基于PLC的列车给水监控系统设计+梯形图(2)
所以，本课题的目的和意义在于如何设计一套完整的列车给水监控系统，去解决目前列车供水量核算困难、列车按时按量给水、缓解给水压力等等问题。
1.2 国内给水系统应用现状与技术水平
1.3 发展趋势
1.4课题的基本内容
本篇论文主要在基于PLC对列车供水监控系统软件、硬件的设计的基础上，研究载客列车供水监控系统监控要求与工艺流程并设计了一套完整列车给水监控系统，以用来解决铁路的给水点多线长、供水分散、规模小等要求和问题。
本论文的第二章主要介绍了对系统中各个功能部分比较完整的介绍，和系统设计的思路与设计系统总体方案，作出了系统的结构图，并且对压力传感器和变频器进行介绍。
在第三章中阐述了硬件设计，包括PLC的基本原理及PLC的选型，对系统的主线路和外围接线进行了设计，对选用的PLC进行了说明介绍。
第四章中主要对软件进行了设计，编写了系统的梯形图，对PLC的I/O端口进行了分配，对系统循环图的功能进行了分析和说明。
2 系统总体设计方案
2.1 给水系统设计要求
目前来看，我们国家的铁路正在实行高速动车组相关技术的引进以及更大层次的提速，因此，降低高速列车的断面以及减少高速列车的重心变得越来越重要，为了扩大列车运行的生活水箱的安置空间，我们在对高速列车进行设计的过程中，需要注重列车的给水系统的设计工作。
2.2 PLC的定义
可编程控制器以工作过程分别经历采样输入、执行用户程序、刷新输出三个步骤，这几个步骤称为一个周期扫描。在一个系统开始运行时，PLC的CPU会以很高的速度来重复执行上面的三个阶段。在可编程控制器进行输入采样阶段时，PLC会快速的扫描输入端口的状态以及数据，并且将得出的结果储存到I/O映象区中对应的目标单元。采样输入结束后，后面的动作依次是执行用户程序和刷新输出阶段，在用户执行程序这步，扫描PLC梯形图的次序是按照从上及下，从左及右，反复扫描。当梯形图每一个网络扫描时，先扫描由各触点组成的控制线路在梯形图左边，然后由左向右、由上向下的规则对由触点组成的控制线路开始逻辑运算， 当扫描用户程序结束后，PLC就进入刷新输出阶段。
设计者可以根据具体的控制要求，选择合适的仪表和控制单元进行系统集成[1]。PLC是集自动控制、集网络通信、计算机技术结合为一体的可编程控制器,并且CPU为核心。作为通用工控计算机,具有电气控制设备所需要的高可靠性和抗干扰能力强的特点[2]。程序的表达方式有四种:梯形图、指令表、逻辑功能图和高级语言[3]。
随着电子技术和计算机技术的发展,PLC的功能得到大大的增强,具有以下特点[4]:
l)高可靠性：PLC的高可靠性取决于它的软件设计与独有的循环周期扫描工作方式与硬件设计上一系列的抗干扰措施。
2)具有多种的I/O接口部分：PLC有相应的I/O部分与工程环境的设备或器件直接连接用来针对不同的工业现场实际信号。另外为了提高人性化的操作,它有多种人机对话的接口模块，真正提高了操作性能;它还能组成工业局部网络,靠的是它的多种通讯联网的接口模块。
3)采用模块化结构：解决满足各种工程技术的需求,大部分的PLC都是应用模块化的构造设计，除了小型单元式的PLC之外，提高了它的性能。PLC的各个部件通过机架和电缆把各模块分别联接,包括I/O端子、电源、CPU等都应用模块化的设计方法。
4)编程过程简便：PLC的编程简单易懂，是一种与继电器控制线路相似的梯形图,对大部分人来说,并不需要懂的太多计算机的专业知识理论,因此很容易被大部分使用者所理解和掌握，并且更多的应用在实际的工程当中。
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