为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划plc水塔水位控制实训报告书河南机电高等专科学校系部：电气工程系专业：电机与电器班级：电器学生姓名：学号：1303XX年7月6日1.课程设计目的利用plc构成水塔水位控制系统。了解自动控制的工作原理及设备在日常生活中的应用。熟悉基本指令的应用。熟悉语句表指令的应用及其与梯形图程序的转换。掌握PLC外部输入、输出电路的设计和导线的连接方法。掌握PLC的编程和调试方法。对应用PLC解决实际问题的全过程有个初步的了解。掌握应用软件的编程方法。利用PLC构成水塔水位控制系统。了解自动控制的工作原理及设备在日常生活中的应用2.课程设计题目和要求初始状态：水箱没有水，液位开关S4断开.(2)控制要求：本装置上电后，按启动按钮，电动阀Y通电,水箱开始注水：当水箱水位到达S4高度后，液位开关S4关闭(S4为ON)，当液位到达S3高度时，液位开关S3闭合|，注水电动阀Y断电，水箱停止注水：此后，随着水塔水泵抽水过程的进行，水箱液面逐渐降低，液位开关S3复位:随着抽水过程的继续进行，水箱液面继续降低，当液面低于开关S4时，液位开关S4复位，电动阀Y再次通电，水箱注水，当液位达到S3时再次停止注水，如此循环，使水箱水位保持在S3S4之间。当水箱水位高于S4液位，并且水塔水位低于最低允许液面开关S3时，水泵电动机M开始运行，向水塔抽水；当液面达到最高液位开关S1时，水塔电动机M停止抽水，此循环控制使得水塔自动保持在S1S2之间。3.设计内容PLC的介绍可编程控制器,也称可编程逻辑控制器，是以微处理器为核心的工业自动控制通用装置，是计算机家族的一名成员，简称PC，为了避免与个人电脑相混淆，通常将可编程控制器简称为PLC1。早期的PLC虽然PLC问世时间不长，但是随着微处理器的出现，大规模集成电路技术的迅速发展和数据通讯技术的不断进步，PLC也迅速发展，其发展过程大致可分为三个阶段：可编程逻辑控制器2。这时的PLC多少由继电器控制装置的替代物的含义，其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时等。它在硬件上以计算机的形式出现，在I/O接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置中的器件主要采用分离元件和中小规模集成电路，存储器采用磁芯存储器。另外还采取了一些措施，以提高其抗干扰的能力。在软件编程上采用广大电器工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式梯形图。因此，早期的PLC的性能要优于继电器控制装置，其优点包括简单易懂，便于安装，体积小，能耗低，有故障指示，能重复使用等。其中PLC特有的编程语言梯形图一直沿用至今。在七十年代，微处理器的出现使PLC发生了巨大的变化。美国，日本，德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为PLC的中央处理单元。这样，使PLC的功能大大增强。在软件方面，除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能以外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。在硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量块、远程I/O模块、各种特殊功能模块。并扩大了存储器的容量，是各种逻辑线圈的数量增加，还提供了一定数量的数据寄存器，使PLC的应用范围得以扩大。9/28进入八十年代中、后期，由于超大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采用的微处理器的档次普遍提高。而且，为了进一步提高PLC的处理速度，各制造厂商纷纷开发研制了专用逻辑处理芯片。这样使得PLC软、硬功能发生了巨大变化。我国在八十年代初才开始使用PLC，目前从国外引进的PLC使用较为普遍是由日本OMRON公司C系列、三菱公司F系列、美国GE公司GE系列和德国西门子公司S系列等。PLC的特点及应用可编程控制器是60年代末在美国首先出现的，当时叫可编程逻辑控制器PLC，目的是用来取代继电器。以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。提出PLC概念的是美国通用汽车公司。PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内,使控制器和被控对象连接方便。70年代中期以后，PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，这时的PLC已不再是仅有逻辑(Logic)判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。国际电工委员会(IEC)颁布的可编程控制器标准草案中对可编程控制器作了如下的定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的设计。可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺。目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的普及推广应用。可编程控制器是面向用户的专用工业控制计算机，具有许多明显的特点。PLC的特点及应用特点：1可靠性高2适应性强，应用灵活3编程方便，易于使用4控制系统设计、安装、调试方便5维修方便，维修工作量小6功能完善应用：1.开关量逻辑控制2.过程控制3.运动控制4.数据处理5.通信联网(构成DCS、FCS系统)PLC的工作原理PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。PLC的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。PLC在输入采样阶段：首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入，并将其写入各对应的输入状态寄存器中，即刷新输入。随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。PLC在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令，经相应的运算和处理后，其结果再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中，并通过一定的方式输出，驱动相应输出设备工作。可编程控制器的工作有两个要点：入出信息变换、可靠物理实现，入出信息变换主要由运行存储于PLC内存中的程序实现。这程序既有系统的，又有用户的。系统程序为用户程序提供编辑与运行平台，同时，还进行必要的公共处理，如自检，I/O刷新，与外设、上位计算机或其它PLC通讯等处理。用户程序由用户按照控制的要求进行设计。什么样的控制，就有什么样的用户程序。实验三水塔水位控制的模拟在S23S7-200模拟实验挂件本实验。一、实验目的用PLC构成水塔水位自动控制系统，掌握定时器的使用方法。二、实验内容当水池水位低于水池低水位界，阀Y打开进水定时器开始定时；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；S3为ON后，阀Y关闭。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。三、水塔水位控制的实验面板图说明：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。四、输入/输出接线列表五、梯形图参考程序六、实验注意事项1、严格按照规定操作。2、注意安全，不要触摸带电元器件，实验接线完成经指导老师检查后方可送调试。3、注意各设备送电顺序，实验完毕后关闭电源。七、实验报告内容要求1、实验名称2、实验目的3、实验装置介绍4、实验原理及过程5、实验过程及程序6、实验结果及体会北京理工大学珠海学院课程设计课程设计学院：信息学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：201年月日北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院课程设计任务书XXXX学年第1学期学生姓名：专业班级：自动化指导教师：工作部门：信息学院一、课程设计题目水塔水位控制系统二、课程设计内容：1、硬件设计用80C51设计一个单片机最小控制系统。其中接水位下限传感器，接水位上限传感器，输出经反相器后接光电耦合器，通过继电器控制水泵工作，输出经反相器后接LED，当出现故障时LED闪烁；输出经反相器后接蜂鸣器，当出现故障时报警。用塑料尺、导线等设计一个水塔水位传感器。其中A电级置于水位10CM处，接5V电源的正极，B级置于水位15CM处，经下拉电阻接单片机的口，C电级置于水位的20CM处，经下拉电阻接单片机的口。设计一个单片机至水泵的控制电路。要求单片机与水泵之间用反相器、光电耦合器和继电器控制，计算出LED限流电阻，接好继电器的续流二极管。2、软件设计根据功能要求画出控制程序流程图。根据控制程序流程图编写80C51汇编语言或C51程序。三、功能要求：1、水塔水位下降至下限水位时，启动水泵,水塔水位上升至上限水位则关闭水泵。2、水塔水位在上、下限水位之间时，水泵保持原状态。3、供水系统出现故障时，自动报警。四、调试1、在Kerl-uvision上单步调试，观察累加器寄存器存储器的运行之间是否正常。2、将程序下载到仿真仪上，进行模拟仿真，检查程序工作是否正常。3、将模拟水塔、传感器、控制电路和水泵联成一个完整的系统，进行整机调试，观察系统工作是否正常。摘要供水是一个关系国计民生的重要产业。近年来随着科技的飞速发展，自动控制水位已经成为了这个领域的发展方向。本水塔水位控制系统是以80C51单片机为核心设计的系统，首先单片机循环采集传感器的信号并经过处理，然后再发出相应的控制信号，信号经过NPN三极管放大，以及光电耦合，最后使继电器吸合，达到弱电控制强电的效果，让电机运转或停止。同时，在出现故障时，单片机产生报警信号，控制LED灯的闪烁和蜂鸣器的启动。关键词：上限下限报警目录一、课程设计题目水塔水位控制系统.2二、课程设计的要求.1三、课程设计用仪器和器件.1四、课程设