基于PLC与触摸屏的恒压供水电气系统设计

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4系统的硬件设计

本系统采用压力传感器、PLC和变频器作为中心控制装置，实现所需功能。 来源:输配电设备网安装在管网干线上的压力传感器，用于检测管网的水压，将压力转化为4～20 mA的电流或者是0~10V的电压信号，提供给变频器。

4.1系统电路

系统主要由一台欧姆龙CP1H- X40DT1-D、一台西门子MICROMASTER440 变频器、接触器、空气开关、热继电器、2台水泵等构成。该系统主路、回路采用一拖2的形式，如图4-1

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图4-1 恒压供水系统电气原理图

Figure 4-1 Water Supply System electrical schematics

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4.2元器件的介绍

4.2.1可编程逻辑控制器（PLC）简介

可编程控制器（简称PLC）是计算机技术与继电器逻辑控制概念相结合的一种新型控制器，其实质是一种专用于工业控制的计算机。相对于传统的继电接触器控制，PLC结构简更单易懂，使用更方便，价格更低廉，因此在工业控制领域得到广泛应用。可编程控制器具有应用简便、可靠性高、抗电磁干扰性能好，环境适应强、多电子式继电器、定时器和计数器的组合体，其基本结构由中央处理机、电源部功能完善、成熟的工控网络体系，通信便捷，易于远程实时监控等特点。PLC是许件、输入/输出部分组成。PLC有两种编程方式：一种是手持编程器，另一种是利用上位计算机中的专业编程软件。它采用一类可编程的存储器。用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 PLC的硬件结构跟微机是基本一样的，具体结构如图4.2.1 所示 钮按 选择开关 限位开关电 源可编程序控制器输入模块输出模块接触器电磁阀指示灯电 源CPU模块 编程装置 图4.2.1 PLC的硬件系统结构

Figure 4-2-1 The structure of the PLC hardware system

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4.2.2 PLC的发展和应用

作为公认的世界上第一台PLC,它是1969年美国数字设备公司(DEC)研制的。由于当时计算机技术比较落后，加上元器件发展水平跟不上，这台PLC只能够做到比较简单的逻辑控制以及计和定时功能。后来到了七十年代初期，出现了大规模的集成电路，使得PLC技术得到了飞跃的发展。这个阶段的PLC真正达到了继电器与微机技术想结合。再往后退，到了上世纪70年代中末期，出现了大规模的集成电路，这是PLC的实用发展时期，先进的微机技术应用到了PLC中，使得PLC获得更高的性能和速度，也因此它在现代的生产生活中更加重要。接着，进入PLC的第三阶段，这时候社会生产以及广泛运用了PLC，而且生产PLC的生产商以及遍布全世界，这是可编程控制器的通信阶段。从二十世纪八十年代中期到现在，可编程控制器以一个非常高的速度向系统控制化控制方向发展，这时期的PLC系统已经可以实现网际联控，以及可以与管理机进行数据交换。现在，石油化工、水利水电、交通运输等各行各业都以及运用了PLC，成为了现代技术的三大支柱之一。 4.2.3 可编程控制器的工作原理 1. 可编程序控制器的构成:

可控编程器只要分为三部分：输入部分、内部控制部分、输出部分。输入部分，这部分主要由常开触点、常闭触点、行程开关、按钮等元件组成。控制部分主要是按要求编制的程序。输出部分主要是继电器、常闭软触点等。 2.可编程序控制器的工作方式

可编程序控制器的工作方式采用串行循环扫描的工作方式，主要分为三部（1）输入采样部分（2）用户程序执行部分（3）输出刷新部分。具体工作工程如图4.2.3所示

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