水塔水位自动控制电路设计
水塔水位plc自动控制
水塔水位plc自动控制用plc控制水位的自动控制原理水塔水位自动控制一、实验目的用PLC 构成水塔水位自动控制系统二、实验设备1）Dais-__ 可编程控制模拟实验仪2）计算机3）连接导线一套三、实验内容1、控制要求：当水塔水位低于水位界（S4 为ON 表示）时，电磁阀Y 打开，于是进水（S4 为OFF 表示水池水位高于水池低水界），当水池水位高于水池低水界（S3 为ON 表示），电磁阀Y 关闭。
1）I/O 分配表：输入输出SB4：X2 L2：Y1SB3：X32）输入下图的梯形图。
3）调试并运行程序，观察结果。
2、控制要求：当水池水位低于SB4 所指示的位置时，启动SB4 按钮，L2 所指示的电机工作，水池进水。
当水池水位达到SB3 所指示的位置时，启动SB3 按钮，使L2 所指示的电机关闭，停止进水；当水塔水位低于SB2 所指示的位置时，启动SB2 按钮，L1 所指示的电机工作，开始水塔进水。
当水塔水位达到SB1 所指示的位置时，启动SB1 按钮，使L1 所指示的电机停止工作。
1）I/O 分配表：输入输出SB1：X0 L1：Y0SB2：X1 L2：Y1SB3：X2SB4：X32）输入下图的梯形图。
用plc控制水位的自动控制原理3）调试并运行程序，观察结果。
四、编程练习1）当水池水位低于水位界时（S4 为ON），电磁阀Y 打开进水（S4 为OFF 表示水池水位高于水池低水界）。
当水位高于水池高水位界（S3 为ON 表示），阀门关闭。
当S4 为OFF 时，且水塔水位低于水塔低位界时，S2 为ON，电动机M 运转，开始抽水。
当水塔水位高于水塔高水位界时，电动机M 停止。
根据上述控制要求编制水塔水位自动控制程序，并上机调试运行。
2）当水池水位低于水位界时（S4 为ON 表示），电磁阀Y 打开进水（Y 为ON）定时器开始定时，2S 以后，如果S4 还不为OFF，那么阀Y 指示灯闪烁，表示阀Y 没有进水，出现故障，S3 为ON 后，阀Y 关闭（Y 为OFF）。
电气控制与PLC课程设计(水塔水位PLC自动控制系统)
辽宁工程技术大学电气控制技术与PLC 课程设计设计题目水塔水位PLC自动控制系统指导教师院（系、部）电气与控制工程学院专业班级学号姓名日期电气控制技术与PLC课程设计任务书摘要随着现代社会生产的发展和技术进步，现代工业自动化生产水平的日益提高，微电子技术的飞速发展，在继电器控制系统的基础上产生了一种新型的工业控制装置——可编程控制器。
随着科技的发展和现实暴露的一些问题，以便能更快捷更方便的完成一些任务，在工农业生产过程中，经常需要对水位进行测量和控制。
水位控制在日常生活中应用也相当广泛，比如水塔、地下水、水电站等情况下的水位控制。
而水位检测可以有多种实现方法，如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等。
本文采用PLC进行主控制，在水箱上安装一个自动测水位装置。
利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化，把测量到的水位变化转换成相应的电信号，主控台应用MCGS 组态软件对接收到的信号进行数据处理，完成相应的水位显示、故障报警信息显示、实时曲线和历史曲线的显示，使水位保持在适当的位置关键词：PLC(Programmable Logic Controller)、自动化、水塔水位目录1概论 .................................. 错误！未定义书签。
1.1 可编程序控制器简介............... 错误！未定义书签。
1.2 PLC的工作原理.................... 错误！未定义书签。
1.3 PLC的特点 ....................... 错误！未定义书签。
1.4 PLC的选择 ....................... 错误！未定义书签。
2 水塔水位自动控制系统方案设计.......... 错误！未定义书签。
3 水塔水位自动控制系统硬件设计.......... 错误！未定义书签。
3.1水塔水位控制系统设计要求.......... 错误！未定义书签。
水塔供水自动控制系统的设计
水塔水位的PLC控制的设计PLC课程设计说明书姓名班级学号专业机电一体化技术教师组别日期 2012.1.10成绩目录一概述 (1)二水塔供水自动控制系统方案设计 (2)设计方案 (2)三水塔水位自动控制系统设计 (2)1水泵电动机控制电路的设计 (2)2水位传感器的选择 (4)四水位自动控制系统的组成 (6)1、系统构成及其控制要求 (6)2系统框图 (7)五 PLC的设计 (8)1可编程序控制器(PLC)简介 (8)2PLC工作原理 (8)3PLC的编程语言--梯形图 (9)4SYSMAC-C系列P型机概述 (11)5水塔水位自动控制系统的软件设计 (12)六结束语（系统总结分析） (17)1系统的优点 ............................................................................ 错误!未定义书签。
2结束语 .................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 (19)致谢 (20)水塔供水自动控制系统的设计一概述水塔水位控制系统采用交流电压检测水位,在控制系统启动后，若水槽水位低于水槽最低水位S2时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号，PLC根据此信号打开补水泵向水槽补水，当水位达到水槽最高水位S4时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止补水泵的工作，当水塔水位达到最低水位S2时，液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出，PLC在收到信号后启动水泵向水塔加水，当水塔水位达到最高水位S1时传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止水泵的工作。
二水塔供水自动控制系统方案设计设计方案PLC和传感器构成的水塔水位恒定的控制系统原理。
在控制系统启动后，若水槽水位低于水槽最低水位时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号，PLC根据此信号打开补水泵向水槽补水，当水位达到水槽最高水位时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止补水泵的工作，当水塔水位达到最低水位时，液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出，PLC在收到信号后启动水泵向水塔加水，当水塔水位达到最高水位时传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止水泵的工作。
水塔水位自动控制系统设计
绪论现今社会，自动化装置无所不在，在控制技术需求的推动下，控制理论本身也取得了显著的进步。
水塔水位的监测和控制，再也不需要人工进行操作。
实践证明，自动化操作，具有不可替代的应用价值。
水塔水位自动控制器，具有适应各种液体液位的检测和控制的功能，设计中分析了利弊，考虑了各种液体的阻值大小，是可以投入实际生产的产品。
水塔水位自动控制装置种类很多,如555 定时器组成的施密特触发器控制水位高低检测电路,51单片机设计的水位自动控制系统等. 但都存在一些问题,如当水塔中用于检测水位高低的探头发生故障时,555 定时器组成的施密特触发器控制电路无法检测,从而导致操作错误;51 单片机设计的电路结构复杂,除了搭接硬件电路外,还需要软件程序的设计,当系统受到外界干扰的时候,系统本身的稳定性就会变差，针对以上问题,本文实现了在恶劣的条件下能自动调节水位高低、手动解除报警装置、检测探头好坏的水塔水位控制器. 同时,通过调节电位器中的阻值,该控制器能够适应多种液体液位的检测。
第一章系统方案第一节方案论证现代控制理论本质上是时域法，是建立在状态空间基础上的，它不用传递函数，而是用状态向量方程作基本工具，从而大大简化了数学表达方式，因此原则上可以分析多输出、非线形以及时变系统。
自动控制技术的应用，推动了控制理论的发展，而自动控制理论的发展，又指导了控制技术的应用，使其进一步完善，随着科学技术的发展，自动控制技术和理论已经广泛的应用于科技、冶金、石油、化工、电子、电力、航空、航海、航天、核反应堆等各个学科领域。
近年来，控制科学的范围还扩展到生物、医学、环境、经济管理和其它许多社会领域，并为各个学科之间的相互渗透起了促进作用，可以毫不夸张的讲，自动控制技术和理论已经成为现代化社会的不可缺少的组成部分。
自动控制技术的应用于不公使生产过程自动化，从而提高生产率和产品质量，降低成本，提高经济效益，改善劳动条件，而且在探索新能源，发展空间技术和创造社会文明等方面具有十分重要的意义。
《PLC》水塔水位的模拟控制实验
《PLC》水塔水位的模拟控制实验一、实验目的1.学会用PLC构成水塔水位的自动控制系统2.熟练掌握PLC编程软件的编程方法和应用二、实验设备三、面板图1四、控制要求当水池水位低于水池低水位界（SB4为ON表示），阀L2打开进水（L2为ON）定时器开始定时，4秒后，如果SB4还不为OFF，那么阀L2指示灯闪烁，表示阀L2没有进水，出现故障，SB3为ON后，阀L2关闭（L2为OFF）。
当SB4为OFF时，且水塔水位低于水塔低水位界时SB2为ON，电机L1运转抽水。
当水塔水位高于水塔水位界时电机L1停止。
五、端口分配表2六、操作步骤1、按照I/O端口分配表或接线图完成PLC与实验模块之间的接线，将PLC的DI 输入端中的1M、2M公共端接到公共端的M端，将PLC的DO输出端中的1L、2L、3L公共端接到公共端的L+端,实验挂箱的COM端接到公共端的M端。
+24V接到公共端的L+端，认真检查，确保正确无误。
2、打开示例程序或用户自己编写的控制程序，进行编译，有错误时根据提示信息修改，直至无误，用PC/PPI通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中，下载完毕后将PLC的“RUN/STOP”开关拨至“RUN”状态。
3、按下按钮SB4为ON后，阀L2打开进水（L2为ON）。
定时器开始定时，4秒后，如果SB4还不为OFF，那么阀L2指示灯闪烁，表示阀L2没有进水，出现故障。
4、按下按钮SB3为ON后，阀L2关闭（L2为OFF）。
5、松开按钮SB4（SB4为OFF)时，按下SB2（SB2为ON）即水塔水位低于水塔低水位界时，电机L1运转抽水。
6、按下按钮L1电机L1停止。
七、实验总结1.了解并掌握水塔水位模拟控制的的工作原理。
2.能熟练运用编制和调试PLC程序的方法3。
水塔水位控制系统设计毕业设计
目录第1章概述 (2)1.1 背景介绍 (2)1.2 设计要求及意义 (3)第2章系统方案的设计 (4)2.1 总体设计方案 (4)2.2 系统组成 (6)第3章硬件设计 (6)3.1 单片机的简要介绍 (6)3.2 水位检测电路 (8)3.3 水质检测电路 (9)第4章软件设计 (10)4.1 水位控制程序 (10)4.2 水质检测程序 (12)第5章系统调试及说明 (15)5.1 软件调试 (15)5.2 硬件调试 (19)5.3 使用说明和注意事项 (20)第6章总结 (21)第7章致谢 (22)第8章参考文献 (23)第9章附录 (24)9.1 源程序清单 (24)9.2 总电路原理图 (29)第1章概述1.1 背景介绍随着科学技术的发展, 单片机作为嵌入式微控制器在工业测控系统, 智能仪器和家用电器中得到广泛使用。
在实时检测和自动控制的单片机使用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用。
水塔水位控制系统的基本要求是能够在无人监控的情况下自动进行工作, 在水塔中的水位到达水位下限时自动启动电机, 给水塔供水；在水塔水位达到水位上限的时候自动关闭电机, 停止供水。
并能在供水系统出现异常的时候能够发出警报, 以及时排除故障, 随时保证水塔的对外的正常供水作用。
水塔是在日常生活和工业使用中经常见到的蓄水装置, 通过对其水位的控制对外供水以满足需要, 其水位控制具有普遍性。
不论社会经济如何飞速, 水在人们正常生活和生产中起着重要的作用。
一旦断了水, 轻则给人民生活带来极大的不便, 重则可能造成严重的生产事故及损失, 从而对供水系统提出了更高的要求, 满足及时、准确、安全充足的供水。
如果仍然使用人工方式, 劳动强度大, 工作效率低, 安全性难以保障, 由此必须进行自动化控制系统的改造。
从而实现提供足够的水量、平稳的水压、水塔水位的自动控制有设计低成本、高实用价值的控制器。
该设计采用分立的电路实现超高、低警戒水位处理,实现自动控制,而达到节能的目的,提高了供水系统的质量。
水塔水位自动控制电路设计-毕业设计说明书
水塔水位自动控制电路设计-毕业设计说明书四川信息职业技术学院毕业设计说明书设计(论文)题目:________________________水塔水位自动控制电路设计专业: 应用电子技术班级:学号:姓名:指导教师:二〇一三年十二月五日目录摘要 (1)绪论 (2)第1章方案论证与分析 (3)1.1系统功能要求 (3)1.2整体方案 (3)1.2.1方案比较与论证 (3)1.2.2方案论证 (5)第2章硬件设计与分析 (6)2.1单片机最小系统 (6)2.1.1芯片介绍 (6)2.1.2单片机时钟电路设计 (8)2.1.3单片机复位电路设计 (9)2.2超声波测水位电路 (10)2.3指示电路 (11)2.3.1显示电路 (11)2.4报警电路 (12)2.5交流接触器工作原理 (12)2.6整机电路工作原理 (13)第3章软件设计 (14)3.1主程序流程图 (14)3.2中断流程图 (14)第4章系统仿真与调试 (16)4.1常用调试工具 (16)4.1.1Keil 软件 (16)4.1.2Proteus软件 (16)4.2系统调试 (17)第5章实物制作与调试 (18)5.1PCB板的制作 (18)5.2元件的装配 (19)5.3调试与性能检测 (20)参考文献 (22)附录1 整机电路原理图 (23)附录2 源程序 (24)附录3 元器件清单 (27)摘要采用低功耗单片机为控制核心、辅以超声波水位状态采集模块、二极管指示模块、电源供电模块、扬声器报警模块设计的自动水塔水位控制系统，通过一只中间继电器来接通大功率的交流接触器，控制水泵的运行成功实现水塔水位控制功能，它具有电路简单、功能齐全、制作成本低、性价比高等特点，是一种经济、实用的自动水塔水位控制系统。
硬件部分主要由单片机指示灯、继电器、蜂鸣器等基本外围电子电路组成。
它设计的优点是当水位达到一定的位置时报警器开始报警。
因此在生活实践应用中具有一定的价值。
水塔水位自动控制器的设计
目录：第一章目录 (1)第二章摘要 (2)第三章设计方案及设计原理 (2)第四章电路总图 (8)第五章元器件清单 (9)第六章总结 (10)第七章参考文献 (11)第八章附录 (11)第二章摘要水塔水位自动控制器主要用途是配合水泵，根据水塔水位高低的变化来启动及停止。
适用于工农业及民用自动供水。
本电路包括水位检测电路，水位范围测量电路，水泵开关电路，显示电路和电源电路5部分。
水位测量电路的功能是利用水的导电性检测水位的变化，水位范围测量电路的功能是利用比较器的原理实现水位范围的确定，应根据水井涌水量来调节中水位探头及高水位探头之间的距离，应调节在水塔水满后，而水泵不应离水工作为宜，同时利用迟滞比较器的迟滞特性避免跳闸现象。
水泵开关电路的功能是完成控制电路和水泵是否工作，显示电路的功能是显示水泵是否在工作。
电源电路则为以上电路提供直流电源。
本控制器适用于家庭住宅、学校、工厂、宾馆、办公、楼宇的自来水水塔（水池）式增压供水与江河井水控制，以及供水、消防、轻工、印染、化纤、造纸、化工、食品、饮料、酿造、制糖、养殖、工矿、农业、水处理等行业的给排水和其它生产用液体供给排放自动化控制或上、下限位报警。
第三章设计方案及设计原理：第一节综合图：由电源电路给各个电路提供直流电源，通过检测电路对水塔水位及范围的测量，产生不同的电位Vs,利用迟滞比较器的特性，控制继电器的工作状态，从而实现对水泵工作状态的自动控制。
第二节主要单元电路设计：一水位测量电路和水位范围测量电路置来实现水位范围的控制。
水位测量电路如图中右边所示，它由两部分组成：1.电阻R1，R2和稳压管D1、D2构成的参考电压产生电路：2.由迟滞比较器构成的水位范围测量电路。
参考电压产生电路产生两个稳定的电压，分别代表水位范围的上限值S2和下限值S1。
由于参考电源产生电路输出端接入比较器的输入，为了防止出现输出电流不稳导致参考电源不稳定的情况，电路采用电阻和稳压管相结合的方式构成。
水塔水位自动控制器设计 Microsoft Word 文档
课程设计水塔水位自动控制电路设计作者：肖志洋曹娇朱芳芳武晓晓辅导教师：陈建国指标要求：1，当水塔水位低于设定最低水位时启动电动机抽水，当水塔水位高于设定最高水位时使电动机停止；2，要有水位显示器。
设计要求：1，择合适的传感器，要说明选择理由。
叙述传感器的工作原理2，选择信号处理电路，并说明其工作原理。
3，选择控制元件，并说明怎样达到控制目的。
摘要本系统以单片机（A T89C2051）做为控制器，通过对检测水位的传感器采集的信号进行运算处理，根据要求控制电机的启动和停止，同时把水位的多少显示在四位数码管上，从而做到实时监控水位的目的。
一，方案论证与比较为了实现水位的测量和按要求的控制提出了以下3种方案。
方案一：用脉冲回波原理测量水位。
水位检测部分用压电式超声波传感器，超声波探头用单探头气介式。
探头固定于水塔盖子下面，探头发出超声波脉冲通过空气到达水面，经水面反射又被探头接收，测量发射与接收超声脉冲的时间间隔和，即可求出探头与水面的距离。
50KHZ的超声波有SN28784和TL851及外围元件产生，然后通过二极管和变压器送到超声波传感器，返回信号也经SN28784和TL851处理后给AT89C2051。
通过AT89C2051处理后送四位数码管显示。
同时监控水位是不是到达设定位置，来控制相应的继电器动做完成水塔水位的自动调节，其框图如图1所示。
图1方案二：根据圆筒式液位传感器的电容量与液位的关系检测水位。
圆筒式液位传感器如下图2，传感器的电容量与被液位的关系为一个桥臂(另一个臂为固定电容)，当水位变化时通过传感器获得电容的变化，经过模拟通道整流，放大，稳压的到合适的电压信号送入A/D 转换器转换为数字信号经单片机（AT89C2051）处理后识别水位是否达到设定值来控制电机的启动与停止。
同时把检测到的水位送数码管显示，达到设计要求。
其原理图如图3。
2r方案三：用电阻应变式压力传感器（该传感器有一根传压杆，上端安装微压传感器，下端安装感压膜，感压膜感受上面液体的压力）做为感压头，通过测量电桥提取电压信号，经放大后接入数摸转换器，送入单片机（AT89C2051）处理获得水位值，根据要求在数码管上显示，同时监控水位是否达到设定值通过单片机来控制继电器的通断以调节水位。
简易水塔水位控制电路课程设计
目录摘要 (2)1 系统组成图 (3)2 主要单元电路设计 (4)2.1电源电路 (4)2.2水位检测电路和范围测量电路 (5)2.3水泵开关电路和显示电路 (6)2.4电源电路 (8)2.5电路总原理图 (9)3 设计总结 (11)参考文献 (12)附录 (13)主要电子元件介绍 (13)元器件清单 (16)摘要在日常生活中，我们会经常看到控制水位的水塔，这种水塔简单，占地面积小，自动控制高。
其原理也很简单，其中由传感器和电压比较器组成的水位计量电路实现了检测水位的功能；由稳压二极管和迟滞比较器组成的水位范围控制电路实现了延时功能即防跳闸功能。
另外简易水塔水位控制电路还包括了电源电路，水泵工作电路和显示电路。
该电路设计简单，易于实现，而且通过手动调节电阻实现了手动调节。
1 系统组成图如图1.1为简易水塔水位控制电路系统组成图。
图1.1 简易水塔水位控制电路的总体框图由上图可知本电路非常简单，由电源电路向其他四个电路提供电压，这四个电路相互联系，依次作用，现对这四个电路的功能做具体解释：水位检测电路：利用水的导电性检测水位变化，同时形成回路，形成电信号实现对水位的控制。
水位范围检测电路：利用比较器原理实现水位范围的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞性来避免跳闸现象。
水泵开关电路：完成控制电路和水泵通放水的转换。
显示电路：显示水泵状态。
电源电路：为上述所有电路提供直流电源。
2 主要单元电路设计2.1 水位计测量电路该电路主要有传感器、电容、电阻和电压比较器等元件组成。
图2.1为压阻式压差传感器水位计测量电路。
图2.1 压阻式压差传感器水位计测量电路由上图的电路可知组成电路的主要元件是传感器和电压比较器，其中传感器对水压变化检测，电压比较器主要是用来对信号的放大。
具体工作原理是：压阻式压差传感器感压膜片上形成相应的水压强，由压力传感器的感压膜片感生出相应电压，经传感器内部的V/A变送器，压力传感器中同时测出水温并自动补偿，输出不受水温、大气压强等因素影响的4—20mA的水位模拟信号，由双芯屏蔽电缆连接到水位仪输入端，经A/D转换，再经去伪、除波等处理得出所测的水位。
简易水塔水位控制电路
1 系统组成图图为简易水塔水位控制电路系统组成图，由电源电路，水位检测器，水位范围测量电路，水泵开关电路和显示电路组成。
各部分电路的组成及其用途如下：电源电路：为上述所有电路提供直流电源水位检测电路：利用水的导电性检测水位变化，同时形成回路，形成电信号实现对水位的控制。
水位范围检测电路：利用比较器原理实现水位范围的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞性来避免跳闸现象水泵开关电路：完成控制电路和水泵通放水的转换显示电路：利用发光二极管将水泵状态显示出来2 原理电路图采用传感器对水塔水位进行监测，并根据水塔水位的变化将其信号传递给迟滞比较器，经过迟滞比较器的运算、比较、放大，来控制水泵是否工作。
并通过发光二极管来显示水泵的工作状态，易于判断和检修。
迟滞比较器的运用避免了由于水波的波动而造成的水泵的反复的放水与闭合，实现了水塔水位的自动控制。
3 主要单元电路设计3.1电源电路图1如图1为电源电路直接可以从电网供电，通过变压器电路，整流电路，滤波电路，和稳压电路直接将电网中的220V交流电转换成+12V的支流电压。
其各部分功能如下：3.1.1 变压器：采用常规的铁心变压器，将高压转变为低压。
整流电路：采用二极管桥式电路，任务是将交流电换成直流电，这主要靠二极管的单向导电作用，T为电源变压器，作用是将交流电网电压变成整流电路要求的电压价。
其优点是输出电压高，纹波电压小，管子所承受的最大反向电压底。
3.1.2滤波电路：由C1，C2，C3，C4构成，用于滤去整流输出电压中的纹波，本电路采用电容输入式，电容具有平波作用。
使纹波较小，适用于负载电压较高，负载变动不大的电路。
3.1.3 稳压电路：采用三端稳压集成电路，有输入，输出和接地端，内部由启动电路，基准电压电路，取样比较放大电路，调整电路和保护电路组成。
电路中接入电容用来实现频率补偿防止稳压器自激振荡和抑制电路引入的高频干扰，另一方面以减少稳压电源输出端由输出电源引入的低干扰。
PLC-水塔水位自动控制-
（2）常数
在编程中经常会使用常数。常数数据长度可为字节、字和双字， 在机器内部旳数据都以二进制存储，但常数旳书写能够用二进制、 十进制、十六进制、ASCII码或浮点数（实数）等多种形式。几种 常数形式分别如表3.9所示。
CPU旳存储区
1. 输入映像寄存器（I）（I0.0~I15.7），每个扫描周期采样。 2．输出映像寄存器（Q）（Q0.0~Q15.7），每个扫描周期末尾 3. 变量存储器（V） 4.位存储器（M）区（M0.0~M31.7） 5.定时器（T）存储器区 6.计数器（C）存储器区 7.高速计数器（HC） 8.累加器（AC） 9. 特殊存储器（SM）标志位 如SM0.0，SM0.1，SM0.4，SM0.5
CPU旳存储区
10.局部存储器（L）区 11.模拟量输入映像寄存器（AI） 12.模拟量输出映像寄存器（AQ） 13.顺序控制继电器（S）
三、寻址方式
1. 直接寻址方式
按位寻址 存储区内另有某些元件是具有一定功能
旳硬件，因为元件数量极少，所以不用 指出元件所在存储区域旳字节，而是直 接指出它旳编号。 按字节、字或双字寻址
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PLC编程语言旳国际原则
1.顺序功能图 2.梯形图 3.功能块图 4.语句表 5. 其他编程语言
图3.4 顺序流程图
1. 顺序功能图
T0 S1
T1 S2
S T2 S3
S
T3 T8
S8 S
T9
2. 梯形图（LAD）
图3.2 梯形图举例
3. 功能块图（FBD）
功能块图（FBD）旳图形构造与数字电子电路旳构 造极为相同，如下图3.3所示。
必须指定存储器标识符、字节地址和位号，如 图3.8 所示。图3.8中MSB表达最高位，LSB表
基于plc水塔水位自动控制系统设计(毕业论文)
基于plc水塔水位自动控制系统设计(毕业论文)基于PLC的水塔水位自动控制系统设计摘要：本论文设计了一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的水塔水位自动控制系统。
该系统通过PLC对水塔水位进行实时监测和控制，实现了水塔水位的稳定控制和节约水资源的目标。
本论文详细介绍了系统的硬件组成、软件设计和系统调试，为读者提供了一种实用的水塔水位自动控制方案。
一、引言水塔是城市供水中重要的基础设施之一，它起到了调节和储存水的作用。
传统的水塔水位控制主要依靠人工操作，存在着很多问题，如操作不及时、水资源浪费等。
因此，设计一种基于PLC的水塔水位自动控制系统，可以提高水塔的运行效率和水资源利用率。
二、系统需求分析本系统需要实现以下功能：1.实时监测水塔水位；2.根据水位自动控制水泵的启停；3.实现水塔水位的自动调节；4.防止水泵过载和干运转等异常情况；5.实现远程监控和管理。
三、系统设计1.硬件组成2.本系统主要由PLC、水位传感器、水泵、电动阀门、通信模块等组成。
其中，PLC作为核心控制单元，负责数据处理和控制输出；水位传感器监测水塔水位；水泵和电动阀门负责水流的控制；通信模块实现数据传输和远程监控。
3.软件设计4.本系统的软件设计主要包括PLC程序设计和上位机监控软件设计。
PLC程序主要实现数据采集、逻辑控制和水泵启停等功能；上位机监控软件则通过组态软件实现数据的实时显示、参数设置和远程控制等功能。
5.系统调试6.在系统调试过程中，我们进行了硬件和软件的测试，验证了系统的稳定性和可靠性。
同时，我们还对系统的节能效果进行了评估，结果表明本系统可以有效地节约水资源。
7.系统功能完善与优化8.针对实际应用中出现的问题和不足，我们提出了相应的改进措施：首先，增加了水泵的故障检测功能，提高了系统的安全性；其次，优化了控制算法，提高了水塔水位的控制精度；最后，完善了上位机监控软件的功能，提高了系统的可操作性。
9.经济效益分析10.本系统的应用带来了显著的经济效益。
实训项目8水塔水位自动控制电路
实训项目8 水塔水位自动控制电路——请设计制作一个无人职守的水塔自动上水控制电路一、实训目的1、掌握三极管，继电器，二极管有在实际生活中的控制应用。
2、掌握交流接触器、热继电器、电动机的控制方法。
二、实训项目指示要求水塔水位自动控制电路的设计要求：1、主要指标①直流流电压检测水位。
②水位低于下限B点水位水泵抽水。
③水位达到最高水位线A时水泵停止抽水。
④水位降低到最低水位线B以下时恢复运行抽水。
2、水塔示意图三、实训原理1、水塔水位自动控制电路原理框图如图8-1所示:图8-1 水塔自动上水控制电路原理框图水塔水位的基本控制原理是首先由电源向其他功能部分供电，由检测电路对水塔内的水位进行检测，水塔内设置了高、中、低三个水位检测点，检测电路在三个不同水位点上得到的检测信号是不一样的，然后将检测到的信号传送到控制电路，再由控制电路决定执行电路中水泵的抽水或停止抽水。
2、硬件电路设计如图8-2所示, 水塔水位自动控制电路,由电源变压器、全波桥式整流电路、继电器、交流接触器、控制晶体管以及高水位电极A、低水位电极B、和主电极C组成。
图8-2 水塔自动上水控制电路交流220V电压经变压器T降压，VD1～VD4整流和C1滤波后，产生12V 电压，供给控制执行电路。
在水塔内无水或水位低于低水位电极B时，控制管V因基极电位与发射极电位相同而处于截止状态，继电器K1不动作，其常开触头K1-2断开，常闭触头K1-1接通，交流接触器KM通电吸合，使三相水泵M1通电运转，水泵开始抽水。
当水塔内水位到达高水位电极A处时，+12V电压经电阻器R1、高水位电极A、水的导电电阻和主电极C加至V的基极，使V正偏导通，交流接触器KM 断电，其触头释放，切断三相水泵电动机M1的电源，水泵停止抽水。
当用户用水使水塔内的水位下降至低水位电极B以下时，V又因基极电位与发射极电位相同而截止，继电器K1释放，其常开触头K1-2断开，常闭触头K1-1接通，使交流继电器KM吸合，三相水泵电动机M1通电，重新开始抽水，如此周而复始，实现无人职守自动抽水。
任务二 水塔水位的PLC控制
低速定时器
OUT T
低速累计定时器 OUT ST
0.1～3276.7
ENO:=OUT_T(EN,C oil,Value);
普通定时器 累计定时器
OUTH T OUTH ST
0.01～327.67
高速定时器
OUTHS T
高速累计定时器 OUTHS ST
0.001～32.767
ENO:=OUTH(EN,Co il,Value);
11
项目一 任务二 水塔水位的PLC控制
FX5UPLC定 时器的分类
通用定时器 累计定时器
低速定时器
普通定时器
高速定时器
低速累计定 时器
普通累计定 时器
高速累计定 时器
12
项目一 任务二 水塔水位的PLC控制
表1-14 定时器输出指令使用要素
名称
助记符 定时范围（s）
梯形图表示
FBD/LD表示
ST表示
编号
功能描述
SM400 SM401 SM402
SM0 SM52 SM409 SM410 SM412 SM471030
SM8000 SM8001 SM8002 SM8004 SM8005 SM8011 SM8012 SM801231 SM8-022 SM801249 SM802304
运行监视，PLC运行时为ON 运行监视，PLC运行时为OFF 初始化脉冲，仅在PLC运行开始时ON一个扫描周期 发生出错，OFF：无出错，ON：有出错 PLC内置电池电压过低时为ON 10ms时钟脉冲，通、断各5ms 100ms时钟脉冲，通、断各50ms 1借s位时标钟志脉位冲：，减通、运断算各结0果.5为s 零时置位 2进s时位钟标脉志冲位，：通加、运断算各有1进s 位或结果溢出时置位 1指mi令n时执钟行脉完冲成，标通志、位断：各执3行0s完成为ON 零为标ON志时位禁：止加全减部运输算出结果为零时置位
水位自动控制器电路图
水位自动控制器电路图目前市售水位控制器大都没有水塔(池)进水指示与保护、报警功能，当水源无水或水泵故障时，不能自动停泵，既浪费电能，又容易烧毁电机。
当水位低于下水位且泵无水时，不能及时停泵报警，提醒用户。
因此，其安全性与可靠性尚有不足。
本文介绍的两种水位自动控制器，都是为解决上述问题而设计的。
图1是S Z K－Ⅱ型水位自动控制器电原理图。
同相器I C3、I C4组成大回差施密特触发器。
R12、C4为积分电路，能有效地消除交流电源引入的干扰。
R14、R13使I C4输出呈施密特特性。
通过水塔地电极与下、上水位电极跟水顺序接触，改变I C3输入电压，实现水位自动控制。
I C1、I C2、I C3的输出共同控制三极管V T1。
V T1导通时，C3放电，I C5输出为负。
V T1截止时，V D7反偏，电源经R10向C3充电，延时开始。
到达延时时间后，I C5输出变正，电路进入保护或报警状态。
延时时间应调整为略大于开泵至水塔有进水所需的时间。
V T1截止有两种情况：1、I C1与I C2输出都为正，即水位在上水位电极以上和进水口仍有水流。
这是专为自来水压力不正常须装加压泵或自来水与井、河水并用的环境而设计的报警。
当自来水压力能自流上水塔时，水满报警，提醒用户关闭水阀。
如果水塔加装水位浮球阀，并使浮球阀关水线在上水位电极上方，则不需报警便能自动控制。
这时应拆去V D5、V D6，并将V T1发射极接电源负极，使I C2输出开路以消除本项报警。
2、I C1、I C2、I C3输出都为负，即水位在上水位电极以下、水泵工作和水抽不(未)上水塔时的状态。
这时，在延时时间内，水塔进水口若有水流，则I C1输出变正，V T1导通；若仍无水流，则I C5输出因C4充电电压上升而变正。
V D8、R15能加速I C5翻转和消除电源波动的影响。
I C5的输出分两路，一路为V T2提供基极电流，产生鸟叫声报警；一路通过V D9加至I C4输入端，使其输出变正，水泵停泵，同时通过R11作用于I C3输入端。
简易水塔水位控制电路
郑州轻工业学院本科课程设计（论文）题目简易水塔水位控制电路学生姓名杨二兵专业班级电信11-01学号 541101030143院（系）电气信息工程学院指导教师(职称)完成时间 2013年6月25日郑州轻工业学院课程设计任务书题目简易水塔水位控制电路专业电信工程11-01 学号 541101030143 姓名杨二兵主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容1．阅读相关科技文献。
2．学习protel软件的使用。
3．学会整理和总结设计文档报告。
4．学习如何查找器件手册及相关参数。
技术要求1.要求电路能够通过控制两个水泵实现对水位的控制。
假定水位范围是S1～S2（S1＜S2），S为实际水位。
当S＜S1时，两个水泵都放水；当S1＜S＜S2时，仅一个水泵放水；当S＞S2时，两个水泵都关闭。
2.要求电路在S1、S2处不能出现跳闸现象，即水泵不能在短时间内反复在放水和关闭的状态之间转换。
3.要求电路能够显示出水泵的状态。
4.要求电路能够手动调节水位控制的范围。
主要参考资料1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2003完成期限： 2013年6月30日指导教师签章：专业负责人签章：2013 年 6 月 22日1简易水塔水位控制电路摘要随着科技的发展人们对水位控制的需求越来越多，它不仅要具有控制水位的功能，而且要能自动控制，从而能解放人力，在不需要人为控制的同时它还要能够调节控制水位的范围，我设计的这个电路由电源电路，水位监测电路，水位范围测量电路，水泵开关电路和显示电路组成。
它采用了水压传感器、74LS00、74139、二极管、三极管、稳压管、继电器、三端稳压电路等多种电子元件来实现各部分电路。
简易水塔水位控制电路电子课程设计
目录1概括 ........................................................................2系统整体方案设计 ........................................................3主要单元电路设计 ........................................................电源电路 . ..............................................................水位检测电路和水位范围丈量电路 . .....................................水泵开关电路及显示电路 ...............................................4 元器件选型................................................................水压传感器 ............................................................比较器 .................................................................稳压管 .................................................................稳压芯片 . .............................................................一般二极管 ...........................................................发光二极管 ...........................................................三极管 ................................................................电磁继电器 ...........................................................变压器 ................................................................桥式整流电路 ........................................................4.11 CD4011 ...............................................................迟滞比较器 ..........................................................结论及展望...................................................................参照文件 ......................................................................附录 ...........................................................................1 2 3 3 3 5 8 8 8 9 10 10 11 11 12 14 14 15 16 17 18 19摘要该方案电源电路采纳电网供电，经过变压器电路、整流电路、滤波电路和稳压电路将电网中的 220V沟通电变换成直流 12V电压。
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四川信息职业技术学院毕业设计说明书设计(论文)题目:________________________ 水塔水位自动控制电路设计专业: 应用电子技术班级:学号:姓名:指导教师:二〇一三年十二月五日目录摘要 (1)绪论 (2)第1章方案论证与分析 (3)1.1系统功能要求 (3)1.2整体方案 (3)1.2.1方案比较与论证 (3)1.2.2方案论证 (5)第2章硬件设计与分析 (6)2.1单片机最小系统 (6)2.1.1芯片介绍 (6)2.1.2单片机时钟电路设计 (8)2.1.3单片机复位电路设计 (9)2.2超声波测水位电路 (10)2.3指示电路 (11)2.3.1显示电路 (11)2.4报警电路 (12)2.5交流接触器工作原理 (12)2.6整机电路工作原理 (13)第3章软件设计 (14)3.1主程序流程图 (14)3.2中断流程图 (14)第4章系统仿真与调试 (16)4.1常用调试工具 (16)4.1.1Keil 软件 (16)4.1.2Proteus软件 (16)4.2系统调试 (17)第5章实物制作与调试 (18)5.1PCB板的制作 (18)5.2元件的装配 (19)5.3调试与性能检测 (20)参考文献 (22)附录1 整机电路原理图 (23)附录2 源程序 (24)附录3 元器件清单 (27)摘要采用低功耗单片机为控制核心、辅以超声波水位状态采集模块、二极管指示模块、电源供电模块、扬声器报警模块设计的自动水塔水位控制系统，通过一只中间继电器来接通大功率的交流接触器，控制水泵的运行成功实现水塔水位控制功能，它具有电路简单、功能齐全、制作成本低、性价比高等特点，是一种经济、实用的自动水塔水位控制系统。
硬件部分主要由单片机指示灯、继电器、蜂鸣器等基本外围电子电路组成。
它设计的优点是当水位达到一定的位置时报警器开始报警。
因此在生活实践应用中具有一定的价值。
关键字超声波检测；水位控制绪论在我国尤其是人口高度密集的企业单位和学校，有90%以上是采用传统的抽水方法，用人工监控但是这种方法不仅浪费。
人力资源且工作不方便而且，近几年来，随着农村饮水工程的。
启动和乡村集镇化建设的发展，深井取水成为解决饮用水的主要方法如果采用人工监控抽水，不但浪费人力资源，而且还容。
易发生干抽现象，而且水塔的水用完了还不知道，有时则抽满溢出来，浪费水资源和能源为了提高效率，节约资源，我们就如何实现智能抽水，采用单片机系统进行控制，给出了硬件电路和程序思路。
其中运用比较多的主要在大众生活方面，以单片机为控制中心的智能小系统。
在本设计中，我们采用了单片机控制多模块设计，便于检查和维修。
该设计的基本原理为以51 单片机作为控制元，由软件系统和硬件系统两部分组成。
可靠性：系统应保证长期安全地运行。
系统中的硬软件及信息资源应满足可靠性设计要求。
安全性：系统应具有必要的安全保护和保密措施。
实用性：注重采用经济而实用的技术，使系统建设的投入产出比最高，能产生良好的社会效益和经济效益。
易操作性：贯彻面向最终用户的原则，使用户操作简单直观，易于掌握。
广泛性：现在大多数企业以及农户为了节约成本都应用此种水塔控制，它的优越性被越来越多的人们所接受、使用。
第1章方案论证与分析1.1系统功能要求设计方案采用单片机作为核心部件，并配以时钟电路、复位电路、报警电路、通过扩展外围设备及接口电路完成整个控制系统对电机的控制。
成功实现水塔水位显示功能，自动控制电机进行补水功能，从而达到设计要求。
1.2整体方案1.2.1方案比较与论证1．基于数字电路实现的电路方案本设计电路专门用于自来水塔水位的控制。
当水位低于最低水位时，自动将供水泵启动上水；当水位到达最高水位是，自动停住上水，不用人工控制。
该电路的特点是通过一只中间继电器来接通大功率的交流接触器，控制上水水泵电动机的启动。
这是由于555电路输出功率较小，不能驱动大功率的交流接触器它。
电路工作原理：电路中如图（1-1），NE555组成R-S触发器，作为主控电路。
R1、R3与R4组成输入端分压偏置电路，它将R-S触发器的R端与S端分别偏置在既不大于2V/3，也不小于V/3的中间状态。
当水塔中的水位处于满水时，电源电极A通过水电阻与B、C电极相连，使R-S触发器的R、S端均为高电平，R-S触发器输出端为低电平，继电器K通过吸合，通过常闭触点将交流接触K2的电源断开，上水水泵处于停歇状态。
图1-1数电设计电路原理图在上水过程中，当水位上升使电极A、B接触后，通过水电阻与R2将电源电压加至定时器的2脚，使R-S触发器的S端出现高电平，但这一高电平对电路不起触发作用。
电路保持原状态，上水过程继续。
当水位进一步上升使电极AC连通后，电源电压通过水电阻与R1加至6脚，是R-S触发器的R端出现高电平。
这一高电平作为R-S触发器的复位电平，使电路复位，输出端输出低电平，继电器K通电吸合，通过常闭触点K1-1将交流电接触器的电源断开，接触器断开水泵工作电源，上水停止。
2．基于单片机电路实现的电路方案本设计方案采用内部含Flash存储器的单片机作为核心部件，并配以时钟电路、复位电路、显示电路、报警电路、超声波测距模块，通过扩展外围设备及接口电路完成整个控制系统对电机的控制．电机的控制有串行和并行两种方式，本系统采用串行控制，驱动系统中通过单片机输出控制信号，实现电机不同的控制。
基于单片机实现的电路方案方框图如图1-2所示：图1-2单片机设计电路原理框图各模块的功能如下：时钟电路：单片机的时钟信号用来提供单片机内各种微操作的时间基准，时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号。
复位电路：用于系统的正常初始化，当单片机系统在运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需要复位以使其恢复正常工作状态。
超声波水位控制及显示电路：用于控制水位的上升，同时显示水位，当水位超过警卫线时显示灯就会亮。
交流接触器电路：控制大功率水泵进行抽水工作。
报警电路：超过警卫线时，再加水就会实施报警，提醒人们无需再加水。
稳压滤波电源电路：主要是为给系统提供安全、稳定的电源电路。
1.2.2方案论证以单片机为主体配以超声波测距模块，精确测出水位容量，且不会影响水质。
电路具有高可靠性、功能强、高速度、超强抗干扰、低功耗、便于操作等优点，高可靠性、功能强、高速度。
在系统中，应用超声波模块可以测出水位的高度和水即满的位置，在单片机的控制下，让超声波功能最大化。
一直是衡量单片机性能的重要指标，也是单片机占领市场、赖以生存的必要条件，所以本次设计我们选用了以单片机为中心的设计，此方案的灵活性明显要高于数字电路构成的系统，即本次设计选择基于单片机电路实现的电路方案。
第2章硬件设计与分析水塔自动供水系统由单片机最小系统、液位控制电路、水位指示电路、报警电路、交流接触器电路和稳压电源等组成，水塔自动供水系统电路原理图见附录1所示。
2.1单片机最小系统电路最小系统由AT89C51单片机、时钟电路、复位电路组成，它是电路工作的最基本的单元电路，任何单片机基于单片机的设计系统都离不开它。
2.1.1芯片介绍单片机包含中央处理器、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。
中央处理器：中央处理器（CPU）是整个单片机的控制核心部件，完成运算和控制功能。
CPU有运算器和控制器组成。
它是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
内部数据存储器（RAM）：单片机内部共有256个RAM单元，其中有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。
内部程序存储器（ROM）：单片机共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。
定时/计数器：单片机有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
并行输入输出(I/O)口共有4组8位I/O口（P0、P1、P2或P3），用于对外部数据的传输。
全双工串行口：单片机内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。
中断系统：单片机具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。
时钟电路：单片机内置最高频率达12MHz 的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但单片机需外置振荡电容。
单片机的引脚说明：单片机采用40Pin 封装的双列直接DIP 结构，下图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O 口，中断口线与P3口线复用。
其引脚排列如图2-1。
图2-1 单片机引脚图 控制引脚介绍： 1．ALE:系统扩展时，P0口是八位数据线和低八位地址先复用引脚，ALE 用于把P0口输出的低八位地址锁存起来，以实现低八位地址和数据的隔离。
2．PSEN ；低电平有效时，可实现对外部ROM 单元的读操作。
3．EA:当EA 信号为低电平时，对ROM 的读操作限制在外部程序存储器；而挡EA 为高电平时，对ROM 的读操作是从内部程序存储器开始的，并可延至外部单片机程序存储器。
4．RST:当输入的复位信号延续两个机器周期以上的高电平时即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作。
5．XTAL和1XTAL2：外接晶振引线端。
并行I/O端口介绍：P0端口［P0.0-P0.7］P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口，端口置1（对端口写1）时作高阻抗输入端。
作为输出口时能驱动8个TTL。
P1端口［P1.0－P1.7］P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。
输出时可驱动4个TTL。
端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。
对内部Flash程序存储器编程时，接收低8位地址信息。
P2端口［P2.0－P2.7］P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。
输出时可驱动4个TTL。
端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。
对内部Flash 程序存储器编程时，接收高8位地址和控制信息。
在访问外部程序和16位外部数据存储器时，P2口送出高8位地址。
而在访问8位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。
P3端口［P3.0－P3.7］P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。