智能水塔水位控制系统(改)
PLC水塔水位自动控制
根据实际运行情况，对控制算法 的参数进行优化，提高系统的响 应速度和稳定性。
建立故障诊断机制，快速定位并 排除系统故障，确保水塔水位控 制的可靠性。
04
水塔水位自动控制系统 的实际应用与效果分析
水塔水位自动控制系统的实际应用
实时监测
水塔水位自动控制系统能够实时监测水塔的水位，并将数 据传输到PLC控制器。
01
自动控制
根据预设的水位阈值，系统能够自动控 制水泵的启动和停止，以保持水位的稳 定。
02
03
数据记录与分析
系统能够记录水位数据，并生成报表， 方便用户对水位情况进行统计分析。
水塔水位自动控制系统的效果分析
节能降耗
01
通过自动控制水泵的启停，避免了人工操作的延误和浪费，降
低了能耗。
提高供水稳定性
plc水塔水位自动控制
目录
• 水塔水位控制系统的概述 • PLC在水塔水位控制系统中的应用 • 水塔水位自动控制系统的设计 • 水塔水位自动控制系统的实际应用与效果分析 • 结论
01
水塔水位控制系统的概 述
水塔水位控制的意义
保证供水稳定
水塔作为供水系统的重要环节，保持水位在合理 范围内对于保证供水稳定至关重要。
执行机构
根据PLC控制器的输出信号，执行相应的动 作，如调节阀门的开度或水泵的运行状态。
水塔水位控制系统的基本原理
采集水位数据
通过水位传感器实时监测水塔内的水 位数据。
计算控制信号
执行控制动作
执行机构根据PLC控制器的输出信号， 执行相应的控制动作，调节水流量或 水泵的运行状态，以保持水塔水位的 稳定。
02
系统能够实时监测水位，避免了因水位过高或过低对供水系统
实验四水塔水位自动控制(精)
水塔水位自动控制
实验目的
用PLC构成水位自动控制系统
控制要求
①
②Hale Waihona Puke ③按下启动按钮，当水池水位低于低水位 界（S4为OFF表示）时，电磁阀Y 打开， 于是进水（S4为ON表示高于水池低水为 界），当水位高于水池高水位界（S3为 ON表示），电磁阀Y关闭。 当按下启动按钮后，且水池水位高于低 水界（S4=ON）以及水塔水界低水位 （即S2为OFF），水泵电机M可以运转， 当水塔水位超过高水界（S1为ON），水 泵电机M停止运转。 按下停止按钮，所有运行停止。
I/O（输入输出）分配
输入 水塔高水位检测S1 X0 水塔低水位检测S2 X1 水池高水位检测 S3 X2 水池低水位检测S4 X3 启动SB1 X4 停止SB2 X5 输出 水泵电机M 水池电磁阀 Y Y0 Y1
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。
基于单片机的智能水塔水位控制系统设计
统 以 Ａ ８ Ｓ２单片机 为核心 ， Ｔ９５ 通过安装在水塔上的超声波传 感器测量 出水位后 ， 片机 与设定 的水位上 下限进行 单
比较 决 定是 否接 通 或 断 开 抽 水 机 电路 ， 时 该 单 片 机 通 过 无 线 发 射 器把 数 据 发 至 中控 室 的 单 片 机 以 显 示水 塔 水 同
．
本 系统 使用 超声 波 收发器 作 为测量 水塔 水位 的传 感器 ． 该器 件 能测量 自身到水 面 之 间的距 离 ， 由超 声 波 发送 电路 和超声 波接 收 电路组 成 ， 模 块 的设 计 主 要参 照 了参 考 文 献 来 进 行 的． 本 超声 波 发 射 电路 原 理如 图 ２所 示 ， 片 机 的 Ｐ ． 单 ２ ４端 口发 出 ４ Ｋ Ｚ的 方 波 信 号 ， 后 信 号 分 成 两 路 送 出 ， 中 的一 路 经 反 向器 ０Ｈ 然 其 ７ Ｌ４６ ４ Ｓ ０ ９后送 到超 声发 射管 Ｔ的一 个 电极 ， 另一 路经 两 次反 向后 送 到发 射 管 Ｔ的另 一 个 电极 ， 样 做 目的 这
统主要 由水位 检测及 无线 发送部分 和水位 数据 无线接
收两部 分组 成 ， 制 的核 心 元 件 是 单片 机 ． １中 的 控 图 （） ａ 部分 是安装在 水塔处 ， ｂ 部 分 安装 在 中央控 制 室 （）
实现 水位显 示． 中（ ） 超 声波 接 收 与 超 声 波 发送 其 ａ的 模块用 于 水 位 的测 量 ， Ｒ ２ Ｌ １无 线 发 送 模 块 用 于 Ｎ Ｆ４ ０ 把水位 数据 实时发 送 到 （ ） ｂ 中的 Ｎ Ｆ ４ ０ Ｒ ２ Ｌ １无 线 接 收
２ ２ 系统 主要 模 块 硬 件 设 计 ．
２ ２ １ 单 片机 控 制 器的介 绍 ．． 该系统 中， 片机是控 制 的核心模 块 ， 析处理 传感 器检测 的数据 ， 收或发送 数据 等． 系统采 用 的单 单 分 接 本
水塔水位PLC自动控制系统
摘要随着科技的发展，无论在日常生活中，还是在工农业发展中，PLC具有广泛的应用。
PLC的一般特点：抗干扰能力强，可靠性极高、编程简单方便、使用方便、维护方便、设计、施工、调试周期短、易于实现机电一体化。
PLC总的发展趋势是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小体积、低成本、通信组网能力强。
目前，大量的高位生活用水和工作用水逐渐增多。
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。
本课题设计和实现了一种采用可编程序控制器为主控制机的供水控制系统。
该控制系统是一种PLC控制的自动调节控制系统，在传统水塔供水的基础上，采用PLC为控制核心、变频器等器件组成，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，同时具备开启和全部停止功能，能够实现水塔水位的供水，应用此控制系统能显著提高劳动效率，减少劳动强度。
[关键词] 水位控制、PLC fx2n 自动控制目录摘要1第一章绪论 (3)1.1概述 (3)1.2可编程序控制器(PLC)简介 (3)1.3PLC工作原理 (3)1.4PLC特点 (4)1.5PLC选择 (5)第二章水塔水位系统PLC硬件设计 (6)2.1水塔水位控系统构成及其控制要求 (6)2.1.1水塔水位系统控制装置图 (6)2.1.2 水塔水位系统的输入/输出设备 (6)2.2水塔水位系统电机控制电路的设计 (7)2.3水塔水位系统水位传感器的选择 (8)2.4水塔水位系统PLC的输入/输出分配 (10)2.4.1水塔水位控制系统PLC的输入/输出接口分配表 (10)2.4.2水塔水位控制系统PLC的输入/输出接口接线图 (11)2.5水塔水位系统的元件器件 (12)第三章水塔水位控制系统PLC软件设计 (13)3.1工作过程 (13)3.2程序流程图 (14)3.3梯形图 (15)第四章总结 (16)参考文献 (17)第一章绪论1.1 概述在工业生产中，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。
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
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。
水塔水位控制系统
水塔水位控制系统水塔水位控制系统是一种能够监测和控制水塔水位的智能化系统。
水塔作为储存和供给水源的设施，其水位的控制和管理对于保证正常的供水是至关重要的。
传统的水塔水位控制方式主要依靠人工监测和控制，但这种方式存在人力资源浪费、不够高效和容易出现人为错误等问题。
所以，采用水塔水位控制系统能够实现智能化的水位监测和控制，提高供水管理的效率和质量。
水塔水位控制系统主要由水位传感器、单片机控制器、执行器和数据处理单元组成。
水位传感器用于感知水位的高低，传输给控制器；单片机控制器负责接收并处理传感器传过来的数据，并根据预设的监测参数和逻辑，控制执行器进行相应的调节操作；执行器则根据控制器的指令，控制水流进出水塔，从而调节水位；数据处理单元则负责对监测数据进行存储和分析。
水塔水位控制系统的工作原理如下：首先，水位传感器通过测量水位的高低，将信号传输给控制器。
控制器接收到信号后，通过单片机处理器进行数据处理，并根据事先设定好的监测参数和逻辑进行判断和决策。
例如，当水位过低时，控制器会通过执行器控制阀门打开，让水流进入水塔，增加水位；当水位过高时，控制器则会通过执行器控制泵站排水，降低水位。
这样，系统就能够自动调节水位，保持在合适的范围内。
水塔水位控制系统具有以下几个优点：首先，它能够实现实时监测和控制水位，不需要人工干预，避免了人为错误的发生。
其次，系统具有高度的智能性，可以根据事先设定的参数和逻辑进行自动调节和控制，提高了供水管理的效率和质量。
再次，系统具有较高的可靠性和准确性，传感器精准地测量水位，数据处理单元对监测数据进行存储和分析，保证了数据的准确性和稳定性。
最后，系统结构简单、维护容易，降低了维护成本和管理难度。
水塔水位控制系统的应用范围广泛，可以用于城市供水系统、建筑工地、农田灌溉等多个领域。
在城市供水系统中，水塔水位控制系统能够自动控制和调节水位，保证正常供水，解决人工监测和调节不及时的问题。
水塔水位控制系统
水塔水位控制系统
水塔水位控制系统是一种用来控制水塔水位的系统。
它通常由传感器、控制器和执行器组成。
传感器用来测量水塔中的水位，常见的传感器包括浮球传感器和压力传感器。
浮球传感器通过测量浮球的位置来确定水位高低，而压力传感器则通过测量水压来推断水位情况。
控制器是系统的核心部分，它接收传感器的信号并根据预设的水位设定值来调节执行器的运行。
控制器可以使用逻辑控制、PID控制等算法来计算输出信号。
执行器是控制水位的关键部分，它根据控制器的指令来进行相应的动作。
执行器可以是阀门、泵或排水装置等。
水塔水位控制系统的工作原理如下：当水位低于设定值时，传感器会向控制器发送信号，控制器会打开执行器使水进
入水塔；当水位超过设定值时，传感器会再次向控制器发
送信号，控制器会关闭执行器停止水的进入。
水塔水位控制系统的优点是可以实现自动化的水位控制，
节省人力和物力成本，并且能够保持水位的稳定性和安全性。
它在工业生产、农业灌溉和民用供水等领域都有广泛
的应用。
PLC的水塔水位控制系统
PLC的水塔水位控制系统
PLC是一种可编程控制器，广泛应用于各种自动化系统，特别是在工业控制系统中。
水塔水位控制系统是一种常见的工业自动化控制系统。
它是用来控制水塔水位高低的系统，其主要组成部分包括水位传感器、水泵、水泵控制器、PLC等。
在水塔水位控制系统中，水位传感器被用来监测水位高低，如果水位高于预设值，则
水泵会开始运转，把多余的水泵送出水塔，保持水塔内部的水位稳定。
水泵控制器负责控
制水泵的开关，并根据水位传感器的反馈信号来控制水泵启动和停止。
PLC是整个水塔水位控制系统的核心部件，它可以根据预设程序来判断当前水位高低，并向水泵控制器发送信号来控制水泵的运转。
当水位高于预设值时，PLC会向水泵控制器
发送信号来启动水泵；当水位低于预设值时，PLC会向水泵控制器发送信号来停止水泵。
除此之外，PLC还可以记录水位的变化情况，并根据不同的数据来分析水塔的工作状态，从而为水塔的运行提供更加精准的控制。
同时，PLC还可以与其他自动化控制系统配
合使用，实现更加复杂的自动化控制功能。
总之，PLC在水塔水位控制系统中发挥了重要的作用，它可以支持多个输入和输出接口，可以实现数字和模拟量的控制，同时也具有实时性和可靠性等优点。
通过使用PLC，
水塔水位控制系统可以实现更加精准的水位控制，提高整个系统的效率和可靠性。
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。
水塔水位控制系统--plc课程设计报告
《电气控制及PLC》课程设计姓名：班级：学号：成绩：本课程设计是电气工程专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。
它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。
通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。
一、工艺流程及分析 (2)二、设备选型 (5)三、输入输出端口分配 (5)四、输入输出硬件接线图 (5)五、程序设计 (5)六、总结 (8)一、工艺流程及分析1. 水塔水位控制系统：2. 水塔水位控制系统的工作方式当水池水位低于低水位界限时（S4为OFF时表示），报警灯2报警，阀门Y 打开给水池注水；10S后，如果S4继续保持OFF状态，表示阀门Y没有进水，出现了故障，报警灯2继续报警；如果S4为ON状态，表示水池水位开始升高，报警灯2解除。
当水塔水位低于低水位界限时（S2为OFF时表示），报警灯1报警，水泵M 开始从水池中抽水；10S后，如果S2继续保持OFF状态，表示水泵M没有抽水，出现了故障，报警灯1继续报警；如果S2为ON状态，表示水塔水位开始升高，报警灯1解除。
当水塔水位低于S2时，水泵M运行并开始抽水；直至水位到达高水位界限S1。
由于水塔要供水，所以水位会下降，当水塔水位介于S1和S2之间，不需要水泵M运行，避免水泵频繁启停。
当水塔水位再一次低于S2时，水泵M运行并开始抽水，直至水位到达高水位界限S1时，水泵M停止运行。
当水池水位低于S4时，阀门Y运行并开始放水；直至水位到达高水位界限S3。
由于水塔要抽水，所以水位会下降，当水塔水位介于S3和S4之间，不需要阀门Y打开，避免阀门频繁开关。
当水池水位再一次低于S4时，阀门Y打开并开始放水，直至水位到达高水位界限S3时，阀门Y关闭。
3.水塔供水情况分析经过对水塔水位控制系统的工作方式的综合分析，一次完整的水塔供水情况分为以下几种：(1). 水池水位低于S4，水塔水位低于S2时，阀门Y打开，水泵M关闭；(2). 水池水位低于S3高于S4，水塔水位低于S2时，阀门Y打开，水泵M 关闭；(3). 水池水位高于S3，水塔水位低于S2时，阀门Y关闭，水泵M打开；(4). 水池水位高于S3，水塔水位低于S1高于S2时，阀门Y关闭，水泵M 打开；(5). 水池水位高于S3，水塔水位高于S1时，阀门Y关闭，水泵M关闭；(6). 水池水位低于S3高于S4，水塔水位高于S1时，阀门Y关闭，水泵M 关闭；(7). 水池水位低于S4，水塔水位高于S1时，阀门Y打开，水泵M关闭；(8). 水池水位低于S3高于S4，水塔水位低于S1高于S2时，阀门Y关闭，水泵M关闭;(9). 水池水位低于S3高于S4，水塔水位低于S2时，阀门Y关闭，水泵M 打开。
PLC_水塔水位控制系统的设计 (1)
目录一课题内容和设计要求 (1)1.1.课题内容 (1)1.2.设计要求 (2)1.3控制系统的总体方案说明 (2)二 PLC系统的硬件设计 (3)2.1PLC选型 (3)2.2I/O点数的估算 (3)2.3PLC的输入、输出及状态分配表 (3)2.4控制系统电气原理图 (4)三软件设计 (4)3.1水塔水位控制系统流程图 (4)3.2水塔水位控制系统顺序功能图 (4)3.3.水塔水位控制系统设计思路及梯形图 (6)四水塔水位控制系统调试说明 (12)五设计小结 (12)六参考资料 (13)一课题内容和设计要求1.1.课题内容现有一水塔水位控制系统，如图所示。
当水池水位低于水池低水位界（S4为ON表示），阀门Y打开进水（Y为ON）定时器开始定时，4秒后，如果S4还不为OFF，那么指示灯1以2HZ闪烁，表示阀门Y没有进水，出现故障，S3为ON后，阀门Y关闭（Y为OFF）。
当S4为OFF时，且水塔水位地于水塔低水位界时S2为ON，水泵电动机M运转抽水，若水泵电动机M运行5S后，水塔低水位界S2不为OFF，说明水泵电动机M没有抽水，出现故障，指示灯1以1HZ闪烁。
当水塔水位高于水塔高水位界时水泵电动机M停止。
利用PLC构成水塔水位自动控制系统，保证水池和水塔不断水图1 水塔水位控制系统示意图1.2.设计要求（1）有三种不同工作流程可供选择：定时流程，实际水位控制流程，手动操作流程。
（2）三种工作流程，如表所示。
当按下停止按钮时，整个系统停止工作，按下启动按钮，则系统继续工作。
1.3控制系统的总体方案说明（1）水塔水位控制系统控制对象电动机均由交流接触器完成起、停控制。
（2）水塔与水池中的水位检测开关，在选型时考虑抗干扰性能，选用电极考虑腐蚀性。
（3）水泵电动机M采用热继电器实现过载保护，其热继电器的常开触点通过中间继电器转换后，作为PLC的输入信号，用以完成各个电动机系统的过载保护。
（4）主电路用断路器，各负载回路和控制回路以及PLC控制回路采用熔断器，实现短路保护。
水塔水位智能控制系统
摘要水塔水位控制系统，根据水位传感器得知水塔内水位情况，水位传感器分为上限位传感器和下限位传感器，还有一个直接接上5V的传感器。
当水塔上限位和下限位传感器电位为0时，电机运转，期间电机状态不变，直到下限位传感器和上限位传感器的电位不为0时，电机停转。
当发生下限位传感器电位为0而上限位传感器电位不为0时，电机停转并报警。
水塔水位控制电路设有光耦合器，通过光耦合器的通断控制电机运转与停转。
同时设有LED 灯和蜂鸣器，报警时LED灯闪烁和蜂鸣器响。
水塔水位控制器系统有四种状态，分别为电机运转状态、电机停转状态、保持状态和报警状态。
各种状态皆由水位传感器传来的信号来判定并由单片机输出信号来执行，由此使得水位控制在上限位和下限位之间。
水塔水位控制系统的原理1、功能要求1）水塔水位下降至下线水位时，启动水泵上水。
2）水塔水位上升至上线水位时，关闭水泵。
3）水塔水位在上、下限水位之间时，水泵保持原状态。
4）供水系统出现故障时，自动报警。
2、基本原理图1 水塔水位检测原理图水塔水位控制原理图见图(1)，图中两条虚线表示正常工作情况下水位升降的上下限，在正常供水时，水位应控制在两条虚线代表的水位之间。
B测量水位下限，C测量水位上限，A接+5V，B、C接地。
在水塔无水或水位低于下限水位时，B、C为断开，B、C两点电位为零(低电平“0” )，需要水泵供水，单片机输出低电平，控制电机工作供水。
水位上升到B点，B接通，B点电位变为高电平“1”，C开关仍断开，C点仍为低电平，维持现状水泵继续供水。
当水位上升到C点时，C接通。
这时B、C均接通，B、C两点都为高电平，表示水塔水位已满，需水泵停止供水，单片机输出高电平，电机断电停止供水。
水塔水位开始下降，水位在降到B点之前，B点电位为高、C点电位为低，单片机输出控制电平维持不变，仍为高。
当水位降到B 点以下，B、C两点电平都为低时，单片机输出控制电平又变低．水泵供水。
B和p1.0、C和P1.1之间接4.7k 的电阻（下拉电阻），目的是为了保护单片机。
基于PLC的水塔水位监控系统的自动化改造
基于PLC的水塔水位监控系统的自动化改造【摘要】由于我矿水塔电控系统安装较早自动化水平较低，值班劳动强度较大，另外经常由于疏忽造成水塔系统缺水或溢水。
为改善上述情况，对水塔电控系统进行改造。
本文通过使用PLC技术和组态软件结合设计水塔水位监控系统；通过MCGS上位机的组态制作工程画面，包括水池、水塔自动供水，水位上限和下限报警，报表的输出及查询等；使人机交互界面更直接、控制更安全、可靠。
【关键词】PLC；水位监控；组态软件由于我矿水塔电控系统安装较早自动化水平较低，每天需要安排三班岗位人员观察水位情况并手动启停相关水泵，劳动强度较大，另外经常由于人的疏忽造成水塔系统缺水、溢水，不能提供稳定的供水。
为改善上述情况，对水塔电控系统进行改造。
随着自动化水平的提高，在无人值守的情况下进行水塔自动给水已经成为发展趋势。
PLC是以微处理器为核心的工业控制装置，它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起，具有高可靠性、灵活通用、易于编程、使用方便等特点。
而MCGS组态软件是一套用于快速构造和生成计算机控制系统的组态软件，是一个很好的操作平台。
通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，在自动化领域有着广泛应用。
本文控制的主要内容为：当水池1水位低于水池1下限时，进水阀1打开向水池1进水，当水池1水位到达水池1上限时，进水阀1关闭。
当水池1水位高于水池1下限时，且水塔水位低于水塔下限时，水泵1运转抽水，出水阀关闭。
当水塔水位高于水塔上限时水泵1停止。
水池2作为备用水池，当水池2的水位低于水池2水位下限时，进水阀2打开，当水池2水位高于水池2水位时，进水阀2关闭。
当水池1出现故障时，可手动开启水泵2，给水塔供水。
只要水塔水位不为零，出水阀均处于打开状态。
其中备用水池是考虑到现实的状况，因为进水阀及水泵这些供水设备有可能突然的损坏，而居民的水源不能因此中断供水，所以增加备用的水池。
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智能水塔水位控制系统学生姓名：学生学号：院（系）：电气信息工程学院年级专业：电子信息工程指导教师：助理指导教师：二〇一五年五月本科毕业设计（论文）摘要摘要随着人们生活水平的不断提高，资源短缺的现象逐渐凸显，其中水资源的短缺尤为严重，然而水资源是人们日常生产和生活所不可或缺的，长时间的断水会给人们的生活带来极大的不便，而水塔的出现能够从一定程度上解决人们储水和用水的问题，更好的节约和利用水资源。
为更好的解决对水位的实时检测和控制，本文主要论述了基于单片机的智能水塔水位控制系统的设计。
该系统以STC89C52RC为核心，通过对硬件和软件部分的设计来达到对水塔水位进行实时监测的要求。
其中硬件部分包括液位检测模块、中央处理模块、显示模块、报警模块、控制模块等的设计；软件部分主要是根据系统的设计思想画出主程序和子程序流程图，并利用keil uVision4进行C语言编程，以实现各部分的编程要求。
通过一系列的理论分析和仿真实验，达到利用单片机对水塔水位进行实时监测，并显示水位和自动控制的功能。
基于本论文中对各模块的基本要求，本系统采用STC89C52RC单片机为主控芯片，利用超声波传感器实时检测水位，并通过LCD1602显示。
若水位超出设定的正常范围值，则单片机做出相应的处理，控制继电器驱动电机进行模拟控制操作，同时通过按键可进行水塔水位上下限的设置，以达到控制系统的设计目的。
关键词STC89C52RC单片机,超声波传感器,LCD1602攀枝花学院本科毕业设计（论文）ABSTRACTABSTRACTWith the continuous improvement of living standards,the phenonment of the shortage of resources has highlighted.However,the water resources is an indispensable part of people’s daily life and production.The lack of water resources will bring inconvenient to people’s life.The tower water can solve this problem,and make people save and utilize water resources.In order to detect and control water level,this paper mainly discuss water tower’s water level control system,an intelligent system which can be used to control water level .The system uses STC89C52RC as the core, through the part of the design of hardware and software to meet the needs of real-time monitoring.Hardware part includes the mode of liquid level detecting , the mode of the central processing, and the mode of displaying ,and so on.Besides software part is mainly based on the system design thought draw a flow chart of main program and subroutines, and in order to realize the programming of each part,the keil uVision4 for C language programming is been used.According to theory analysis and simulation show,the system can use STC89C52RC to control water tower’s water level,and not only can it achieve the goals of manifesting, but also it can be controlled automatically.Based on the basic requirements of this paper, the system for the use of ultrasonic sensor module for water level control, and the LCD1602 will display them. If water level beyond the normal range,the single chip microcomputer to make corresponding processing,and to simulate the control relay drive the motor operation.Then the buttons set the water level. After that, according to the circuit of relay, it will drive the control circuit in order to achieve the design of the control system of purpose.Keywords STC89C52RCSingle chip microcomputer,Ultrasonic sensors,LCD1602目录摘要............................................................................................................................................. I ABSTRACT ....................................................................................................................................... I I 1 绪论 .. (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外研究现状、水平 (1)1.3 本课题的发展趋势 (2)2 系统总体设计方案 (3)2.1系统总体设计方案简述 (3)2.1.1系统基本功能 (3)2.1.2主要技术参数 (3)2.2系统的工作原理 (3)2.3本课题的设计预期目标 (4)3 系统的硬件设计 (6)3.1单片机的选择与其性能分析 (6)3.1.1 单片机概述 (6)3.1.2 单片机STC89C52RC的介绍 (6)3.1.3 单片机最小系统的介绍 (7)3.2传感器的选择与其性能分析 (8)3.2.1超声波传感器HC-SR04简介 (8)3.2.2 HC-SR04水位检测工作原理 (9)3.3数据采集电路的设计 (10)3.3.1水位采集电路 (10)3.3.2水位集中采集的理论研究 (10)3.4 键盘电路与显示部分 (11)3.4.1键盘部分 (11)3.4.2显示部分 (12)3.5报警电路设计 (13)3.5.1蜂鸣器简介 (13)3.5.2蜂鸣器的设计 (14)3.5.3蜂鸣器和LED灯报警 (14)3.6控制部分电路分析 (15)3.6.1继电器原理简介 (15)3.6.2控制系统的设计原理 (16)3.6.3 控制系统电源电路设计 (17)3.7单片机与PC机的通信接口 (18)3.8系统总体电路设计 (19)4 软件设计 (20)4.1 编程语言介绍 (20)4.1.1 C语言简介 (20)4.1.2 C源程序结构特点 (20)4.2 整体设计思想 (20)4.3系统的主要程序框图 (22)4.4 主要程序模块 (22)4.3.1 水位检测模块程序流程图 (22)4.3.2 数据显示模块程序流程图 (23)5 仿真设计与结果分析 (24)5.1 仿真软件的简介 (24)5.1.1 仿真软件Proteus的简介 (24)5.1.2 keil uVision4编程开发工具的简介 (24)5.2本系统的Proteus仿真设计 (25)5.2.1仿真设计的预期目标 (25)5.2.2 仿真设计的实现 (25)6 PCB设计 (28)6.1 PCB设计软件 (28)6.1.1 PCB原理图设计 (28)6.1.2 PCB板制作方法 (28)6.2 PCB的EMC设计 (29)6.2.1 元器件布局的基本原则 (29)6.2.2 布线设计原则 (30)6.3 印制电路板 (30)6.3.1 印制电路板的结构 (30)6.3.2 印制电路板的种类 (31)6.3.3 印制电路板制作流程 (31)7 组装与调试 (33)7.1 系统组装 (33)7.2 硬件调试 (33)7.3 软件调试 (34)7.4 硬件软件联合调试 (34)7.5 调试结果 (34)结论 (35)参考文献 (36)附录1：智能水塔水位控制系统源程序代码 (37)附录2：整体电路图 (52)附录3：PCB原理图 (51)附录4：PCB图 (51)附录5：元件清单 (53)致谢............................................................................................................. 错误!未定义书签。
1 绪论1.1 课题背景随着经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，资源短缺的现象逐渐凸显，其中水资源的短缺尤为严重，然而水资源是人们日常生产和生活所不可或缺的，长时间的断水会给人们的生活带来极大的不便，如何更好的节约和利用水资源成为了亟待解决的问题。
水塔的出现能够从一定程度上解决储水的问题，而水塔作为了一种重要的储水工具，一般修建在一些居民区里，以备不时之需,同时它也是水厂生产工艺的一个重要组成部分。
本课题设计的智能水塔水位控制系统，正是基于对水塔水位的控制和实时监测的要求，水位过低，易出现“空塔”现象,导致无法正常供水；而水位过高，则会出现“溢塔”现象，造成水资源的浪费。