DOC《摘要》

(2)三台泵根据恒压的需要,采用 先开先停 的原则介入和退出;

(3)在用水量小的情况下,如果一台泵连续运行的时间超过3H,则要切换到下一台泵,即系统具有 倒泵功能 ,避免某一台泵工作时间过长;

(4)三台泵在启动时要又软启动功能;

1.2 系统的组成和基本工作原理 以一个三泵生活/消防双恒压无塔供水系统为例来说明其工艺过程,市网来水用高低水位控制器EQ来控制注水阀TV1,它们自动把水注满储水池,只要水位低于高水位,则自动往水箱中注水.水池的高/低水位信号也直接送给PLC,作为底水位报警用.为了保障供水的持续性,水位上下限传感器高低距离不是相差很大.生活用水和消防用水共用三台泵,平时电磁阀YV2处于失电状态,关闭消防管网,三台泵根据生活用水的多少,按一定的控制逻辑运行,使生活用水的恒压状态(生活用水底恒压值)下进行;

当有火灾发生时,电磁阀YV2得电,关闭生活用水管网,三台泵共消防用水使用,并根据用水量的大小,使消防供水也在恒压状态(消防用水高恒压值)下进行.火灾结束后三台泵再改为生活供水使用. 第2章PLC概述 2.1 PLC的组成 2.1.1PLC的输入 通过对继电器控制特点的介绍和最初通用汽车公司提出的要求分析.PLC要想取代继电器控制,首先要解决外部设备的直接输入问题.由于当时主要集中在开关量控制,也就是开关量(触点的开闭状态)如何直接接入PLC并被PLC所识别,对此就需要解决以下几个问题:有源接入,无源接入,绝缘问题,隔离问题和互相干扰问题. 2.1.2? PLC的输出 输出问题主要是接点的驱动能力问题,或者说是带负载能力和输出方式的问题.输出动作次数的限制,是保证PLC的输出接点能否驱动接触器、电磁阀这样的控制执行元器件的问题至少要能直接驱动中间继电器. 2.1.3? PLC的定义 最初,可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC.只能进行计数、定时及开关量的逻辑控制.1987年2月,国际电工委员会(IEC)对可编程控制器的定义是:可编程控制器是一种数学运算操作的电子系统,专为在工业环境下的应用而设计.它采用一类可编程序的存储器,用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向拥护的指令,并通过数字式和模块式输入/输出,控制各种类型的机械和生产过程.可编程序控制器及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩充功能的原则设计. 2.1.4 ?PLC的特点 (1)可靠性高.在I/O环节,PLC采用了光电隔离、滤波等多种措施.系统程序和大部分的用户程序都采用EPROM存储,一般PLC的平均 (2)控制功能强.PLC采用的CUP一般是具有较强位处理功能的为处理机,为了增强其复杂的控制功能和连网通讯等管理功能,可以采用双CPU的运行方式,使其功能得到极大的增强. (3)体积小、重量轻、功耗底. (4)性价比高. (5)模块化结构,扩展能力强.根据现场的需要进行不同功能的扩展和组装,一种型号的PLC可用于控制从几个I/O点到几百个I/O点的控制系统. (6)维修方便,功能更灵活.程序的修改就以意味着功能的修改,因此功能的改变非常灵活. 2.1.5 ?PLC的性能指标 (1)存储容量 这里专指用户存储器的存储容量,它决定了用户所编程序的长短.大、中、小型PLC的存储容量变化范围一般为2KB~~2MB. (2)I/O点数 I/O点数,即PLC面板上的I/O端子的个数.I/O点数越多,外部可以连接的I/O器件就越多,控制规模就越大.它是衡量PLC性能的重要指标之一. (3)指令的多少 她是衡量PLC能力强弱的标志,决定了PLC的处理能力、控制能力的强弱.限定了计算机发挥运算功能、完成复杂控制的能力. (4)内部寄存器的配置和容量 它直接对用户编制程序提供支持,对PLC指令的执行速度及可完成的功能提供直接的支持. (5)扩展能力 扩展能力包括I/O点数的扩展和PLC功能的扩展两方面的内容. (6)特殊功能单元 特殊功能单元种类多,也可以说PLC的功能多.典型的特殊功能单元有模拟量、模糊控制连网等功能. 2.1.6 ?PLC的分类 不同的分类标准会造成不同的分类结果,PLC常用的分类方式有如下两种. 按其I/O点数一般分为微型(32点以下)、小型(128点以下)、中型(1024点以下)、大型(2048点以下)、超大型(从2048点以上可达8192点以上)5种. 按结构可分为箱体式、模块式和平板式3种. 2.2 PLC工作原理 2.2.1 循环扫描 CUP连续执行用户程序、任务的循环序列称为扫描.CUP的扫描周期包括读输入、执行程序、处理通讯请求、执行CUP自诊断测试及写输出等等内容. 循环扫描有如下特点: (1)扫描周期周而复始地进行,读输入、输出和用户程序是否执行是可控的. (2)输入映像寄存器的内容是由设备驱动的,在程序执行过程中的一个周期内输入映像寄存器的值保持不变,CUP采用集中输入的控制思想,只能使用输入映像寄存器的值来控制程序的执行. (3)对同一个输出单元的多次使用、修改次序会造成不同的执行结果. (4)各个电路和不同的扫描阶段会造成输入和输出的延迟,这是PLC的主要缺点. 在读输入阶段,CUP对各个输入端子进行扫描,通过输入电路将各输入点的状态锁入映象寄存器中.紧接着转入用户程序执行阶段,CUP按照先左后右、先上后下的顺序对每条指令进行扫描,根据输入映象寄存器和输出映象寄存器的状态执行用户程序,同时将执行结果写入输出映象寄存器.在程序执行期间,即使输入端子状态发生变化,输入状态寄存器的内容也不会改变――输入端子状态变化只能在下一个周期的输入阶段才被集中读入. 2.2.2 I/O响应时间 由于PLC采用循环扫描的工作方式,而且对输入和输出信号只在没个扫描周期的固定时间集中输入/输出,所以必然会产生输出信号相对输入信号滞后的现象.扫描周期越长,滞后现象越严重. 响应时间有输入延迟、输出延迟和程序执行时间部分决定. (1)PLC输入电路设置了滤波器,滤波器的常数越大,对输入信号的延迟作用越强.输入延迟是由硬件决定的,有的PLC滤波器时间常数可调. (2)从输出锁存器到输出端子所经历的时间称为输出延迟,对于不同的输出形式,其值大小不同.它也是由硬件决定的,对于不同信号的 (3)程序执行时间主要由程序长短来决定,对于一个实际的控制程序,编程人员须对此进行现场测算,使PLC的响应时间控制在系统允许的范围内. 2.2.3 PLC中的存储器 PLC中的存储器按用途分为系统程序存储器、用户程序存储器以及工作数据存储器. (1)系统程序存储器中存放的是厂家根据其选用的PLC的指令的系统编写的系统程序,它决定了PLC的功能,用户不能更改其内容. (2)用户程序存储器用来存储根据控制要求而编制的用户应用程序. (3)用来存储工作数据的区域称为工作数据区. 2.3 PLC的编程语言 PLC的硬件系统中,与PLC的编程应用关系最直接的要算数据存储器.计算机运行处理的是数据,数据存储在存储区中,找到待处理的数据一定要知道数据的存储地址. PLC和其他的计算机一样,为了使用方便,数据存储器都作了分区,为了每个存储单元编排了地址,并且经机内系统程序为每个存储单元赋予了不同的功能,形成了专用的存储元件.这就是前面提到过的编程的 软 元件.为了理解方便,PLC的编程元件用 继电器 命名, 认为它们象继电器一样具有线圈以及触点,并且线圈得电,触点动作.当然这个线圈和触点只是假象,所谓线圈得电不过是存储单元置1,线圈失电,不过就是存储单元置0,也正因为如此,我们称之为 软 元件.但是这种 软 继电器也有个突出的好处,可以认为它们具有无数多对动合动断触点,因此每取用一次它的触点,不过是读一次它的存储数据而已. 2.3.1 PLC的编程结构功能图 任何语言都有编程的对象和基础,重要介绍梯形图语言和语句表语言,而功能图是理解这两种语言的基础.如图3所示为PLC内部的结构功能示意图. PLC与被控对象所连接的只是I/O条件,而I/O之间的组合控制关系需要用软件的方法来描述清楚,梯形图是一种描述方法,当然还有语句等表示其他的语言.语言的支持取决于厂家开发的系统程序只要将其输入PLC的用户程序存储器中,PLC就能够直接解释并实现I/O间的控制关系.当控制关系发生改变时,只要修改梯形图程序,重新输入到PLC的存储器即可,从而快捷的改变生产工序. 图3? PLC内部的结构功能示意图 2.3.2 梯形图编程语言 PLC是通过程序对系统进行控制的,作为一种专用计算机,为了适应其应用领域,一定有其专用的语言.PLC的编程语言有多种,如梯形图、语句表、功能图、逻辑方程等.梯形图编程语言是一种图形语言,具有继电器控制电路形象、直观的优点;