西門(mén)子S7-1200 PLC 水箱水位控制程序案例

吳翠萍發(fā)布于2021-01-30 18:18 40 2 標(biāo)簽：西門(mén)子PLC,西門(mén)子S7-1200,PLC程序案例

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給大家分享一個(gè)編程案例——S7-1200 PLC水箱水位控制，案例會(huì)應(yīng)用到基本指令、模擬量轉(zhuǎn)換指令、數(shù)據(jù)塊的使用、FB和FC的使用等知識(shí)，這就要求大家要先掌握這些知識(shí)，才能更好地理解案例程序哦。話(huà)不多說(shuō)，我們就開(kāi)始吧。

先說(shuō)明一下案例的控制要求：

1、該控制項(xiàng)目為水箱水位控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中一共有3隔水箱，每隔水箱抖音一個(gè)液位傳感器、輸出的信號(hào)為0~10V電壓信號(hào)，檢測(cè)液位的高度為0~3m，液位為0.2m時(shí)為低液位，液位為2.5時(shí)為高液位。

2、每個(gè)水箱有三個(gè)進(jìn)水閥和三個(gè)出水閥，進(jìn)水閥分別是Y1、Y3、Y5，出水閥分別是Y2、Y4、Y6，每個(gè)水箱都有出水閥開(kāi)和出水閥關(guān)兩個(gè)按鈕，出水閥開(kāi)按鈕分別是SB1、SB3、SB5，出水閥關(guān)按鈕分別是SB2、SB4、SB6。

3、我們通過(guò)按SB1SB3SB5可以分別對(duì)各個(gè)水箱進(jìn)行防水操作，順序是隨機(jī)的，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到水箱的“空”信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)水箱進(jìn)水閥進(jìn)行注水，當(dāng)檢測(cè)到水箱“滿(mǎn)”信號(hào)時(shí)停止進(jìn)水。水箱注水和水箱放空的順序是相同的，而且每次只能對(duì)一個(gè)水箱進(jìn)行注水的操作。

首先進(jìn)行IO分配：

IO分配好之后根據(jù)IO分配的點(diǎn)進(jìn)行接線即可，還需注意液位傳感器需要接到模擬量輸入模塊，一共有三個(gè)液位傳感器，那么可以選擇SM1231 AI04的模塊，分別接到通道1、通道2、通道3即可。

PLC控制程序設(shè)計(jì)：(案例源程序獲取，請(qǐng)看文末)

1、首先進(jìn)行硬件組態(tài)、配置模擬量模塊的參數(shù)

我們選用CPU1214C DC/DC/DC型號(hào)的PLC，此外因?yàn)樾枰獙?duì)三個(gè)水箱的水位進(jìn)行采集，要使用到模擬量輸入模塊，我們選用的是SM1231 AI04模塊，設(shè)備組態(tài)配置圖如下圖。

因?yàn)槭褂玫搅四M量模塊，還需要設(shè)置相應(yīng)的模擬量輸入信號(hào)的參數(shù)。根據(jù)液位繼電器的輸出信號(hào)類(lèi)型進(jìn)行配置，我們配置測(cè)量類(lèi)型為電壓，電壓范圍是正負(fù)10V，濾波為4個(gè)周期，啟用溢出診斷和下溢診斷。通道0對(duì)應(yīng)的地址是IW96，通道1對(duì)應(yīng)的地址是IW98，通道2對(duì)應(yīng)的地址是IW100。

2、編寫(xiě)模擬量處理程序

模擬量轉(zhuǎn)換程序，是用來(lái)把采集到的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際的液位，并將它與低液位和高液位做比較，從而輸出是否達(dá)到低液位信號(hào)和高液位信號(hào)。因?yàn)槿齻€(gè)水箱計(jì)算過(guò)程是相同的，所以我們可以編寫(xiě)一個(gè)帶形式參數(shù)的FC塊，方便重復(fù)調(diào)用。具體操作是添加一個(gè)FC塊，并且命名為“模擬量處理”，設(shè)置好變量并編寫(xiě)FC程序。

3、建立一個(gè)PLC數(shù)據(jù)類(lèi)型、添加一個(gè)全局DB塊

在PLC數(shù)據(jù)類(lèi)型頁(yè)面中添加一個(gè)PLC的數(shù)據(jù)類(lèi)型，并把它命名為“Analog”，在里面建立之后需要用到的變量，包括當(dāng)前水位、低水位和高水位，并且設(shè)置好這三個(gè)變量的數(shù)據(jù)類(lèi)型。

此外，再新建一個(gè)全局DB塊，把它命名為“水箱控制數(shù)據(jù)”，我們可以在里面建立一個(gè)名稱(chēng)為“模擬量”的變量名稱(chēng)，數(shù)據(jù)類(lèi)型設(shè)置成數(shù)組Array[0..2]of “Analog”，然后把每個(gè)元素的數(shù)據(jù)類(lèi)型選擇成建立的PLC的數(shù)據(jù)類(lèi)型。

4、編寫(xiě)水箱放水和進(jìn)水控制程序(案例源程序獲取，請(qǐng)看文末)

因?yàn)橛腥齻€(gè)水箱，它們的注水和放水的過(guò)程是一樣的，我們就可以把水箱的注水和放水過(guò)程的程序編寫(xiě)成一個(gè)帶形式參數(shù)的FB塊，方便重復(fù)調(diào)用。具體操作是添加一個(gè)FB塊，并命名為“水箱控制”，在FB的接口區(qū)建立相應(yīng)的形式參數(shù)變量，然后再編寫(xiě)FB中的控制程序。

以上是打開(kāi)放水閥程序，當(dāng)按下放水閥開(kāi)按鈕時(shí)，放水電磁閥打開(kāi)，按下放水閥關(guān)按鈕或者水位達(dá)到低水位時(shí)，關(guān)閉放水閥。

以上標(biāo)記水箱空標(biāo)志程序，因?yàn)樗涑霈F(xiàn)空信號(hào)后可以進(jìn)行注水操作，但是一次只能對(duì)一個(gè)水箱進(jìn)行注水，所以當(dāng)標(biāo)記水箱為空標(biāo)志信號(hào)為1時(shí)，才可以進(jìn)行注水操作。

當(dāng)水箱水位到達(dá)低水位，則說(shuō)明水箱是空的，這時(shí)如果另外兩個(gè)水箱的空標(biāo)記信號(hào)沒(méi)有，那么這個(gè)水箱的空標(biāo)記信號(hào)輸出為1，如果另外兩個(gè)水箱已經(jīng)有水箱出現(xiàn)空標(biāo)記信號(hào)的話(huà)，那么這個(gè)水箱的空標(biāo)記信號(hào)不能輸出為1。

而且當(dāng)這個(gè)水箱開(kāi)始注水時(shí)，水箱的空標(biāo)記信號(hào)需要復(fù)位。

以上是開(kāi)進(jìn)水閥程序，當(dāng)水箱空標(biāo)記為1時(shí)，就可以打開(kāi)進(jìn)水電磁閥，同理因?yàn)橐淮沃荒軐?duì)一個(gè)水箱進(jìn)行注水操作，所以如果檢測(cè)到另外兩個(gè)水箱有注水操作時(shí)，那么這個(gè)水箱也不能進(jìn)行注水操作。當(dāng)達(dá)到高水位時(shí)停止關(guān)閉進(jìn)水電磁閥，停止注水操作。

5、調(diào)用模擬量處理FC塊和水箱控制FB塊程序(案例源程序獲取，請(qǐng)看文末)

添加一個(gè)FB塊，并命名為“水箱水位控制程序”，我們?cè)谶@個(gè)FB塊中調(diào)用模擬量處理FC塊，模擬量處理FC塊的作用是對(duì)每隔水箱的液位傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

此外還要調(diào)用水箱控制FB塊程序，需要注意調(diào)用FB塊在分配背景數(shù)據(jù)塊時(shí)，要選擇多重實(shí)例背景，調(diào)用之后編寫(xiě)每隔水箱的放水和進(jìn)水的程序。