水塔供水自动控制系统的设计
水塔水位PLC自动控制系统
水塔水位P L C自动控制系统(总33页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除电气工程学院课程设计说明书设计题目：水塔水位PLC自动控制系统系别：电气工程及其自动化年级专业： 13级应电2班组员：贾猛、孟令军、修圣虎、李晶指导教师：郭忠南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（PLC）。
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) 自动化水塔水位三菱PLC目录第一章研究背景 (1)1.1可编程控制器的产生及发展 (1)1.2PLC的基本结构 (2)1.3PLC的特点 (5)1.4PLC的工作原理 (6)1.5梯形图程序设计及工作过程分析 (8)第二章水塔水位自动控制系统方案设计 (10)第三章水塔水位自动控制系统硬件设计 (12)3.1水塔水位控制系统设计要求 (12)3.2水塔水位控制系统主电路 (12)3.3水泵电机的选择 (13)3.4水位传感器的选择 (13)3.5可编程序控制器的选择 (14)3.6PLC I/O口分配 (14)3.7PLC控制电路原理图 (16)第四章水塔水位自动控制系统软件设计 (17)4.1程序流程图 (17)4.2梯形图 (18)第五章设计总结 (24)第一章研究背景1.1 可编程控制器的产生及发展可编程控制器是二十世纪七十年代发展起来的控制设备，是集微处理器、储存器、输入/输出接口与中断于一体的器件，已经被广泛应用于机械制造、冶金、化工、能源、交通等各个行业。
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。
水塔智能水位控制系统设计设计
毕业设计水塔智能水位控制系统设计摘要水塔水位的控制系统是我国供水系统较为常用的，水塔供水的主要问题是塔内水位应该始终保持在一定的范围内，避免“空塔”、“溢塔”现象发生。
传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点，而智能控制系统的成本低，安装方便，灵敏性好，是节约水源，方便生活的水塔水位控制的理想装置。
本设计介绍的是一种由AT89C51单片机为主控元件的电压传感器的水塔水位测量系统。
压力传感器一般由弹性敏感元件和位移敏感元件组成。
弹性敏感元件的作用是使被测压力作用于某个面积上并转换为位移或应变，然后由位移敏感元件或应变计转换为与压力成一定关系的电信号。
测量时首先由安装在塔底的压力传感器感应被测水位高度并将其转换成电信号，经过信号调理电路进行滤波、放大，输出相应的直流电压信号，然后输入到串行的A/D转换器中进行模-数转换，模-数转换以后得到的数字信号直接送入单片机，经过单片机分析处理后根据相应的结果通过继电器对水泵电机进行控制，从而进行对水位的控制，于此同时将测量结果显示出来。
关键词:单片机;压力传感器;水位控制Water tower’s intelligent water leve l controlsystem designAbstractWater tower’s water level control system is relatively commonly used in the Chinese water supply system; the main problem of the water tower’s water supply is the water level in the water tower should always remain within a certain range,to avoid the “empty tower”, “overflow” tower phenomenon. Traditional control mode exist the shortcoming of control precision low, energy consumption big, and the cost of intelligent control system is low, easy installation, and good sensitivity, it is the ideal device to save water, to facilitate the life of the water tower’s water level control.This design introduces is AT89C51 microcontroller as a master component of the voltage sensor of the water tower’s water level measurement system. The pressure sensor is generally composed by the elastic sensing element and displacement sensitive components. The role of the elastic sensing element is to make tested pressure in a certain area and converted to displacement or strain, then the displacement sensitive components or strain gauge is converted to a certain relationship with the pressure of the electrical signals. First the pressure sensor installed in the bottom of the sensor measured the height of water level measurements and converted into electricalsignals, after the signal conditioning circuit filtering，amplification, output DC voltage signal, the enter the serial A/D converter for analog-digital conversion, after analog-digital conversion, the digital signal directly into the microcontroller, after microprocessor analysis processing according to the results through a relay to control the pump motor, thus control of water level, at the same time the measurement results are displayed.Key words: SCM; pressure sensor; water level control目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1水塔水位的产生背景 (1)1.2水塔水位的研究现状 (1)1.3单片机的发展趋势及应用 (3)1.4设计中水泵的工作方式 (3)1.5本次设计的内容 (4)第2章方案论证 (5)2.1 采样模块 (6)2.1.1 继电器开关式 (6)2.1.2 压力传感器 (7)2.2 模数转换 (7)2.2.1 AD转换器的分类 (7)2.2.2 串并行AD转换器的选取 (7)2.2.3 AD转换器芯片型号的选取 (8)2.3 控制模块 (8)2.3.1 继电器的介绍 (8)2.3 显示模块 (10)2.3.1 LED显示器 (10)2.3.2 LCD显示器 (10)第3章硬件方案设计 (12)3.1 单片机AT89C51 (12)3.1.1 主要特性 (13)3.1.2 管脚说明 (14)3.2 压力传感器 (18)3.2.1 技术参数 (18)3.2.2 特点 (19)3.2.3 工作原理与电路图 (20)3.3 A/D转换器TLC0834 (20)3.3.1 TLC0834主要特点 (20)3.3.2 工作特点 (21)3.3.3 引脚功能 (22)3.4 LCD显示器 (23)3.4.1 1602显示器主要技术参数 (24)3.4.2 1602LCD特性 (24)3.4.3引脚功能 (24)3.5 继电器输出 (25)3.6 报警 (26)3.7 电子狗及复位 (27)3.7.1 X25045引脚图 (27)3.7.2复位电路 (28)3.7.3 单片机与电子狗、复位电路图 (28)3.8稳压电源 (29)3.8.1 稳压电源工作原理 (29)3.8.2 LM7805 (30)3.9时钟电路 (31)第4章软件方案设计 (33)4.1 水塔水位控制主程序 (33)4.2 中断报警程序 (34)4.3 看门狗程序 (35)第5章总结 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录 (40)第1章绪论1.1水塔水位的产生背景从古至今，洗衣做饭、灌溉农田，水资源一直都在人们日常生活和生产中起着至关重要的作用，突然断水，不仅会给人们的生活带来大大的不便，而且如果长时间缺水，则很有可能造成严重的自然灾害甚至更大的损失。
基于PLC的水塔水位自动控制系统
设计题目：基于PLC的水塔水位控制系统院系：电气工程系专业：电子信息工程年级：2012 级姓名：飞指导教师：西南交通大学峨眉校区年月日课程设计任务书专业电子信息工程姓名飞学号20128092开题日期：年月日完成日期：2014年12月15日题目简易漏电报警器一、设计的目的二、设计的容及要求三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日摘要目前，大量的高位生活用水和工作用水逐渐增多。
因此，不少单位自建水塔储水来解决高层楼房的用水问题。
最初，大多用人工进行控制，由于人工无法每时每刻对水位进行准确的定位监测，很难准确控制水泵的起停。
要么水泵关停过早，造成水塔缺水；要么关停过晚，造成水塔溢出，浪费水资源，给用户造成不便。
利用人工控制水位会造成供水时有时无的不稳定供水情况。
后来，使用水位控制装置使供水状况有了改变，但常使用浮标或机械水位控制装置，由于机械装置的故障多，可靠性差，给维修带来很大的麻烦。
因此为更好的保证供水的稳定性和可靠性，传统的供水控制方法已难以满足现在的要求。
本文采用的是西门子S7-200PLC可编程控制器作为水塔水位自动控制系统核心，对水塔水位自动控制系统的功能性进行了需求分析。
主要实现方法是通过传感器检测水塔的实际水位，将水位具体信息传至PLC构成的控制模块，来控制水泵电机的动作，同时显示水位具体信息，若水位低于或高于某个设定值时，就会发出危险报警的信号，最终实现对水塔水位的自动。
关键词：水位自动控制、西门子S7-200PLC、水泵、传感器目录摘要 (1)第一章绪论 (1)第二章可编程器简介 (2)2.1可编程控制器的产生 (2)2.2 PLC的发展 (3)2.3 PLC的基本结构 (4)2.4 PLC的工作原理 (4)2.5 PLC的主要应用 (6)2.6 西门子S7-200系列PLC的编程元件 (8)第三章水塔水位控制系统方案设计 (12)3.1 传统水塔水位控制 (12)3.2 水塔控制系统的工作原理 (12)3.3 水塔水位控制主电路图 (12)3.4 I/O接口分配 (13)3.5 水塔水位控制系统I/O图 (14)第四章水塔水位控制系统PLC软件设计 (15)4.1 程序流程图 (15)_Toc220324.2 PLC 控制梯形图 (15)4.3 水位控制系统的具体工作过程 (18)第五章总结 (20)参考文献 (21)第一章绪论在工业生产中，电流、电压、温度、压力、液位、流量、和开关量等都是常用的主要被控参数。
基于PLC控制的水塔供水系统设计
基于PLC控制的水塔供水系统设计刘杰【摘要】This article compared the traditional control method of automatic water system, designed the electrical control system based on PLC control which has the advantages of high reliability, strong anti-interference ability, convenient programming, ease of use, etc., developed the scheme of using the programmable controller to control the water supply system of water tower, completed the hardware and software design of electrical control system, including PLC model selection, assignment of I/O ports, I/O hardware wiring diagram drawing, PLC ladder program design. This article also elaborated the water supply process of water tower based on PLC control, and gave the corresponding control schematic.%文章在对比了传统的自动供水系统的控制方法，设计了基于PLC控制的电气控制系统，具有可靠性高，抗干扰能力强，编程方便，易于使用等优点，制定了采用可编程控制器控制水塔供水系统的方案，完成了电气控制系统硬件和软件的设计，其中包括PLC机型的选择、I/O端口的分配、I/O硬件接线图的绘制、PLC梯形图程序的设计。
毕业设计 水塔水位自动控制系统 -解读
摘要供水是一个关系国计民生的重要产业。
随着社会的发展和人民生活水平的提高，对城市供水提出了更高的要求，要满足及时、准确、安全保证充足供水，如果仍然沿用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，为此必须进行水塔水位控制自动化系统的改造。
可编程控制器( PLC) 因其高可靠性和较高的性价比在工业控制中得到广泛的应用。
本文针对目前比较流行的控制技术，利用PLC和传感器构成了水塔水位恒的控制系统。
改造后的水塔水位自控系统，实现水塔水位自动控制系统，远程监控，实现无人值守。
关键词: 可编程逻辑控制器（PLC）水塔水位自动控制AbstractWater supply is a major industry involving the interests of the state and the people. With development of society and the improvement of the people's livelihood, city water supply has been brought forward a higher request. It needed to be timely , accurate and safely to plentifully conduct water supply. If we still continue to use a way of the man-power, the intensity of labor are high , availability is low and the security is difficult to ensure .We must carry out water tower water level under the control of automatic system reforming for this purpose . Programmable Logic Controller (PLC) is applied broadly in industrial control because of high reliability and higher nature price. The main body of this paper on the control technology is aimed at being popular for at present comparatively, which makes the using of PLC and the sensor to compose water tower control system of permanent water level. Water tower control system after being reformed have realized water tower water level auto-controlling system , long-range supervisory control, and nobody's value guards realization.Key wards：Programmable Logic Controller. water pool water lever.automatically controls目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章水塔水位自动控制系统的现状和发展 (1)1.1水塔供水的发展 (1)1.2传感器和PLC的应用 (1)第二章水塔水位自动控制系统的组成 (3)2.1系统构成及其控制要求 (3)2.1.系统框图 (4)第三章水塔水位自动控制系统设计 (5)3.1水泵电动机控制电路的设计 (5)3.2水位传感器的选择： (6)第四章 PLC的设计 (8)4.1可编程序控制器(PLC)简介 (8)4.2PLC工作原理 (8)4.2.1扫描的概念 (8)4. 2. 2 PLC的工作过程 (8)4.3PLC的编程语言--梯形图 (10)4.4编程软件的简介和梯形图的基本绘制规则 (11)4.5水塔水位自动控制系统的软件设计 (14)第五章结束语（系统总结分析） (20)5.1系统的优点 (20)5.2结束语 (20)参考文献 (22)致谢 (23)第一章水塔水位自动控制系统的现状和发展1.1 水塔供水的发展中国的城镇供水具有120年的悠久历史。
水塔水位自动控制系统设计
PLC课程设计(论文)题目名称:水塔水位自动控制系统设计系别: 电气信息工程学院专业/班级：自动化10101学号：43810612姓名：秦海龙指导教师：张丽杰目录目录 (2)前言 (3)1.系统方案 (5)2.系统组成 (6)1.1、系统工作原理框图 (6)1.2、功能原理 (6)3.系统电源电路设计 (7)1.1电源电路工作过程 (7)1.2液位传感器电路设计 (8)1.3报警显示电路设计 (9)4.系统电路设计 (10)1.1系统主干电路 (10)1.2系统手动电路 (10)1.3系统自动电路 (11)5.系统运行总体过程 (12)6.水塔水位系统PLC硬件设计 (13)1.1、水塔水位系统控制电路 (14)1.2、输入/输出分配 (14)7.水塔水位控制系统PLC软件设计 (14)1.1、程序流程图 (14)1.2、梯形图 (15)1.3、系统程序的具体分析 (17)8. 组态软件概述 (18)1.1、建立WINCC组态画面 (18)1.2 、画面演示 (19)参考文献 (26)致谢 (27)前言水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统，传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点。
在水资源日益匮乏的今天，节约用水、提高水资源的利用率就显得十分必要。
传统的水塔水位控制为粗放式的，基本没有对水泵的合理控制，且多为人为控制，工作强度大、危险。
所以除了浪费电能外，还造成了人力资源的浪费。
采用新型的PLC控制供水方式与过去旧的控制方式相比在运行中的经济性、可靠性、稳定性、等方面有显著优势，特别是在提倡低碳的情况下有很好的节能效果，且由于PLC强大的扩展性可以适应今后城市供水建设的发展。
摘要：本文采用分立元件电路实现了水塔水位的自动控制，设计出一种低成本、高使用的水塔水位控制器。
采用电容式液位传感器进行检测，采用独立的电路实现超高、低水位水位处理，自动控制电机电路。
它能自动完成上水停水的全部工作循环，保证液面高度始终处于较理想的范围内，它结构简单，制造成本低，灵敏度高，节约能源显著，是用于各种高层液位储存的理想设备。
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。
水塔水位控制系统PLC设计
水塔水位控制系统PLC 设计1、水塔水位控制系统PLC 硬件设计 1.1、水塔水位控制系统设计要求水塔水位控制装置如图1-1所示图1-1 水塔水位控制装置水塔水位的工作方式：当水池液位低于下限液位开关S4，S4此时为ON ，水阀Y 打开（Y 为ON ），开始往水池里注水，定时器开始定时，4秒以后，若水池液位没有超过水池下限液位开关时（S4还不为OFF ），则系统发出报警（阀Y 指示灯闪烁），表示阀Y 没有进水，出现故障；若系统正常，此时水池下限液位开关S4为OFF,表示水位高于下限水位。
当水位液面高于上限水位，则S3为ON ，阀Y 关闭（Y 为OFF ）。
当S4为OFF 时，且水塔水位低于水塔下限水位时（水塔下限水位开关S2为ON ），电机M 开始工作，向水塔供水，当S2为OFF 时，表示水塔水位高于水塔下限水位。
当水塔液面高于水塔上限水位时（水塔上限水位开关S1为OFF ），电机M 停止。
（注：当水塔水位低于下限水位，同时水池水位也低于下限水位时，水泵不能启动）1.2 水塔水位控制系统主电路水塔水位控制系统主电路如图1-2所示：M 3~L1L2L3SQFUKMFRS1---表示水塔的水位上限，S2---表示水塔的水位下限，S3---表示水池水位上限， S4---表示水池水位下限，M1为抽水电机，Y 为水阀。
图1-2 水塔水位控制系统主电路1.3、I/O 接口分配水塔水位控制系统PLC 的I/O 接口分配如表1-1所示。
表1-1 水塔水位控制系统PLC 的I/O 接口分配表符号地址 绝对地址 数据类型 说明 1 S1 I0.1 BOOL 水塔上限水位 2 S2 I0.2 BOOL 水塔下限水位 3 S3 I0.3 BOOL 水池上限水位 4 S4 I0.4 BOOL 水池下限水位 5 START I0.0 BOOL 控制开关 6 Y Q0.1 BOOL 水阀 7 M1 Q0.2 BOOL 抽水电机 8 Q0.3 BOOL 水池下限指示灯 9 Q0.4 BOOL 水池上限指示灯 10 Q0.5 BOOL 水塔下限指示灯 11 Q0.6 BOOL 水塔上限指示灯 12 Q0.7 BOOL 报警指示灯 1.4、水塔水位控制系统的I/O 接线图这是一个单体控制小系统，没有特殊的控制要求，它有5个开关量，开关量输出触点数有8个，输入、输出触点数共有13个，只需选用一般中小型控制器即可。
PLC控制水塔水位
PLC控制水塔液位及温度控制程序设计
一：设计目的：
1、用PLC构成水塔液位和温度的自动控制系统。
2、了解PLC在实际生活中的应用。
二：控制要求：
（1）闭合水池低液位开关，驱动电磁阀打开，开始进水同时进行加热和搅拌，使水受热均匀，当水位到达水池高液位时，停止加水，但还可以加热，直到加热到温度为20度到30度之间为止，同时驱动蜂鸣器发出声音提醒。
（2）在蜂鸣器提醒的期间可以打开水塔低液位开关，启动抽水电机向水塔抽水并同时停止加热和搅拌。
直到到达水塔的高液位停止抽水。
三：设计参考：
1、输入：
2、输出：
X1 水塔高液位控制开关S1 Y0 电磁阀
X2 水塔低液位控制开关S2 Y1 抽水电动机
X3 水池高液位控制开关S3 Y2 加热器
X4 水池低液位控制开关S4 Y3 搅拌器
C5 温度传感器S5 Y4 蜂鸣器
四：设计流程图为：
五：水塔控制示意图：
六：硬件连接图如下：
七：由以上的分析可得梯形图如下：
八：从上梯形图可以看出，闭合X4后，一直进行加水并加热，直到水池充满，当热量到达20到30度之间蜂鸣器开始提醒，这之间可以打开水塔的低液位的开关，此时抽水机工作，关闭加热和搅拌，直到到达水塔高液位，整个系统停止工作。
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
实验11 水塔水位控制
实验11 水塔水位控制
一、实验目的
1、用PLC构成水塔水位控制系统。
2、熟悉基本指令的功能及应用。
1、控制要求
水塔水位自动控制模块挂箱如图所示。
当水池水位低于水池低水位界（S4为OFF表示），阀Y打开进水（Y为ON）定时器开始定时，4秒后或S3为ON后，阀Y关闭（Y为OFF）。
当S4为ON，且水塔水位低于水塔低水位界S2为OFF，电机M运转抽水。
当水塔水位高于水塔高水位S1为ON时电机M停止。
当水塔水位正常时电磁阀X打开，当水位S2为OFF 时出水电磁阀X关闭，停止水塔出水。
2、
3、实验步骤
（1）按控制要求和所确定的I/O分配接线
（2）按控制要求和所确定的I/O分配编写PLC应用程序。
（3）完成PLC与实验模块的外部电路连接，然后通电运行：
四、实验报告要求
1、画出PLC I/O端口和电源接线图。
2、编写程序梯行图。
3、整理出运行和监视程序时出现的现象。
水塔供水自动控制方法
水塔供水自动控制方法嘿，咱今儿就来讲讲水塔供水自动控制这档子事儿！你说水塔供水，这可不是小事儿啊，就跟咱每天得吃饭喝水一样重要。
想象一下，要是没有个好的自动控制方法，那水塔的水要么多了溢出来，那不就浪费了嘛，要么少了不够用，那大家用水不就不方便啦！所以说，这自动控制方法可得好好琢磨琢磨。
首先呢，咱得有个灵敏的水位传感器，就像人的眼睛一样，时刻盯着水塔里面水的情况。
它能准确地告诉我们水到了啥位置，多了还是少了。
这可太关键了呀，要是没它，那不就跟盲人摸象似的，啥都不知道嘛。
然后呢，根据这个水位传感器的信号，咱得有个聪明的控制系统来做出反应。
比如说水少了，它就赶紧打开供水的阀门，让水哗哗地流进去。
水够了呢，它就又能及时地把阀门关上，不让水再往里灌啦。
你看这多像咱过日子呀，啥东西少了就赶紧去添，够了就停，不能浪费也不能短缺。
而且这个控制系统还得稳定可靠，不能三天两头出毛病，不然那可麻烦大了。
咱还可以给它设置一些好玩的功能呢，比如定时供水。
就像咱每天定时起床一样，到了点儿就自动供水，多省心呐。
或者根据用水的高峰期和低谷期来调整供水的量，这多智能呀。
还有啊，咱得定期检查和维护这个自动控制系统。
就跟咱人得定期体检一样，要是有啥小毛病赶紧修好，别等出了大问题才后悔莫及。
水塔供水自动控制方法，说起来好像挺复杂，但其实只要咱用心去弄，也不难理解。
这就好比是给咱的水塔找了个贴心的小管家，能把水管理得妥妥当当的。
咱也就能放心地用水，不用担心没水用或者水太多浪费啦。
总之啊，水塔供水自动控制可太重要啦，关系到我们日常生活的方方面面。
咱可得重视起来，选个好的控制方法，让水塔乖乖听话，给我们提供稳定又充足的水。
这样咱的生活才能顺顺利利，舒舒服服的呀，你说是不是这个理儿呢？。
水塔水位控制系统设计精品
控制算法设计
根据水塔的实际情况和用户 需求，设计合适的控制算法 ，如PID控制、模糊控制等 ，实现对水位的精确控制。
执行机构选择
根据控制算法的要求，选择 合适的执行机构，如水泵、 阀门等，实现对水位的调节 。
通信与监控
建立水塔水位控制系统的通 信与监控网络，实现远程监 控、数据采集和故障预警等 功能。
防洪抗旱 在洪水或干旱时期，水塔水位控 制系统可发挥调节作用，减轻灾 害损失，保障人民生命财产安全 。
农业灌溉
在农业灌溉领域，水塔水位控制 系统能够根据土壤湿度和作物需 水情况，自动调节灌溉水量，提 高水资源利用效率。
工业冷却水供应
在工业生产中，水塔水位控制系 统可为冷却设备提供稳定的水源 ，确保设备正常运行，降低能耗 。
重要性
水塔水位控制系统对于保证供水系统 的稳定运行具有重要意义，能够避免 因水位过高或过低对供水系统造成的 影响，提高供水效率和水质安全。
水塔水位控制系统的历史与发展
历史
水塔水位控制系统最初采用人工 控制方式，随着技术的发展，逐 渐演变为自动化控制系统。
发展
现代水塔水位控制系统不断引入 新技术和智能化设备，如传感器 、PLC控制器、变频器等，实现 更加精准和高效的控制。
数据处理
对采集到的数据进行预处理和分析，为控制 算法提供准确可靠的数据支持。
安全保护机制的建立
权限管理
设置不同等级的用户权限，确保只有授权用户才能进行相应的操作。
异常处理
当出现异常情况时，系统能够及时报警并采取相应的安全措施，如自动关闭阀门、启动 备用设备等。
05
CATALOGUE
水塔水位控制系统的调试与优化
标准化与模块化
为便于系统的集成、互换和维护，水塔水位控制系统将逐步实现标准 化和模块化设计。
基于80C51单片机的水塔水位自动控制系统设计
２ 系统介绍
２ ． １ 传 感器设计
算处理。 ８ ０ Ｃ ５ １ 和Ａ Ｄ Ｃ接口通常采用查询和中断两种方式。如 图２ ， 采用查询法传送数据时８ ０ Ｃ ５ １ 应对 Ｅ Ｏ Ｃ线查询它的状
传统的水位检测通过设检测点来完成对水位的检测。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ５— ０ ８ ； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３－ ０ ５－ ２ ９
摘 要： 本设计主要基 于单 片机 的硬 件 电路设计 ， 实现一种 能够 实现 水位 自 动 控制 、 具有 自动保 护、 自动 声光
报警 功能的控 制 系统。本控 制 系统 由 Ａ ／ Ｄ转换部 分 、 单 片机 控制部分 、 数码显 示部 分 、 电机驱动部 分 、 电机控制 部
分等构成 。同时对各 个部分进行 了详 细的论述 。 关键 词 ： 单 片机 ；水位 自动控 制 ；继电器 ； 自动保护 中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ９ 文献标识码 ： Ａ
山西 电子技 术 ２ ０ １ ３年第 ４期
文章 编号 ： １ ６ ７ ４ — ４ ５５ － ０ ２
应 用 实 践
基于８ ０ Ｃ ５ １单 片机 的水塔 水位 自动控 制 系统设计
高 琳 ，荆智 慧
（ 国营大众机械厂 第一研究所 ， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ２ ４ ）
Ｏ 引言
在社会经济 飞速 发展 的今天 ， 在人 们正常生活和生 产 中 给排水起 着越来越重 要的作用。一旦给排水 出现 故障 ， 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 。因此给排水 工程往 往成为 高层建 筑 或工 矿企业 中 最重要 的基 础设 施之一 。因此 ， 建 立一个 可靠安 全 、 又 易于
农村水塔水位自动控制水泵抽水系统设计
农村水塔水位自动控制水泵抽水系统设计为解决农村水塔抽水自动控制问题，设计了一种水塔水位自动控制系统。
该系统主要由压力传感器、调理电路、控制电路以及单片机主控芯片组成。
对该系统的硬件电路进行了详细介绍，给出了控制系统的软件流程。
应用结果表明，该系统适用于农村水塔抽水的自动控制以及水位的实时检测。
标签：水塔；自动控制；水位；压力传感器Abstract：To solve the problem of water tower automatic control in the countryside，designs a water tower water level auto control system. The system is mainly composed of pressure sensor，control circuit，control circuit and single-chip microcomputer control chip. The hardware circuit of the system are introduced in detail，gives the software flow of the control system. Application results show that the system is suitable for rural water tower of automatic control and it can detect water level in real-time.Keywords：Water tower ；Automatic control；Water level；Pressure sensor0、引言目前，我国中部农村地区自来水供水系统还未大范围普及，为解决饮水问题，许多农村家庭采用的是水塔式供水系统提供日常饮用水。
用户将水塔安装在楼顶以提供足够的水压，塔内的水是由水泵从深井中抽入。
基于PLC的水塔水位自动控制系统
电气工程学院令狐采学设计题目：水塔水位PLC自动控制系统系别：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计摘要目前，年夜量的高位生活用水和工作用水逐渐增多。
因此，很多单位自建水塔储水来解决高层楼房的用水问题。
最初，年夜多用人工进行控制，由于人工无法每时每刻对水位进行准确的定位监测，很难准确控制水泵的起停。
要么水泵关停过早，造成水塔缺水；要么关停过晚，造成水塔溢出，浪费水资源，给用户造成便利。
利用人工控制水位会造成供水时有时无的不稳定供水情况。
后来，使用水位控制装置使供水状况有了修改，但常使用浮标或机械水位控制装置，由于机械装置的故障多，可靠性差，给维修带来很年夜的麻烦。
因此为更好的包管供水的稳定性和可靠性，传统的供水控制办法已难以满足现在的要求。
本文采取的是三菱FXZN型PLC可编程控制器作为水塔水位自动控制系统核心，对水塔水位自动控制系统的功能性进行了需求阐发。
主要实现办法是通过传感器检测水塔的实际水位，将水位具体信息传至PLC构成的控制模块，来控制水泵机电的举措，同时显示水位具体信息，若水位低于或高于某个设定值时，就会收回危险报警的信号，最终实现对水塔水位的自动。
关键词：水位自动控制、三菱FX2N、水泵、传感器目录摘要I目录II第一章绪论11.1本课题的选题布景与意义11.2可编程逻辑控制器简述1第二章水塔水位控制系统硬件设计22.1基于PLC的水塔水位控制系统基来源根基理22.2水塔水位控制系统要求32.3水塔水位控制系统主电路设计42.4 系统硬件元器件选择52.5 I/O口的分派及PLC外围接线7第三章水塔水位系统的PLC软件设计123.1 水位控制系统的流程图123.2 PLC 控制梯形图133.3 水位控制系统的具体工作过程19第四章总结20参考文献21第一章绪论1.1本课题的选题布景与意义在工业生产中，电流、电压、温度、压力、液位、流量、和开关量等都是经常使用的主要被控参数。
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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。
本文主要阐述利用PLC和传感器构成的水塔水位恒定的控制系统。
三水塔水位自动控制系统设计1水泵电动机控制电路的设计给排水工程中常使用三相异步电动机，水泵上的电动机一般都是单向旋转有以下控制。
在水塔水位检测系统中通过水位传感器检测实际水位的高度，当水位低于最低水位时向PLC发出信息启动水泵，经过5分钟检测水塔水位是否提高控制水泵的工作，当水位达到最高水位时向PLC发出信息控制信息停止水泵工作。
供水系统的基本原理如图5.1 所示，水位闭环调节原理是：通过在水塔中的水位传感器，将水位值变换为电流信号进入PLC，执行较后程序，通过水泵的开关对水塔中的水位进行自动控制。
当PLC出现故障时，还有一套手动控制来进行对水塔水位控制。
手动控制采用交流接触器。
（图4-1 水泵电动机控制图）水泵启动工作：当投入作为主电路电源开关的配线切断器KM1时，在收到PLC的启动水泵指令后，电磁线圈KM2中有电流流过，电磁接触器KM2运行。
当电磁接触器KM2运行时，主电路的主触点KM2闭合，常闭触点KM2-b 打开，常开触点KM2-m2闭合，当主触点闭合时，电源电压施加到电动机M 上，开始运转。
当常闭触点KM2-b打开时，绿灯GN-L中无电流流过，绿灯熄灭，当常开触点KM2-m2闭合时，红灯RD-L中有电流流过，红灯点亮。
水泵停止工作：当投入作为主电路电源开关的配线切断器KM1时，在收到PLC的停止水泵指令后，电磁线圈KM2中无电流流过，电磁接触器KM2恢复。
当电磁接触器KM2恢复时，主电路的主触点KM2打开，常闭触点KM2-b 闭合，常开触点KM2-m2打开，当主触点KM2打开时，电源电压施不再施加到电动机M上，电动机M停止运转。
当常闭触点KM2-B闭合时，绿灯GN-L 中有电流流过，绿灯点亮，当常开触点KM2-m2打开时，红灯RD-L中无电流流过，红灯熄灭。
KM1：配线切断器是把开闭机构、后动装置等统一装到绝缘容器内的部件，它是利用操作手柄对通常使用状态的电路进行开闭控制的。
经常应用于电源电路的开闭中，当发生过载、短路等情况时自动地切断电路。
KM2：所谓电磁接触器，就是应用电磁铁对负载电流进行开闭控制的接触器，主要用于电源电路的开闭。
电磁接触器有主触点和辅助触点构成的触点和电磁线圈与铁心构成的靠做电磁铁部分组成。
FR: 热敏继电器是由加热器部分和触点机构部分组成的。
当够电流流过加热部分时，双金属片因为受热而发生弯曲，因此触点部分被打开而使电路得到保护。
2水位传感器的选择根据本设计的要求所选传感器要求在水面和水底都可以使用，且要考虑到对水质的影响，所以选择超声波液位传感器U9ULS系列的 U9ULS——10/100系列。
U9ULS系列超声波液位传感器开关使用范围非常广。
具有焊接的不锈钢传感器探头，没有缝隙不会泄露，另外没有易损的活动部件，它不会受温度、压力、密度和液体类型等参数的影响。
在大多数情况下，电子设备放在铸铝的，NEMA 4/NEMA 7防爆且防水的壳体中。
U9ULS具有以下特点：可应用于多种液体中可承受高达1000psi的压力不受气泡、蒸汽、杂质后湍流等因素的影响。
长度达121in(303.3cm)可安装在侧面、顶部或底部工作原理：U9ULS系列是给予超声波理论工作的。
当超声波在空气中传播时，会被严重衰减相反地，如果在液体中传播时，超声波的传播会被大大增强。
电子控制单元发出一系列的电信号，传感器将其转化为超声能量脉冲，并在被探测区内传播。
当另一端街道有效信号时，就发出数据有效的信号，表明有液体存在。
这个信号输送到继电器，从而产生输出信号。
U9ULS——100系列产品具有性能优异的传感器探头，可在温度为300F 和压力为1000PSI的情况下良好的工作。
U9ULS——10系列产品为更靠近池底，将顶端的探头设计成缺口形状。
控制电路设计成小型，密封的结构，可安装在远程的控制地点。
特点：10A的继电器输出115/230V AC，12V DC或24V DC输入高增益。
无需效准，工作温度可达300 长度可达151.5CM表5.1 主要技术指标四水位自动控制系统的组成1、系统构成及其控制要求水塔水位自动控制系统水塔水位的工作方式：S1: 水塔水位上限当水塔水位达到此位置时液位传感器将向PLC 发出最高水位信号请求停止水泵工作S2: 水塔水位下限当水塔水位达到此位置说液位传感器将向PLC 发出最低水位信号请求开启水泵工作S3: 水槽水位上限当水塔水位达到此位置时液位传感器将向PLC 发出最高水位信号请求停止水泵工作S4: 水槽水位下限当水塔水位达到此位置说液位传感器将向PLC 发出最低水位信号请求开启水泵工作M: 抽水泵当水塔水位达到最低水位时PLC将开到抽水泵向水塔供水Y: 补水泵当水槽水位达到最低水位时PLC将开到抽水泵向水塔供水原理：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。
2系统框图如下图整个系统由一个水位传感器，一台PLC和一台水泵以及若干部件组成。
安装于水塔上的传感器将水塔的水位转化成1-5伏的电信号；电信号到达PLC将控制控制水泵的开关。
水箱水位自动控制系统由PLC核心控制部件高低位水箱的水位检测电路高低水位信号传送给PLC水泵电动机控制电路PLC 控制启停及主备切换。
（图5-2 系统组成框图）在水塔水位检测系统中通过超声波液位传感器将水位信号转换为电信号输入PLC中，在通过PLC控制水泵的启动或关闭。
在系统运行中当水为低于最低值时PLC将启动水泵向水塔中加水，当水塔中的水达到最高值时PLC 使水泵停止运转即水泵停止向水塔供水。
等到水塔水位再次达到控制最低水位时系统再次重复这个过程。
五 PLC的设计1可编程序控制器(PLC)简介可编程序控制器(Programmable Logic Controller))简称PLC。
所谓可编程序控制器，就是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统，它采用一种可编程序的存储器，在其内部存储并执行逻辑运算、顺序控制、定时、记数和算术操作的指令，通过数字量或模拟量的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
随着PLC的发展，它不仅能完成编辑、运算、控制，而且能实现模拟量、数字量的算术运算。
2 PLC工作原理PLC的工作方式:采用循环扫描方式.在PLC处于运行状态时,从内部处理,通信操作,程序输入,程序执行,程序输出,一直循环扫描工作.PLC的工作过程：PLC的工作过程基本上是用户的梯形图程序的执行过程，是在系统软件的控制下顺次扫描各输入点的状态，按用户程序解算控制逻辑，.然后顺序向各个输出点发出相应的控制信号。
除此之外，为提高工作的可靠性和及时的接收外来的控制命令，每个扫描周期还要进行故障自诊断和处理与编程器、计算机的通信。
因此，PLC工作过程分为以下五步:(1)自诊断自诊断功能可使PLC系统防患于未然，而在发生故障时能尽快的修复，为此PLC每次扫描用户程序以前都对CPU、存储器、输入输出模块等进行故障诊断，若自诊断正常便继续进行扫描，而一旦发现故障或异常现象则转入处理程序，保留现行工作状态，关闭全部输出，然后停机并显示出错的信息。
(2)与外设通信自诊断正常后PLC即扫描编程器、上位机等通信接口，如有通信请求便响应处理。
在与编程器通信过程中，编程器把指令和修改参数发送给主机，主机把要显示的状态、数据、错误码进行相应指示，编程器还可以向主机发送运行、停止、清内存等监控命令。
在与上位机通信过程中PLC将接收上位机发出的指令进行相应的操作，把现场工作状态、PLC的内部工作状态、各种数值参数发送给上位机以及执行启动、停机、修改参数等命令。
(3)输入现场状态完成前两步工作后PLC便扫描各个输入点，读入各点的状态和数据，如开关的通断状态、形成现场的内存映象。
这一过程也称为输入采样或输出刷新，在一个扫描周期内内存映象的内容不变，即使外部实际开关状态己经发生了变化也只能在下一个扫描过程中的输入采样时刷新，解算用户逻辑所用的输入值是该输入值的内存映象值而不是当时现场的实际值。