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实例教程
四通道供水场景

四通道供水场景

本教程将带你用 PLC在线模拟器 与 3D场景模拟器-iScene 搭建一个四通道供水系统:四个水箱由四台水泵供水,水位到达低位时自动启动水泵补水,到达高位时停止,并支持手动/自动模式切换。

场景目标

┌─────────────────────────────────────────────┐
│                 供水车间                     │
│  ┌──────┐  ┌──────┐  ┌──────┐  ┌──────┐    │
│  │水箱1 │  │水箱2 │  │水箱3 │  │水箱4 │    │
│  └──┬───┘  └──┬───┘  └──┬───┘  └──┬───┘    │
│     │         │         │         │         │
│  ┌──┴───┐  ┌──┴───┐  ┌──┴───┐  ┌──┴───┐    │
│  │水泵1 │  │水泵2 │  │水泵3 │  │水泵4 │    │
│  └──────┘  └──────┘  └──────┘  └──────┘    │
│            控制面板(自动/手动)              │
└─────────────────────────────────────────────┘

控制要求:

  • 每个水箱独立控制:液位低于低位开关时启动对应水泵,高于高位开关时停止;
  • 支持自动 / 手动模式切换:自动模式下由水位自动启停水泵,手动模式下由面板按钮直接控制;
  • 面板指示灯实时显示每台水泵的运行状态。

涉及的知识点

  • iScene 流体组件:水箱(Tank)、水泵(Pump)、管道(Pipe)、控制面板(ControlPanel);
  • 梯形图指令:常开触点、置位/复位线圈、比较触点;
  • 变量绑定与双向同步(详见 PLC 变量绑定与通信)。

第一步:搭建 iScene 场景

  1. 打开 iScene,进入场景设置面板 → 🔧 流体组件,添加 4 个水箱,调整尺寸与位置摆成一行;
  2. 每个水箱下方添加 1 台水泵,用管道把水泵出水口与水箱进水口连接起来;
  3. 添加 1 个控制面板,配置以下元素:
元素数量绑定变量
按钮(latch 自锁型)4手动启动按钮,分别绑定 面板1.手动1 ~ 面板1.手动4
按钮(reset 复位型)1面板1.自动_手动(按下=手动模式)
指示灯4分别绑定 Q0.0 ~ Q0.3(水泵运行指示)

组件变量与 PLC 变量绑定

每个水箱与水泵的联动变量如下(以 1 号通道为例):

组件组件变量权限绑定 PLC 变量说明
水箱1低位开关只读M0.0液位低于低位开关时 = 1
水箱1高位开关只读M0.1液位高于高位开关时 = 1
水泵1启停读写Q0.0PLC 写 1 启动水泵
水泵1运行反馈只读M1.0水泵实际运行状态(iScene 模拟)
面板指示灯1只读Q0.0与水泵启停同源

其余通道依次类推(水箱2 → M0.2/M0.3,水泵2 → Q0.1/M1.1,……)。

第二步:编写 PLC 程序

在 PLC在线模拟器 中新建工程,先创建变量:

变量名类型说明
M0.0 ~ M0.7Bool各水箱低/高位开关(场景 → PLC)
Q0.0 ~ Q0.3Bool各水泵启动输出(PLC → 场景)
M1.0 ~ M1.3Bool各水泵运行反馈(场景 → PLC)
M2.0Bool自动/手动标志(0=自动,1=手动)
M3.0 ~ M3.3Bool面板手动启动按钮(场景 → PLC)

逻辑设计(以 1 号通道为例)

水泵启动条件满足其一即可:

  1. 自动模式(M2.0 = 0)且水箱低位开关导通;
  2. 手动模式(M2.0 = 1)且手动按钮按下。

水泵停止条件:水箱高位开关导通(水位已满,自动停止)。

梯形图网络(1 号通道):

网络1:启动逻辑
        M2.0          M0.0                M0.1             Q0.0
--|/|------------| |----------+--------|/|------------( S )--
(自动模式)    (低水位)      |      (高水位:达到后停止置位)
                             |
        M2.0          M3.0     |
--| |------------| |----------+
(手动模式)    (手动按钮)

网络2:停止逻辑
        M0.1
--| |-------------------------------( R )-- Q0.0
(高水位)

网络3:面板指示灯(直连)
        Q0.0
--| |--------------------------------( )-- Q0.0(已由网络1/2驱动,指示灯绑定同变量)

实际编辑时,Q0.0 的置位与复位线圈分属两个网络;指示灯直接绑定 Q0.0 即可与水泵同步。

其余三个通道照此复制,依次换成 Q0.1Q0.3、M0.2M0.7、M1.1M1.3、M3.1M3.3。

面板切换提示

为方便观察,可再加一个网络:用 M0.0(水箱1 低位)驱动 SM0.5(1 秒时钟)配合实现"低水位时指示灯闪烁"的效果,进一步理解系统变量用法。

第三步:运行与验证

  1. 在 PLC在线模拟器 中启动仿真;
  2. 观察 iScene:水箱液位默认满水(高水位),水泵处于停止状态;
  3. 在场景中把水箱液位调到低位(或在面板输入框中修改液位),低位开关变为 1,PLC 启动对应水泵,水箱开始注水;
  4. 液位升到高位后,高位开关变为 1,水泵自动停止;
  5. 按下面板自动/手动按钮切换到手动模式,用 4 个手动按钮直接启停水泵。

验证要点:

  • 每个通道的水泵是否独立启停,互不影响;
  • 自动模式下,低水位→启动、高水位→停止的边界是否准确;
  • 手动模式下,自动逻辑是否被屏蔽。

扩展练习

  • 给每个通道增加一个流量计,在面板上显示瞬时流量;
  • 用电动阀替代部分水泵,练习两位式(bool)与比例式(analog)两种控制方式;
  • 增加压力计,观察多泵同时运行时管道压力的变化;
  • 在 PLC 侧用 TON 定时器给水泵增加 2 秒启动延时,防止频繁启停。