小體積、低成本、通信組網(wǎng)能力強(qiáng)。本水塔水位控制系統(tǒng)采用PLC為控制核心，具備開(kāi)啟和全部停止功能，這是一種PLC控制的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。應(yīng)用此控制系統(tǒng)能顯著提高勞動(dòng)效率，減少勞動(dòng)強(qiáng)度。關(guān)鍵詞：高集成度 通信組網(wǎng) 水塔水位 PLC請(qǐng)預(yù)覽后下載！一 概述1.1 水塔水位控制系統(tǒng) 在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中，經(jīng)常需要對(duì)水位進(jìn)行控制，水塔水位控制系統(tǒng)是我國(guó)住宅小區(qū)廣泛應(yīng)用的供水系統(tǒng),傳統(tǒng)的控制方式存在控
3、制精度低、能耗大的缺點(diǎn),并且很不穩(wěn)定，而運(yùn)用PLC自動(dòng)控制原理利用水的導(dǎo)電性連續(xù)地全天候地測(cè)量水位的變化，把測(cè)量到的水位變化參數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，完成相應(yīng)的水位顯示、故障報(bào)警信息顯示、實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線的顯示，使水位保持在適當(dāng)?shù)奈恢茫３炙畨汉愣◤亩岣吡斯┧到y(tǒng)的質(zhì)量。而且成本低，安裝方便，靈敏性好，從而達(dá)到了滿足企業(yè)或居民得到安全。水在人們正常生活和生產(chǎn)中始終如一的起著至關(guān)重要、無(wú)可取代的作用。一旦斷了水，輕則給人民生活帶來(lái)極大的不便，重則可能造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故及損失，從而滿足及時(shí)、準(zhǔn)確、安全、充足的供水成為人們對(duì)供水系統(tǒng)提出的新要求。如果仍然使用傳統(tǒng)的方式，不但勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，
4、并且安全性難以保障，由此運(yùn)用PLC自動(dòng)控制原理進(jìn)行自動(dòng)化控制系統(tǒng)的改造，從而實(shí)現(xiàn)安全、充足、自動(dòng)化的供水，具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，對(duì)人們的生產(chǎn)生活具有重大意義 本設(shè)計(jì)用S7-200（CPU 224）實(shí)現(xiàn) PLC對(duì)水塔水位的控制。通過(guò)PLC與外圍電路的配合，實(shí)現(xiàn)液位的分段指示，同時(shí)系統(tǒng)具有手動(dòng)/自動(dòng)兩種控制方式，在自動(dòng)方式下控制系統(tǒng)可以根據(jù)需要將水位分為多段來(lái)設(shè)定，當(dāng)水位為最低限時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)水泵加水，當(dāng)水位達(dá)到設(shè)定水位時(shí)，自動(dòng)停止加水，此外系統(tǒng)還設(shè)有試驗(yàn)功能。在水位沒(méi)有達(dá)到水位開(kāi)關(guān)實(shí)際動(dòng)作位置的情況下，可以通過(guò)試驗(yàn)功能驗(yàn)證系統(tǒng)投入自動(dòng)后的工作狀態(tài)。1.2 PLC的特點(diǎn)PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、
5、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。一些使用冗余CPU的PLC的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從PLC的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠
6、性。.請(qǐng)預(yù)覽后下載！二 水塔水位控制系統(tǒng)PLC硬件設(shè)計(jì)2.1 水塔水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求水塔水位控制裝置如圖2-1所示： 圖2-1 水塔水位控制裝置圖水塔水位的工作方式當(dāng)水池液位低于下限液位開(kāi)關(guān)S1，S1此時(shí)為ON，電磁閥打開(kāi)，開(kāi)始往水池里注水，當(dāng)4S以后，若水池液位沒(méi)有超過(guò)水池下限液位開(kāi)關(guān)時(shí)，則系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，若系統(tǒng)正常，此時(shí)水池下限液位開(kāi)關(guān)S4為OFF,表示水位高于下限水位。當(dāng)水位液面高于上限水位，則S2為ON，電磁閥關(guān)閉。當(dāng)水塔水位低于水塔下限水位時(shí)，則水塔下限水位開(kāi)關(guān)S3為ON，水泵開(kāi)始工作，向水塔供水，當(dāng)S3為OFF時(shí)，表示水塔水位高于水塔下限水位。當(dāng)水塔液面高于水塔上限水位時(shí)，則水塔上
7、限水位開(kāi)關(guān)S4為OFF，水泵停止。當(dāng)水塔水位低于下限水位，同時(shí)水池水位也低于下限水位時(shí)，水泵不能啟動(dòng)。請(qǐng)預(yù)覽后下載！2.2 水塔水位控制系統(tǒng)主電路水塔水位控制系統(tǒng)主電路如圖2-2所示：圖2-2 水塔水位控制系統(tǒng)主電路圖2.3 I/O接口分配 水塔水位控制系統(tǒng)PLC的輸入/輸出接口分配表。表2-1 水塔水位控制系統(tǒng)PLC的輸入/輸出接口分配表輸入輸出名稱地址描述名稱地址描述SHHI0.0水位高位DS1Q0.0水位高位指示燈SHI0.1水位較高位DS2Q0.1水位較高位指示燈SLI0.2水位較低位DS3Q0.2水位較低位指示燈SLLI0.3水位低位DS4Q0.3水位低位指示燈SETHHI0.4設(shè)定
8、水位高位DS5Q0.4自動(dòng)指示燈SETHI0.5設(shè)定水位較高位DS6Q0.5手動(dòng)指示燈SETLI0.6設(shè)定水位較低位KMQ0.6水泵控制MAI1.0手動(dòng)/自動(dòng)狀態(tài)MSI1.1手動(dòng)啟泵MCI1.2手動(dòng)停泵 水塔水位控制系統(tǒng)的I/O設(shè)備這是一個(gè)單體控制小系統(tǒng)，沒(méi)有特殊的控制要求，它有6個(gè)開(kāi)關(guān)量，開(kāi)關(guān)量輸出觸點(diǎn)數(shù)有8個(gè)，輸入、輸出觸點(diǎn)數(shù)共有14個(gè)，只需選用一般中小型控制器即可。據(jù)此，可以對(duì)輸入、輸出點(diǎn)作出地址分配。請(qǐng)預(yù)覽后下載！ S7-200簡(jiǎn)介S7200可編程控制器是德國(guó)西門(mén)子公司研制的一種新型可編程控制器。它工作可靠，功能強(qiáng)，存儲(chǔ)容量大，編程方便，輸出端可直接驅(qū)動(dòng)2A的繼電器或接觸器的線圈，抗干
9、擾能力強(qiáng)，成為當(dāng)代各種小型控制工程的理想控制器，本設(shè)計(jì)的PLC采用 S7-200。S7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性能/價(jià)格比。S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）極高的可靠性 2）極豐富的指令集 3）易于掌握 4）便捷的操作 5）豐富的內(nèi)置集成功能 6）實(shí)時(shí)特性 7）強(qiáng)勁的通訊能力 8）豐富的擴(kuò)展模塊 S7-200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，
10、覆蓋所有與自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。西門(mén)子S7系列可編程控制器分為S7-400、S7-300、S7-200三個(gè)系列，分別為S7系列的大、中、小型可編程控制器系統(tǒng)。S7-200系列可編程控制器有CPU21X系列，CPU22X系列，其中CPU22X型可編程控制器提供了4個(gè)不同的基本型號(hào)，常見(jiàn)的有CPU221，CPU222，CPU224和CPU226四種基本型號(hào)。 1）集成的24V電源 可直接連接到傳感器和變送器執(zhí)行器，CPU 221和CPU222具有180mA 輸出。CPU224輸出280mA，CPU 226、CPU 226
11、XM輸出400mA 可用作負(fù)載電源2）高速脈沖輸出 具有2 路高速脈沖輸出端，輸出脈沖頻率可達(dá)20KHz，用于控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)定位任務(wù)。請(qǐng)預(yù)覽后下載！3）通信口 CPU 221、CPU222和CPU224具有1個(gè)RS-485通信口。CPU 226、CPU 226XM具有2個(gè)RS-485通信口。支持PPI、MPI通信協(xié)議，有自由口通信能力。4）模擬電位器 CPU221/222有1個(gè)模擬電位器，CPU224/226/226XM有2個(gè)模擬電位器。模擬電位器用來(lái)改變特殊寄存器（SMB28，SMB29）中的數(shù)值，以改變程序運(yùn)行時(shí)的參數(shù)。如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，過(guò)程量的控制參數(shù)。5）中斷輸入
12、允許以極快的速度對(duì)過(guò)程信號(hào)的上升沿作出響應(yīng)。 6）EEPROM 存儲(chǔ)器模塊可作為修改與拷貝程序的快速工具，無(wú)需編程器并可進(jìn)行輔助軟件歸檔工作。7）電池模塊 用戶數(shù)據(jù)（如標(biāo)志位狀態(tài)、數(shù)據(jù)塊、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器）可通過(guò)內(nèi)部的超級(jí)電容存儲(chǔ)大約5 天。選用電池模塊能延長(zhǎng)存儲(chǔ)時(shí)間到200天（10年壽命）。電池模塊插在存儲(chǔ)器模塊的卡槽中。8）不同的設(shè)備類型 CPU 221226 各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。9）數(shù)字量輸入/輸出點(diǎn)CPU 221具有6個(gè)輸入點(diǎn)和4個(gè)輸出點(diǎn)；CPU 222具有8個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn)；CPU 224 具有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn)；CPU226/226XM 具有
13、24個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn)。CPU22X主機(jī)的輸入點(diǎn)為24V直流雙向光電耦合輸入電路，輸出有繼電器和直流（MOS型）兩種類型。 水塔水位控制系統(tǒng)PLC控制的電氣接線圖圖2-3系統(tǒng)的電氣連接圖 請(qǐng)預(yù)覽后下載！三 水塔水位控制系統(tǒng)PLC軟件設(shè)計(jì)3.1 程序流程圖水塔水位控制系統(tǒng)的PLC控制流程圖，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，控制流程圖，如圖3-1所示： 圖3-1 水塔水位控制系統(tǒng)的PLC控制流程圖這種分時(shí)操作的過(guò)程稱為CPU對(duì)程序的掃描。掃描從0000號(hào)存儲(chǔ)地址所存放的第一條用戶程序開(kāi)始，在無(wú)中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按存儲(chǔ)地址號(hào)遞增順序逐條掃描用戶程序，也就是順序逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束。每掃描完一次程序
14、就構(gòu)成一個(gè)掃描周期，然后再?gòu)念^開(kāi)始掃描，并周而復(fù)始。請(qǐng)預(yù)覽后下載！3.2 梯形圖程序設(shè)計(jì)及工作過(guò)程分析梯形圖編程語(yǔ)言是一種圖形化編程語(yǔ)言，它沿用了傳統(tǒng)的繼電接觸器控制中的觸點(diǎn)、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和圖形符號(hào)，與傳統(tǒng)的繼電器控制原理電路圖非常相似，但又加入了許多功能強(qiáng)而又使用靈活的指令，它比較直觀、形象，對(duì)于那些熟悉繼電器一接觸器控制系統(tǒng)的人來(lái)說(shuō)，易被接受。繼電器梯形圖多半適用于比較簡(jiǎn)單的控制功能的編程，絕大多數(shù)PLC用戶都首選使用梯形圖編程。梯形圖編程的一般規(guī)則有：（1）梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。每一個(gè)邏輯行起始于左母線然后是觸點(diǎn)的各種連接，最后是線圈或線圈與右母線相連，整個(gè)圖形呈階
15、梯形。梯形圖所使用的元件編號(hào)地址必須在所使用PLC的有效范圍內(nèi)。（2）梯形圖是PLC形象化的編程方式，其左右兩側(cè)母線并不接任何電源，因而圖中各支路也沒(méi)有真實(shí)的電流流過(guò)。但為了讀圖方便，常用“有電流”、“得電”等來(lái)形象地描述用戶程序解算中滿足輸出線圈的動(dòng)作條件，它僅僅是概念上虛擬的“電流”，而且認(rèn)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(shí)質(zhì)上是變量存儲(chǔ)器中的位觸發(fā)器，相應(yīng)某位觸發(fā)器為“1態(tài)”，表示該繼電器線圈通電，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)打開(kāi)，反之為“O態(tài)”。梯形圖中繼電器的線圈又是廣義的，除了輸出繼電器、內(nèi)部繼電器線圈外，還包括定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器、狀態(tài)
16、器等的線圈以及各種比較、運(yùn)算的結(jié)果。（4）梯形圖中信息流程從左到右，繼電器線圈應(yīng)與右母線直接相連，線圈的右邊不能有觸點(diǎn)，而左邊必須有觸點(diǎn)。（5）繼電器線圈在一個(gè)程序中不能重復(fù)使用:而繼電器的觸點(diǎn)，編程中可以重復(fù)使用，且使用次數(shù)不受限制。（6）PLC在解算用戶邏輯時(shí)，是按照梯形圖由上而下、從左到右的先后順序逐步進(jìn)行的，即按掃描方式順序執(zhí)行程序，不存在幾條并列支路同時(shí)動(dòng)作，這在設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，可以減少許多有約束關(guān)系的聯(lián)鎖電路，從而使電路設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化。所以，由梯形圖編寫(xiě)指令程序時(shí)，應(yīng)遵循自上而下、從左到右的順序，梯形圖中的每個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)于一條指令，一條指令為一個(gè)步序。當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)，用戶程序中有眾多的操
17、作需要去執(zhí)行，但CPU是不能同時(shí)去執(zhí)行多個(gè)操作的，它只能按分時(shí)操作原理每一時(shí)刻執(zhí)行一個(gè)操作。 工作過(guò)程設(shè)水塔、水池初始狀態(tài)都為空著的，4個(gè)液位指示燈全滅。當(dāng)執(zhí)行程序時(shí)，掃描到水池為液位低于水池下限液位時(shí)，水閥打開(kāi)，開(kāi)始往水池里進(jìn)水；如果進(jìn)水超過(guò)4秒，而水池液位沒(méi)有超過(guò)水池下限位，說(shuō)明系統(tǒng)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，水池報(bào)警燈A請(qǐng)預(yù)覽后下載！2亮。若4秒之后水池液位按預(yù)定的超過(guò)水池下限位，說(shuō)明系統(tǒng)在正常的工作，水池下限位的指示燈A1亮，此時(shí)，水池的液位已經(jīng)超過(guò)了下限位了，系統(tǒng)檢測(cè)到此信號(hào)時(shí)，由于水塔液位低于水塔水位下限，水泵開(kāi)始工作，向水塔供水；如果進(jìn)水超過(guò)4秒，而水塔液位沒(méi)有超過(guò)水池下限位，說(shuō)
18、明系統(tǒng)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，水塔報(bào)警燈A5亮。當(dāng)水池的液位超過(guò)水池上限液位時(shí)，水池上限指示燈A3亮，水閥就關(guān)閉。但是水塔現(xiàn)在還沒(méi)有裝滿，可此時(shí)水塔液位已經(jīng)超過(guò)水塔下限水位，則水塔下限指示燈A4亮，水泵繼續(xù)工作，在水池抽水向水塔供水，水塔抽滿時(shí)，水塔液位超過(guò)水塔上限，水塔上限指示燈A6亮。但剛剛給水塔供水的時(shí)候，水泵已經(jīng)把水池的水抽走了，此時(shí)水塔液位已經(jīng)低于水池上限，水池上限指示燈A3滅。此次給水塔供水完成。 水塔水位控制系統(tǒng)梯形圖水塔水位控制系統(tǒng)梯形圖，如圖3-2所示：請(qǐng)預(yù)覽后下載！圖3-2 水塔水位控制系統(tǒng)梯形圖（1）啟停程序：圖3-3 啟停程序梯形圖（2）水閥控制程序：圖3-4 水閥
19、控制程序梯形圖（3）水池下限水位指示程序：圖3-5 水池下限水位指示程序梯形圖（4）水池水位報(bào)警程序：圖3-6 水池水位報(bào)警程序梯形圖請(qǐng)預(yù)覽后下載！（5）水池水位上限指示程序：圖3-7 水池水位上限指示程序梯形圖（6）水泵啟?？刂瞥绦颍簣D3-8 水泵啟停控制程序梯形圖（7）水塔水位下限指示程序：圖3-9 水塔水位下限指示程序梯形圖（8）水塔水位報(bào)警程序：圖3-10 水塔水位報(bào)警程序梯形圖（9）水塔水位上限指示程序：圖3-11 水塔水位上限指示程序梯形圖請(qǐng)預(yù)覽后下載！四 水塔水位控制系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計(jì)4.1 組態(tài)軟件概述“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系（簡(jiǎn)稱DCS）的出現(xiàn)才開(kāi)始被廣大的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)
20、化技術(shù)人員所熟知的。在工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用過(guò)程中，PC（包括工控機(jī)）相比以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢(shì)日趨明顯。這些優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：PC技術(shù)保持了較快的發(fā)展速度，各種相關(guān)技術(shù)已臻成熟；由PC構(gòu)建的工業(yè)控制系統(tǒng)具有相對(duì)較低的擁有成本；PC的軟件資源和硬件資豐富，軟件之間的互操作性強(qiáng)；基于PC的控制系統(tǒng)易于學(xué)習(xí)和使用，可以容易地得到技術(shù)方面的支持。在PC技術(shù)向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中，組態(tài)軟件占據(jù)著非常特殊而且重要的地位。組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件，它們是在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工
21、具。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見(jiàn)的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。對(duì)應(yīng)于原有的HMI（人機(jī)接口軟件，）的概念，組態(tài)軟件應(yīng)該是一個(gè)使用戶能快速建立自己的HMI的軟件工具，或開(kāi)發(fā)環(huán)境。在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，工控領(lǐng)域的用戶通過(guò)手工或委托第三方編寫(xiě)HMI應(yīng)用，開(kāi)發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，效率低，可靠性差；或者購(gòu)買(mǎi)專用的工控系統(tǒng)，通常是封閉的系統(tǒng)，選擇余地小，往往不能滿足需求，很難與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，升級(jí)和增加功能都受到嚴(yán)重的限制。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，把用戶從這些困境中解脫出來(lái)，可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的應(yīng)用系統(tǒng)。隨著它的快速發(fā)展，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)控制、SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開(kāi)放
22、數(shù)據(jù)接口、對(duì)I/O設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容，隨著技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件將會(huì)不斷被賦予新的內(nèi)容。4.2 組態(tài)軟件在我國(guó)的發(fā)展組態(tài)軟件產(chǎn)品于80年代初出現(xiàn)，并在80年代末期進(jìn)入我國(guó)。但在90年代中期之前，組態(tài)軟件在我國(guó)的應(yīng)用并不普及。究其原因，大致有以下幾點(diǎn)：（1）國(guó)內(nèi)用戶還缺乏對(duì)組態(tài)軟件的認(rèn)識(shí)，項(xiàng)目中沒(méi)有組態(tài)軟件的預(yù)算，或?qū)幵竿度肴肆ξ锪︶槍?duì)具體項(xiàng)目做長(zhǎng)周期的繁冗的上位機(jī)的編程開(kāi)發(fā)，而不采用組態(tài)軟件； （2）在很長(zhǎng)時(shí)間里，國(guó)內(nèi)用戶的軟件意識(shí)還不強(qiáng)，面對(duì)價(jià)格不菲的進(jìn)口軟件（早期的組態(tài)軟件多為國(guó)外廠家開(kāi)發(fā)），很少有用戶愿意去購(gòu)買(mǎi)正版。 請(qǐng)預(yù)覽后下載?。?）當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的工業(yè)自動(dòng)化和信息技術(shù)應(yīng)
23、用的水平還不高，組態(tài)軟件提供了對(duì)大規(guī)模應(yīng)用、大量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)控、處理并可以將處理的結(jié)果生成管理所需的數(shù)據(jù)，這些需求并未完全形成。隨著工業(yè)控制系統(tǒng)應(yīng)用的深入，在面臨規(guī)模更大、控制更復(fù)雜的控制系統(tǒng)時(shí)，人們逐漸意識(shí)到原有的上位機(jī)編程的開(kāi)發(fā)方式。對(duì)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)是費(fèi)時(shí)費(fèi)力、得不償失的，同時(shí)，MIS（管理信息系統(tǒng)）和CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）的大量應(yīng)用，要求工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)為企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、決策提供更詳細(xì)和深入的數(shù)據(jù)，以便優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)。因此，在1995年以后，組態(tài)軟件在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用逐漸得到了普及。4.3 組態(tài)軟件的功能特點(diǎn)發(fā)展方向目前看到的所有組態(tài)軟件都能完成類似的功能：比如，幾乎所有運(yùn)行于3
24、2位Windows平臺(tái)的組態(tài)軟件都采用類似資源瀏覽器的窗口結(jié)構(gòu)，并且對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)中的各種資源（設(shè)備、標(biāo)簽量、畫(huà)面等）進(jìn)行配置和編輯；都提供多種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)程序；都使用腳本語(yǔ)言提供二次開(kāi)發(fā)的功能，等等。但是，從技術(shù)上說(shuō)，各種組態(tài)軟件提供實(shí)現(xiàn)這些功能的方法卻各不相同。從這些不同之處，以及PC技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，可以看出組態(tài)軟件未來(lái)發(fā)展的方向。4.4 建立WINCC組態(tài)畫(huà)面 WINCC組態(tài)畫(huà)面打開(kāi)WINCC組態(tài)軟件，新建單用戶項(xiàng)目，然后進(jìn)入圖形編輯管理器，建立WINCC組態(tài)畫(huà)面，如圖4-1所示。請(qǐng)預(yù)覽后下載！圖4-1 WINCC組態(tài)畫(huà)面 畫(huà)面演示啟動(dòng)仿真，運(yùn)行WINCC組態(tài)畫(huà)面。點(diǎn)擊“啟動(dòng)按鈕”，“水閥”
25、動(dòng)作，如圖4-2所示和圖4-3所示：圖4-2 啟動(dòng)初始WINCC畫(huà)面圖4-3 啟動(dòng)初始仿真畫(huà)面4秒后，若“水池低水位指示”信號(hào)未輸入，則“水池低水位”報(bào)警燈報(bào)警，如圖4-4和4-5所示：請(qǐng)預(yù)覽后下載！圖4-4 水池報(bào)警WINCC畫(huà)面圖4-5 水池報(bào)警仿真畫(huà)面若“水池低水位”信號(hào)輸入，則報(bào)警不啟動(dòng)，啟動(dòng)“水泵”， 如圖4-6和4-7所示：請(qǐng)預(yù)覽后下載！圖4-6 水泵啟動(dòng)WINCC畫(huà)面圖4-7 水泵啟動(dòng)仿真畫(huà)面4秒后，若“水塔低水位指示”信號(hào)未輸入，則“水塔低水位”報(bào)警燈報(bào)警，如圖4-7和4-8所示：請(qǐng)預(yù)覽后下載！圖4-7 水塔報(bào)警WINCC畫(huà)面圖4-8 水塔報(bào)警仿真畫(huà)面若“水塔低水位”信號(hào)輸入，
26、則報(bào)警不啟動(dòng)，如圖4-9和4-10所示：圖4-9 水塔低水位WINCC畫(huà)面請(qǐng)預(yù)覽后下載！圖4-10 水塔報(bào)警仿真畫(huà)面若“水塔高水位指示”信號(hào)輸入，則關(guān)閉水泵，如圖4-11和4-12所示：圖4-11 水塔高水位WINCC畫(huà)面圖4-12 水塔高水位仿真畫(huà)面一段時(shí)間后，若“水池高水位指示”信號(hào)輸入，則關(guān)閉水閥，如圖4-13和4-14所示：請(qǐng)預(yù)覽后下載！圖4-13 水池高水位WINCC畫(huà)面圖4-14 水池高水位仿真畫(huà)至此，這次基于PLC控制系統(tǒng)的水塔水位控制任務(wù)圓滿完成。 請(qǐng)預(yù)覽后下載！五 結(jié)論大學(xué)三年，在畢業(yè)之際，要用我這三年所學(xué)的知識(shí)做出一個(gè)設(shè)計(jì)，來(lái)給予我這三年所學(xué)知識(shí)的一個(gè)肯定。我做的這個(gè)題目是
27、有關(guān)PLC與組態(tài)軟件相結(jié)合的，也是將我三年所學(xué)習(xí)的知識(shí)的一個(gè)結(jié)合應(yīng)用。是這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)給予我理論與實(shí)踐相結(jié)合的機(jī)會(huì)，提高了我實(shí)際操作和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。通過(guò)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐。讓我更熟練的掌握PLC的編程方法，對(duì)PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對(duì)理論的運(yùn)用中，提高了我的專業(yè)基礎(chǔ)。在對(duì)組態(tài)軟件的學(xué)習(xí)當(dāng)中，躺臥體會(huì)到了細(xì)節(jié)界定一切的道理，剛開(kāi)始做組態(tài)的時(shí)候，由于我對(duì)一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我把自己想出來(lái)一些以為是對(duì)的東西用到組態(tài)軟件上，問(wèn)題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和我想要的結(jié)果不相符合。經(jīng)過(guò)我一次次的實(shí)踐，最后把正確的結(jié)果做出來(lái)時(shí)，才看到了自己的缺點(diǎn)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我還得到了老
28、師的幫助與意見(jiàn)。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，不是每一個(gè)問(wèn)題都能自己解決，向老師請(qǐng)教或向同學(xué)討論是一個(gè)很好的方法。但是一味依靠他人解決問(wèn)題并不能幫助自己提升，很多時(shí)候，自己還是通過(guò)查資料來(lái)解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題。通過(guò)自己親自去查找資料，不僅將自己所學(xué)的知識(shí)都進(jìn)行了復(fù)習(xí)、加深理解，而且和新學(xué)的的知識(shí)有效的結(jié)合了，提升了自己。現(xiàn)在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是做完了，可是我的學(xué)習(xí)之路還沒(méi)有完，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)我能力的一次小小測(cè)試。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)教給了我在以后面對(duì)時(shí)的另一條道路自己去尋求答案。對(duì)我來(lái)說(shuō)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是一個(gè)終點(diǎn)，同時(shí)也是一個(gè)起點(diǎn)。請(qǐng)預(yù)覽后下載！參 考 文 獻(xiàn)1胡學(xué)林.可編程控制器原理及應(yīng)用.北京.電子工業(yè)出版社，
29、2007：1.2胡學(xué)林.可編程控制器教程（提高篇）.北京.電子工業(yè)出版社，2005：8.3汪志峰.可編程控制器原理及應(yīng)用.西安.電子科技大學(xué)出版社，2004.4廖常初.S7-300/400PLC應(yīng)用技術(shù).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005.5吳中俊，黃永紅 .可編程序控制器原理及應(yīng)用.北京.機(jī)械工業(yè)出版社，20046呂景泉.可編程控制器技術(shù)教程.北京：高等教育出版社，2001.7宋德玉.可編程序控制器原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù).北京.冶金工業(yè)出版社，2002.8鄭晟，鞏建平，張學(xué).現(xiàn)代可編程序控制器原理與應(yīng)用.北京：科學(xué)出版社，2003. （注：可編輯下載，若有不當(dāng)之處，請(qǐng)指正，謝謝!） 請(qǐng)預(yù)覽后下載！
基于PLC水塔水位控制的畢業(yè)設(shè)計(jì)
