PLC控制系统综合实验报告

PLC控制系统综合实验报告

PLC控制系统综合实验报告

实习任务一：

一、实验目的

学会使用组态软件（组态王）和PLC（SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监视控制的方法，构建完成水塔水位自动控制系统。

二、设计方案：

本实习的具体要求是组建水塔水位监控系统。水塔系统如图一所示：

水塔

水池阀

泵

图一水塔系统

1、将S21-4挂箱中电压输出单元的输出电压Ug1与Ug2分别作为水池与水塔的液位信号，信号范围为1~5VDC。并由PLC的模拟信号输入输出模块读取液位信号。水池液位的变化范围为0~4m，即液位信号Ug1对应的测量范围为0~4m。水塔液位的变化范围为0~2m，即液位信号Ug2对应的测量范围为0~2m。

2、阀、泵的自动控制

在自动控制状态下，当水池水位低于水位下限时，阀Y打开（由水塔水位控制单元中灯Y亮表示），当水池水位高于水位上限时，阀Y关闭（由水塔水位控制单元中灯Y灭表示）。当水池水位高于水位下限，且水塔水位低于水位下限时，泵M1运转抽水（由水塔水位控制单元中灯M1亮表示）。当水塔水位高于水位上限时泵M1停止（由水塔水位控制单元中灯M1灭表示）。

3、阀、泵的手动控制

在手动控制状态下，由组态软件中的开关button来控制阀的打开与关闭，当开关闭合时阀打开，当开关断开时阀关闭。由组态软件中的开关buttonM1来控制泵的启动与停止，当开关闭合时泵启动，当开关断开时泵停止。

4、控制状态的切换与显示

由组态软件中开关button手/自动实现控制状态的切换，当开关闭合时系统处于自动控制状态，当开关断开时系统处于手动控制状态。

由基本指令编程练习单元中的灯Q0.0实现控制状态的显示，灯亮表示系统处于自动控制状态，灯灭表示系统处于手动控制状态。

5、组灯控制

由基本指令编程练习单元中的灯Q0.5、Q0.6、Q0.7、Q1.0、Q1.1构成组灯，以组灯的不同状态表示水流的不同状态。具体说

明如下：

当阀泵均处于关闭状态时，组灯灭。

当阀处于打开状态而泵处于关闭状态时，组灯中Q1.1、Q1.0、Q0.7依次循环点亮，且当其中某一灯亮时，其前一灯灭。

当阀处于关闭状态而泵处于打开状态时，组灯中Q0.7、Q0.6、Q0.5依次循环点亮，且当其中某一灯亮时，其前一灯灭。

当阀泵均处于打开状态时，组灯中Q1.1、Q1.0、Q0.7、Q0.6、Q0.5依次循环点亮，且当其中某一灯亮时，其前一灯灭。

6、组态程序与PLC程序的连接

7、组态王组态程序

（1）系统运行状态的显示

能够显示系统的控制状态（手动或自动）、水池和水塔的液位、阀泵的开关状态及水流状态。

（2）水位限值的设置

使用户能够设置水池与水塔液位的上下限值，即能够调整阀泵自动开关的条件。

（3）历史数据的记录和查询

能够记录一段时间内系统的控制状态、水池和水塔的液位、水池与水塔液位的上下限值以及阀泵的开关状态。并能对历史数据进行查询。

（4）报警功能

能够显示如下报警信息：

当水池液位低于0.5m时，水池液位下下限报警。

当水池液位高于3.5m时，水池液位上上限报警。

当水塔液位低于0.25m时，水塔液位下下限报警。

当水塔液位高于1.75m时，水塔液位上上限报警。

（5）操作权限的区分

设置两个用户组分别为工程师组和操作工组。创立若干分属于不同用户组的用户，两组用户均具有登录系统的权限，但仅工程师组用户具有设置水位上下限值的权限。

（6）工程文件的保护

对组态工程文件设置密码保护。

三、程序中各符号代表的含义

表一

四、PLC程序：

Main 主程序