(完整版)基于PLC的液位控制系统设计毕业设计

来解决自动控制问题已成为最有效的工具之一。

硬件选购目前市场上的PLC产品众多,除国产品牌外,国外有:日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJJ,德国的SIEMENS,韩国的LG等。近几年,PLC产品的价格有较大的下降,其性价比越来越高,这是众多技术人员选用PLC的重要原因。那么,如何选购PLC产品呢?

1、系统规模首先应确定系统用PLC单机控制,还是用PLC形成网络,由此计算PLC输入、输出点。数,并且在选购PLC时要在实际需要点数的基础上留有一定余量(10%)。

2、确定负载类型根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型,是大电流还是小电流,以及PLC输出点动作的频率等,从而确定输出端采用继电器输出,还是晶体管输出,或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式,对系统的稳定运行是很重要的。

3、存储容量与速度尽管国外各厂家的PLC产品大体相同,但也有一定的区别。目前还未发现各公司之间完全兼容的产品。各个公司的开发软件都不相同,而用户程序的存储容量和指令的执行速度是两个重要指标。一般存储容量越大、速度越快的PLC价格就越高,但应该根据系统的大小合理选用PLC产品。

4、编程器的选购PLC编程可采用三种方式:

是用一般的手持编程器编程,它只能用商家规定语句表中的语句编程。这种方式效率低,但对于系统容量小,用量小的产品比较适宜,并且体积小,易于现场调试,造价也较低。

是用图形编程器编程,该编程器采用梯形图编程,方便直观,一般的电气人员短期内就可应用自如,但该编程器价格较高。

是用IBM个人计算机加PLC软件包编程,这种方式是效率最高的一种方式,但大部分公司的PLC开发软件包价格昂贵,并且该方式不易于现场

调试。

因此,应根据系统的大小与难易,开发周期的长短以及资金的情况合理选购PLC产品。 3.1.2 PLC的选型标准

世界上有很多厂商生产PLC,如德国的西门子、日本的三菱、松下,美国GE公司等

完成系统的设计主要是选型和程序设计。但是由于PLC应用在不同场合,有不同的工艺流程,对控制功能 有不同的要求,由于各程序难易程度不一样,因此有一定的选择标准:

(1)PLC机型选择主要考虑IO点数。根据控制系统所需要的输入设备(如按钮、限位开关、转换开关等)、输出设备(如接触器、电磁阀、信号指示灯等)以及AD、DA转换的个数。确定IO的点数。一般要留有一定裕量(约占10%),满足生产发展和工艺的改进。

(2)随着PLC功能日益完善,很多小型机也具有中、大型机的功能。对于PLC的功能选择,一般只要满足IO点数,大多数机型也能满足。目前大多数PLC机型都具有IO扩展模块、AD、DA转换模块,以及高级指令、中断能力与外设通信能力。

(3)PLC一般根据IO点数的不同,内存容量会有相应的差别。在选择内存容量时同样应留有一定余量,一般时实际程序的25%。不应单纯追求大容量,以够用为原则。

(4)在PLC机型选取上要考虑控制系统与PLC结构功能的合理性。如果是单机系统控制,IO点数不多,不涉及PLC之间的通信,但又要求功能更强,要求有处理模拟信号的能力,可选择整体式机,如松下FP0、FP1、FP-M系列,以及OMRON C200H系列等。如果仅有开关量控制,可选择OMRON C系列P型机、西门子S7-200,三菱F1、FX系列等。

(5)一个企业尽量选择同一类型的PLC

2 同一机型PLC模块可互为利用,便于采购管理。

2 同一机型PLC的功能、编程方法相同,有利于技术人员水平的提高。

2 同一机型PLC,其外围设备通用,资源共享,易于联网通信,与上位计算机配合可形成多级分布式的控制系统。 3.1.3 PLC机型的选择与特点

目前,国内众多的生产厂家生产了多种系列功能各异的PLC产品,使用户眼花缭乱。通过对输入输出点的选择,对存储容量的选择,对IO响应时间的选择对PLC价格的考虑以及厂家的售后服务,决定使用无锡信捷科技有限公司生产的XC系列的XC3型号的可编程控制器,如图3-1所示。

图3-1 信捷 XC3-24R-E PLC

XC系列PLC的几大优势:

1、阵容强大的全系列PLC,广泛适用于多种场合。

XC本体配备了3通道,最高频率高达80KHz的32位高速计数功能,可与旋转编码器直接相连,对来自编码器的输入进行计数。 2、具备3通道、80KHz、32位高速计数功能

XC本体配备了3通道,最高频率高达80KHz的32位高速计数功能,

可与旋转编码器直接相连,对来自编码器的输入进行计数。 3、24段高速计数中断功能

利用高速脉冲进行在指定位置的中断操作,具有实时性好,可靠性高、成本低等优点,可代替电子凸轮,每路高速计数器拥有24段32位的预置值。

4、高达400KHz的脉冲输出,最多支持4路

XC系列带有晶体管输出的PLC一般具有2个脉冲输出点(XC5-32RT-E具有4个脉冲输出点),通过调用不同的指令,可进行多种方式的输出,输出频率最高可达400KHz。 5、强大的通讯和组网能力

XC系列PLC一般具有2个通讯口,最多可达4个,支持RS,CAN总线,可连接变频器、仪表等外设。 Modbus通讯

XC系列PLC支持Modbus通讯主或从方式,通过标准Modbus协议可以和大多数设备进行通讯。PLC一般处于从站通讯模式下。 6、业内首创的以C语言编写功能块指令

为了使XC系列PLC具有更强大的实用性以及更广泛的兼容性,信捷公司率先开发出了以C语言来编写功能块,该功能的开发使用户的程序具有更强的保密性,直接调用编辑好的功能块指令,内部程序不可见。通过调用功能块,不仅节省了内部空间,减小了工作量,而且提高了编程效率。 C语言的编辑完全只需在XC的编程软件XCP Pro中进行,兼容C语言支持的全部函数,此外,编写的功能块可以单独存储,以备后用。 7、独创的IO点切换功能

对用户而言,在使用PLC的过程中经常会遇到这样的苦恼,当内部光耦、继电器或晶体管遭遇损坏的时候,对应的输入输出点将无法使用,解

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