水塔水位控制系统课程设计报告
毕业设计 水塔水位自动控制系统 -(DOC)
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.
开题报告设计题目：水塔水位自动控制系统的设计主要研究内容：水塔水位自动控制系统采用传感器或电极检测水位，水位低于下限水位A 时，启动水泵抽水；水位高于上限水位B时，水泵停止抽水，实现水塔水位的自动控制，并能自动完成上水与停水的全部工作循环，保证水塔的水位高度始终处于较理想的范围。
主要技术指标或研究目标：本设计的相关技术数据：电源电压220伏，电源频率50赫兹。
要求：系统工作稳定、结构简单、制造成本低、灵敏度高。
本系统采用分立元件实现控制系统的设计。
能利用所学知识进行分析与设计，进一步加深和巩固课本所学知识，学会分析电路、设计电路的方法与步骤，培养综合运用知识的能力。
基本要求：（1）控制系统整体方案的可行性分析。
（2）工作原理与电路设计。
（3）元器件的选择（4）绘制设备示意图和系统原理图（5）编制设计说明书摘要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。
而水位检测可以有很多种实现方法，如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等。
本文采用分立元件实现控制系统的设计，在水箱上安装一个自动检测水位装置，利用水的导电性，连续的全天候的测量水位的变化，把测量的水位变化转换成相应的电信号，由逻辑电路进行处理，完成相应的动作，使水位保持在适当的位置。
关键词水位控制分立式元件控制目录1引言 (1)2系统方案 (2)2.1 概述 (2)2.2 系统组成 (3)2.2.1系统工作原理框图 (3)2.2.2功能原理 (3)3单元电路设计 (4)3.1系统电源电路设计 (4)3.1.1三端集成稳压器的介绍 (4)3.1.2电源电路工作过程 (6)3.2液位传感器电路设计 (6)3.3报警显示电路设计 (7)4系统电路设计 (8)4.1系统主干电路 (8)4.2系统手动电路 (9)4.3系统自动电路 (9)5系统运行总体过程 (12)6元件清单 (13)附录 (18)总结 (19)参考文献 (20)致谢 (21)1.引言随着我国经济和科学技术的飞速发展，我国各个领域的现代化建设都取得可喜的成果：尤其在中国的广大城市中，可以说现代化的进程已经赶上了发达国家，这一点是我们华夏儿女几代人的梦想。
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。
水塔水位控制系统电子课程设计全文.
水塔水位控制系统电子课程设计全文.一、水塔水位控制系统的概述水塔水位控制系统是一种自动水位控制系统，主要应用于水塔的水位管理，它可以自动检测水塔的水位，并根据预设的设定值来控制水塔的水位。
系统中的核心部分为水位传感器，用于实时监测水箱的水位，上位机通过水压变送器和电磁阀控制水箱水位。
水塔水位控制系统可以有效控制低水位、高水位等水位状况，提高水塔供水效率，减少水质污染。
水塔水位控制系统主要由以下组成：1.水位传感器：水位传感器安装在水塔内，用于实时检测水塔内水位，传感器将水位数据转换成信号，供上位机控制体系读取。
2.水压变送器：水压变送器通过水压变频器把信号转换成变动的阀门控制电流，用于控制水塔水位，保持在安全范围。
3.电磁阀：电磁阀用于控制水塔内水位，当水位过高时，电磁阀自动开阀引水排出；当水位过低时，电磁阀自动关阀，停止水位控制。
4.上位机：上位机主要用于控制系统的数据采集和参数设置，实时显示水位变化，记录水塔的水位变化，���便用户管理。
水塔水位控制系统的工作原理主要是通过水位传感器实时检测水塔水位，把水位高度数据转换成信号，由上位机控制，再经过水压变送器，控制电磁阀的开关，一旦水位超过预设的范围，系统将自动打开阀门，排出多余的水，当水位低于设定值时，阀门将自动关闭，以保持水位在安全范围内。
1.可实现自动控制，减少人工介入，安全性高。
2.系统运行可靠，采用传感器及计算机控制技术，精准可靠，运行稳定性高。
3.采用智能及精确控制技术，精确度高，水位控制精度可达0.1米。
4.可扩展性强，系统布线简单，无需增设其他电源，可根据实际需要，自动添加检测和控制元件。
五、安装工作1.根据实际水位检测点的位置安装水位传感器。
2.安装及调试水压变送器。
3.根据需要设置水位控制器参数，包括水位上、下限及低压保护阈值等。
4.安装电磁阀，并完成接线，确保系统的正常运行。
5.对控制系统的基本功能进行检测和调试，确保控制系统的性能达到设计要求。
水塔水位控制系统设计
吉林建筑大学电气与计算机学院电气控制与PLC应用课程设计报告设计题目：水塔水位控制系统设计专业班级：建筑电气与智能化151学生姓名：卫界岑学号：201511679（20）指导教师：张立辉王亚娟设计时间：2017.7.3——2017.7.14目录1 引言 (1)1.1 课程设计目的与意义 (1)1.2 课程设计内容 (1)1.3 课程设计实现的目标 (1)2 系统总体方案设计 (2)3 系统硬件设计 (3)3.1 主电路的设计 (3)3.2 控制电路的设计 (4)3.2.1 PLC概述 (4)3.2.2 PLC选型 (6)3.2.3 PLC的I/O变量定义及分配表 (7)3.2.4 PLC的I/O接线图 (8)4 系统软件设计 (9)4.1 程序设计思路及流程图设计 (9)4.2 梯形图程序设计及分析 (11)6 系统调试及结果分析 (14)总结 (15)参考文献 (16)1 引言1.1 课程设计目的与意义《电气控制与PLC应用》课程设计是建筑电气与智能化专业一个重要的实践性教学环节。
通过课程设计使学生进一步巩固电气控制技术的基本知识；达到掌握电气控制系统的原理设计、工艺图纸设计的基本方法，并能达到熟练使用可编程控制器实现简单控制系统的控制要求，熟练地进行系统外围电路设计、编程等工作，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；撰写设计报告和编制技术资料的能力。
1.2 课程设计内容1．拟定控制系统设计的技术条件。
技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据。
2．选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构；3．设计电气原理图；4．选定PLC的型号；5．编制PLC的输入/ 输出端子接线图；6．根据系统设计的要求编写相应的PLC程序及人机界面等。
水塔水位plc课程设计
水塔水位plc课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在水塔水位控制中的应用；2. 学生能够掌握水塔水位控制系统的设计流程，包括传感器的使用、PLC编程以及执行机构的控制；3. 学生能够解释水位控制中涉及到的物理概念，如液位、压力、浮力等，并与实际控制系统相结合。
技能目标：1. 学生能够操作PLC编程软件，设计并实现简单的水位控制程序；2. 学生能够运用问题解决策略，对水位控制系统进行调试和故障排除；3. 学生通过小组合作，能够协同完成一个综合性的水塔水位PLC控制项目。
情感态度价值观目标：1. 学生将培养对自动化控制技术的兴趣，认识到其在工业和日常生活中的重要性；2. 学生通过实践活动，培养创新意识和工程思维，增强解决实际问题的信心；3. 学生在小组合作中学会尊重他人意见，培养团队协作精神和责任感。
课程性质分析：本课程属于技术应用型课程，结合物理原理与工程技术，强调理论与实践的结合。
学生特点分析：考虑到学生处于高年级，具备一定的物理知识和逻辑思维能力，能够理解较为复杂的控制系统，并具备初步的PLC操作能力。
教学要求：课程需以学生为中心，采用项目驱动教学法，鼓励学生动手实践，通过实际操作达到知识的内化和技能的提升。
通过具体的学习成果分解，教师可以有效地进行教学设计和评估，确保学生在知识掌握、技能应用和情感态度价值观形成方面均能取得实质性进步。
二、教学内容1. PLC基础原理- PLC的结构与工作原理- 常见输入/输出设备的使用2. 水塔水位控制系统组成- 液位传感器的种类及原理- 执行机构（如水泵、阀门）的控制方法3. PLC编程技术- PLC编程语言（梯形图、指令列表等）- 水位控制程序设计步骤及技巧4. 系统调试与优化- PLC程序的下载与上传- 系统调试方法及故障排除5. 综合项目实践- 小组合作设计水塔水位控制项目- 项目实施与评价教学内容依据课程目标，结合教材相关章节，确保科学性和系统性。
水塔水位控制系统课程设计.概要
课程设计说明书课程名称: 电气控制PLC课程设计课程代码:题目: 水塔水位控制系统设计学生姓名: 学号: 年级/专业/班: 2012级机电1班学院(直属系): 指导教师:课程设计指导教师成绩评定标准及成绩评定表学生姓名：学号：年级/班：所属学院(直属系)：所在专业：项目分值优秀(100≥x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)评分学习态度15学习态度认真，科学作风严谨，严格保证设计时间并按任务书中规定的进度开展各项工作学习态度比较认真，科学作风良好，能按期圆满完成任务书规定的任务学习态度尚好，遵守组织纪律，基本保证设计时间，按期完成各项工作学习态度尚可，能遵守组织纪律，能按期完成任务学习马虎，纪律涣散，工作作风不严谨,不能保证设计时间和进度技术水平与实际能力25设计合理、理论分析与计算正确，实验数据准确，有很强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献查阅能力强、引用合理、调查调研非常合理、可信设计合理、理论分析与计算正确，实验数据比较准确，有较强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献引用、调查调研比较合理、可信设计合理，理论分析与计算基本正确，实验数据比较准确，有一定的实际动手能力，主要文献引用、调查调研比较可信设计基本合理，理论分析与计算无大错，实验数据无大错设计不合理，理论分析与计算有原则错误，实验数据不可靠，实际动手能力差，文献引用、调查调研有较大的问题论文(计算书、图纸)撰写质量60结构严谨，逻辑性强，层次清晰，语言准确，文字流畅，完全符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸非常工整、清晰结构合理，符合逻辑，文章层次分明，语言准确，文字流畅，符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸工整、清晰结构合理，层次较为分明，文理通顺，基本达到规范化要求，书写比较工整；图纸比较工整、清晰结构基本合理，逻辑基本清楚，文字尚通顺，勉强达到规范化要求；图纸比较工整内容空泛，结构混乱，文字表达不清，错别字较多，达不到规范化要求；图纸不工整或不清晰成绩评定：指导教师签名：年月日电气控制PLC课程设计任务书学院名称：应用技术学院专业：机电一体化技术年级：2012级水塔水位控制系统设计一、选题背景及题目来源实际模拟项目，可在天科TKPLC-A实验装置水塔水位控制区完成本实验。
项目四 水塔水位控制系统设计
根据项目需求和场地条件，确定水塔的尺寸和容量。
水塔尺寸确定
安装位置选择
管道布局与连接
安全防护措施
根据实际情况，选择合适的位置安装水塔和控制系统，确保系统稳定运行且便于维护。
合理规划管道布局和连接方式，确保水流顺畅且无泄漏。
考虑系统的安全防护措施，如防雷、防电涌和防水等。
水塔水位控制系统实现
CATALOGUE
拓展应用领域
该系统在水资源管理领域具有一定的通用性，未来可以将其拓展应用到其他相关领域，如水库水位控制、污水处理等。
加强合作与交流
我们希望能够与其他研究机构和企业加强合作与交流，共同推动该领域的发展和应用。通过合作与交流，我们可以相互学习、共同进步，为解决水资源问题做出更大的贡献。
THANKS
感谢观看
功能测试
02
验证了水塔水位控制系统的各项功能是否正常，包括水位检测、控制逻辑、报警机制等，确保系统功能完备且无误。
安全测试
03
对水塔水位控制系统的安全性能进行了评估，包括防雷击、过载保护、防水等安全措施的有效性，确保系统在各种恶劣环境下能够安全稳定运行。
根据测试结果，对水塔水位控制系统的性能、功能和安全性进行了全面评估，总结了系统优点和不足之处。
水塔水位控制系统测试与评估
CATALOGUE
05
为确保水塔水位控制系统的稳定性和准确性，我们制定了详细的测试方案，包括性能测试、功能测试和安全测试等方面。
测试方案
在实验室环境下，搭建了模拟水塔和控制系统，模拟实际水塔的运行条件，以便更好地评估控制系统的性能。
测试环境
性能测试
01
对水塔水位控制系统的水位控制精度、响应速度和稳定性进行了测试，结果表明系统性能良好，能够满足实际应用需求。
水塔水位控制系统电子课程设计全文
目录第一章引言 (2)第二章方案提出 (4)第三章电路的基本组成和工作原理 (6)第一节电源电路 (6)第二节水位检测电路 (7)第三节电阻开关电路和显示电路 (8)第四章水塔水位电路的介绍图 (9)第五章水塔水位电路的仿真 (12)第六章器件清单 (16)第七章总结 (17)参考文献及附录 (18)第一章引言1、研究的目的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,而自动控制原理, 依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,保持水压恒定以满足用水要求, 从而提高了供水系统的质量。
而且成本低，安装方便，经过多次实验证明，灵敏性好，是节约水源，方便家庭和单位控制水塔水位的理想装置。
水塔水位控制系统采用交流电压检测水位，水位低于下限B点水位时，水泵抽水，水位达到最高水位线A时，水泵停止抽水，水位降低到最低水位线B以下时，恢复运行抽水。
从而实现自动控制。
2、研究的意义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。
我的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。
3、主要内容及要求本次课程设计要求设计一个简易的水塔水位控制电路，该系统具有水位上下限手动控制、电机运转指示等功能.使用过程中，可以手动选择一组上、下限的水位组合，低于下限两个电机同时运转；水位在上、下限之间，一个电机运转；高于上限，两个电机都停止运转，电路还设计了防止上、下限出现跳闸现象的功能。
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。
水塔水位课程设计
1 水塔水位控制系统
1.1 控制要求
系统分为水塔和水池两部分组成，控制要求水塔达到下限，指示灯L1长亮报警同时启动水泵从水池中往水塔中抽水，一直达到水塔上限水泵停止，在这期间如果2秒没有达到上限就说明水泵出故障了，指示灯L1闪烁报警。
水池达到下限，启动电磁阀给水池蓄水，一直达到上限停止，如果在这期间5秒没有达到上限就说明电磁阀出现故障，指示灯L2闪烁报警。
当水泵从水池中抽水时要检测水池里面的水没有低于下限，一旦达到下限立即停止水泵
I/O分配表
软件梯形图
调试过程
Ⅰ首先，根据I/O分配表连接好电路，仔细检查，当确认无误后，方可上电。
此系统采用经验设计法，在调试过程中,先保持水池中的水没有低于下限，然后闭合下限水塔模拟开关，水泵开始往水塔中抽水，同时指示灯L1长亮报警。
当超过下限（闭合X7）后，等待2秒后水塔未达到上限指示灯L1闪烁报警，然后打开上限的模拟开关，水泵停止抽水。
因水池的调试方法和这个类似，故不再重复。
Ⅱ在试验中所存在的问题：由于设备问题，导致系统一直（从早上调到下午）调试不正常，当然，也怪自己的粗心大意，以至于犯这样的低级错误。
后来更换了接口后调试正常。
1。
水塔水位plc课程设计
水塔水位plc课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解PLC（可编程逻辑控制器）的基础知识，掌握其工作原理及在水塔水位控制系统中的应用；2. 学习并掌握水塔水位控制系统的组成、功能及运行过程；3. 掌握使用PLC进行水塔水位控制程序的编写和调试。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计出符合实际需求的水塔水位PLC控制系统；2. 培养学生动手操作、团队协作和解决问题的能力，提高学生的工程实践技能；3. 培养学生通过PLC编程实现对水塔水位进行自动化控制的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对自动化控制技术的兴趣，提高学生的学习热情；2. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度，增强学生对工程实践的认识；3. 培养学生关注环境保护，认识到自动化技术在节能环保方面的重要作用。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识，着重培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生具备一定的PLC基础知识，具有较强的学习兴趣和动手欲望，喜欢探索新知识，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化实践操作环节，引导学生主动参与，提高学生的综合能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- PLC基础知识：工作原理、结构组成、功能特点；- 水塔水位控制系统：系统组成、工作原理、控制需求；- PLC编程语言：指令系统、编程技巧、程序调试。
2. 实践操作：- 水塔水位PLC控制系统的设计：硬件选型、系统搭建、程序编写；- PLC编程软件的使用：软件操作、程序下载、调试与优化；- 实际案例分析与操作：分析水塔水位控制案例，进行实际操作，体验系统运行过程。
3. 教学大纲：- 第一阶段：PLC基础知识学习，使学生了解PLC的工作原理、结构组成及功能特点；- 第二阶段：水塔水位控制系统理论学习，使学生掌握系统组成、工作原理及控制需求；- 第三阶段：PLC编程语言学习，培养学生具备编程能力；- 第四阶段：实践操作，使学生能够独立设计并实现水塔水位PLC控制系统。
水塔水位控制系统设计
电气控制课程设计专业：自动化班级：动1502姓名：许阳学号：201509426指导教师：姜香菊兰州交通大学自动化与电气工程学院2018年7月6日水塔水位控制系统设计1 问题分析及解决方案液位低于最低水位时，低液位指示灯亮起，电动机开始按顺序间隔5s自起动，若有其一电机故障，则亮起该故障机器的故障指示灯并5号机代替故障机继续降压启动，接着按顺序启动；当达到指定水位则上液位灯亮起，所有电机停止运行。
有电源启动和关闭按钮，高液位、低液位按钮，电机启动按钮，熔断器按钮这些信号输入给plc，对应的有电源启动和关闭指示灯，高低液位指示灯，电机正常鼓掌运行指示灯，电机线圈由plc控制。
2 PLC选型及硬件配置图1硬件配置图3 分配I/O地址表表1 I/O地址分配表输入设备输出设备设备名称端口地址设备名称端口地址低液位开关I2.3 低液位指示灯Q5.3电机二手动开启按钮I0.3 电机二故障指示灯Q4.7电机二手动停止按钮I1.7 电机二降压启动继电器Q5.7电机启动按钮I0.7 电机二运行指示灯Q4.2电机三手动开启按钮I0.4 电机二正常运行继电器Q6.4电机三手动停止按钮I2.0 电机三故障指示灯Q5.0电机四手动开启按钮I0.5 电机三降压启动继电器Q6.0电机四手动停止按钮I2.1 电机三运行指示灯Q4.3电机五感应故障I1.5 电机三正常运行继电器Q6.5电机五手动开启按钮I0.6 电机四故障指示灯Q5.1电机五手动停止按钮I2.2 电机四降压启动继电器Q6.1电机一手动开启按钮I0.2 电机四运行指示灯Q4.4电机一手动停止按钮I1.6 电机四正常运行继电器Q6.6热继电器1 I1.0 电机五故障指示灯Q5.2热继电器2 I1.1 电机五降压启动继电器Q6.2热继电器3 I1.2 电机五运行指示灯Q4.5热继电器4 I1.3 电机五正常运行继电器Q6.7热继电器5 I1.4 电机一故障指示灯Q4.6停止按钮I0.1 电机一降压启动继电器Q5.6总启动按钮I0.0 电机一运行指示灯Q4.1启动指示灯Q4.04 主电路图及PLC外部接线图图2 主电路图PLC外部接线图见附录5 控制流程图及梯形图程序梯形图程序见附录6 程序调试假设此时为低液位，按下总启动按钮，对应低液位灯亮。
水塔水位PLC课程设计报告
河南机电高等专科学校水塔水位PLC控制课程设计报告系部：电气工程系专业：电机与电器班级：电器学生姓名：学号： 13032015年7月6日1. 课程设计目的（1）利用plc构成水塔水位（液位）控制系统。
（2）了解自动控制的工作原理及设备在日常生活中的应用。
（3）熟悉基本指令的应用。
（4）熟悉语句表指令的应用及其与梯形图程序的转换。
（5）掌握PLC外部输入、输出电路的设计和导线的连接方法。
（6）掌握PLC的编程和调试方法。
（7）对应用PLC解决实际问题的全过程有个初步的了解。
（8）掌握应用软件的编程方法。
（9）利用PLC构成水塔水位控制系统。
（10）了解自动控制的工作原理及设备在日常生活中的应用2.课程设计题目和要求（1）初始状态：水箱没有水，液位开关S4断开（S4e为OFF）.(2) 控制要求：本装置上电后，按启动按钮，电动阀Y通电（Y为ON）,水箱开始注水：当水箱水位到达S4高度后，液位开关S4关闭(S4为ON)，当液位到达S3高度（水满）时，液位开关S3闭合|（S3为ON），注水电动阀Y断电（Y为OFF），水箱停止注水：此后，随着水塔水泵抽水过程的进行，水箱液面逐渐降低，液位开关S3（S3=OFF）复位:随着抽水过程的继续进行，水箱液面继续降低，当液面低于开关S4时，液位开关S4复位（S4为OFFF），电动阀Y再次通电（Y为ON），水箱（自动）注水，当液位达到S3时再次停止注水，如此循环，使水箱水位保持在S3~S4之间。
（3）当水箱水位高于S4液位，并且水塔水位低于最低允许液面开关S3（液位开关S2为OFF）时，水泵电动机M开始运行，向水塔抽水；当液面达到最高液位开关S1时，水塔电动机M停止抽水（M为OFF），此循环控制使得水塔自动保持在S1~S2之间。
3.设计内容3.1 PLC的介绍可编程控制器（Programmable Controller）,也称可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是以微处理器为核心的工业自动控制通用装置，是计算机家族的一名成员，简称PC，为了避免与个人电脑（也简称为PC）相混淆，通常将可编程控制器简称为PLC[1]。
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。
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。
水塔水位控制系统课程设计报告
北京理工大学珠海学院课程设计课程设计（C）学院：信息学院专业班级：学号：学生姓名:指导教师：201 年月日北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院课程设计任务书2011 ～2012 学年第 1 学期学生姓名：专业班级：自动化指导教师：工作部门：信息学院一、课程设计题目水塔水位控制系统二、课程设计内容：1、硬件设计（1）用80C51设计一个单片机最小控制系统。
其中P1.0接水位下限传感器，P1。
1接水位上限传感器,P1.2输出经反相器后接光电耦合器，通过继电器控制水泵工作，P1.3输出经反相器后接LED，当出现故障时LED闪烁；P1.4输出经反相器后接蜂鸣器,当出现故障时报警.(2)用塑料尺、导线等设计一个水塔水位传感器。
其中A电级置于水位10CM处，接5V电源的正极，B级置于水位15CM处，经4。
7K下拉电阻接单片机的P1。
0口，C 电级置于水位的20CM处，经4。
7K下拉电阻接单片机的P1。
1口.（3）设计一个单片机至水泵的控制电路。
要求单片机与水泵之间用反相器、光电耦合器和继电器控制，计算出LED限流电阻，接好继电器的续流二极管。
2、软件设计(1）根据功能要求画出控制程序流程图.（2)根据控制程序流程图编写80C51汇编语言或C51程序.三、功能要求：1、水塔水位下降至下限水位时,启动水泵,水塔水位上升至上限水位则关闭水泵。
2、水塔水位在上、下限水位之间时，水泵保持原状态。
3、供水系统出现故障时，自动报警.四、调试1、在Kerl-uvision上单步调试,观察累加器寄存器存储器的运行之间是否正常。
2、将程序下载到仿真仪上，进行模拟仿真，检查程序工作是否正常.3、将模拟水塔、传感器、控制电路和水泵联成一个完整的系统，进行整机调试，观察系统工作是否正常。
摘要供水是一个关系国计民生的重要产业。
近年来随着科技的飞速发展，自动控制水位已经成为了这个领域的发展方向.本水塔水位控制系统是以80C51单片机为核心设计的系统，首先单片机循环采集传感器的信号并经过处理,然后再发出相应的控制信号，信号经过NPN三极管放大，以及光电耦合，最后使继电器吸合,达到弱电控制强电的效果,让电机运转或停止。
水塔水位控制系统
个人资料整理仅限学习使用过程控制工程实训设计报告题目：水塔水位控制系统院系：电气信息工程系专业：电气工程及其自动化2018年10月10日过程控制工程实训设计报告启动“组态王”工程管理器<ProjManager），选择菜单“文件\新建工程”或单击“新建”按钮，弹出如左图所示。
单击“下一步”继续。
弹出“新建工程向导之二对话框”，如图右所示。
新建工程向导一新建工程向导二在工程路径文本框中输入一个有效的工程路径，或单击“浏览…”按钮，在弹出的路径选择对话框中选择一个有效的路径。
单击“下一步”继续。
弹出“新建工程向导之三对话框”，如图所示。
在工程名称文本框中输入工程的名称，该工程名称同时将被作为当前工程的路径名称。
在工程描述文本框中输入对该工程的描述文字。
工程名称长度应小于32个字节，工程描述长度应小于40个字节。
单击“完成”完成工程的新建。
系统会弹出对话框，询问用户是否将新建工程设为当前工程，如图所示。
新建工程向导三是否设为当前工程对话框单击“否”按钮，则新建工程不是工程管理器的当前工程，如果要将该工程设为新建工程，还要执行“文件\设为当前工程”命令；单击“是”按钮，则将新建的工程设为组态王的当前工程。
定义的工程信息会出现在工程管理器的信息表格中。
双击该信息条或单击“开发”按钮或选择菜单“工具\切换到开发系统”，进入组态王的开发系统。
(2> 创建组态画面继续上节的工程，进入新建的组态王工程，选择工程浏览器左侧大纲项“文件\画面”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标，弹出对话框如图所示。
在“画面名称”处输入新的画面名称，如leipeng，其它属性目前不用更改。
点击“确定”按钮进入内嵌的组态王画面开发系统。
如图所示。
新建画面组态王开发系统(3>定义IO设备继续上节的工程。
选择工程浏览器左侧大纲项“设备\COM1”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标，运行“设备配置向导”，如图3-9所示选择“S7-200系列”的“PPI”项，单击“下一步”，弹出“设备配置向导”，如图所示。
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北京理工大学珠海学院课程设计课程设计（C）学院：信息学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：201 年月日北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院课程设计任务书2011 ～2012 学年第 1 学期学生姓名：专业班级：自动化指导教师：工作部门：信息学院一、课程设计题目水塔水位控制系统二、课程设计内容：1、硬件设计（1）用80C51设计一个单片机最小控制系统。
其中P1.0接水位下限传感器，P1.1接水位上限传感器，P1.2输出经反相器后接光电耦合器，通过继电器控制水泵工作，P1.3输出经反相器后接LED，当出现故障时LED闪烁；P1.4输出经反相器后接蜂鸣器，当出现故障时报警。
（2）用塑料尺、导线等设计一个水塔水位传感器。
其中A电级置于水位10CM处，接5V电源的正极，B级置于水位15CM处，经4.7K下拉电阻接单片机的P1.0口，C 电级置于水位的20CM处，经4.7K下拉电阻接单片机的P1.1口。
（3）设计一个单片机至水泵的控制电路。
要求单片机与水泵之间用反相器、光电耦合器和继电器控制，计算出LED限流电阻，接好继电器的续流二极管。
2、软件设计（1）根据功能要求画出控制程序流程图。
（2）根据控制程序流程图编写80C51汇编语言或C51程序。
三、功能要求：1、水塔水位下降至下限水位时，启动水泵,水塔水位上升至上限水位则关闭水泵。
2、水塔水位在上、下限水位之间时，水泵保持原状态。
3、供水系统出现故障时，自动报警。
四、调试1、在Kerl-uvision上单步调试，观察累加器寄存器存储器的运行之间是否正常。
2、将程序下载到仿真仪上，进行模拟仿真，检查程序工作是否正常。
3、将模拟水塔、传感器、控制电路和水泵联成一个完整的系统，进行整机调试，观察系统工作是否正常。
撰搞人教研室主任院长签名日期2010.10.6摘要供水是一个关系国计民生的重要产业。
近年来随着科技的飞速发展，自动控制水位已经成为了这个领域的发展方向。
本水塔水位控制系统是以80C51单片机为核心设计的系统，首先单片机循环采集传感器的信号并经过处理，然后再发出相应的控制信号，信号经过NPN三极管放大，以及光电耦合，最后使继电器吸合，达到弱电控制强电的效果，让电机运转或停止。
同时，在出现故障时，单片机产生报警信号，控制LED灯的闪烁和蜂鸣器的启动。
关键词：上限下限报警目录一、课程设计题目水塔水位控制系统 (2)二、课程设计的要求 (1)三、课程设计用仪器和器件 (1)四、课程设计的内容 (1)1、水塔水位控制原理 (1)2、硬件设计 (2)3、软件流程 (4)五、课程设计心得体会 (4)六、参考文献 (4)附录：源代码 (5)一、课程设计的目的计算机控制系统课程设计是《计算机控制系统》课程与实验结束后的一门综合性实践课。
所选题目《水塔水位控制》紧密结合所学的主要内容，加深巩固所学知识，同时对所学内容进行扩展，有一定的深度和广度，能充分发挥学生的能动性和想象力。
通过电路设计、安装、调试等一系列环节的实施，提高学生的计算机控制应用系统的设计能力。
二、课程设计的要求1、水塔水位下降至下限水位时，启动水泵上水。
2、水塔水位上升至上限水位时，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。
三、课程设计用仪器和器件硬件：1、塑料桶一个(Φ25-30cm)2、塑料尺30cm 一个3、微型水泵一个4、塑料管2米5、光电耦合器4N25 一个6、12V微型继电器(TWTMP-53) 一个7、电路板（6*4cm）一块8、薄铜片2cm*10cm *o.5mm 一块9、直流稳压电源一台、PC机一台、XL1000/XL2000仿真仪一台。
10、其它：导线2米、二极管一个、PNP三极管一个、4.7K电阻2个、300欧电阻2个，12针排针1片。
软件：keil软件四、课程设计的内容1、水塔水位控制原理图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。
2、硬件设计图2 水塔水位控制硬件图（1）如图：用80C51设计一个单片机最小控制系统。
其中P1.0接水位下限传感器；P1.1接水位上限传感器；P1.2输出经Q0电流放大后接光电耦合器，接通继电器，带动电机控制水泵工作；P1.3输出经反相器后接LED，当出现故障时LED 闪烁；P1.4输出经反相器后接蜂鸣器，当出现故障时报警。
（2）用塑料尺、导线等设计一个水塔水位传感器。
其中A电极置于水位10cm 处，接5V电源的正极；B电极置于水位15cm处，经5.1K的下拉电阻接单片机的P1.0口；C电极置于水位20cm处，经5.1K的下拉电阻接单片机的P1.1口。
（3）两个水位信号由P1.0和P1.1输入，这两个信号共有四种组合状态。
如表1所示。
其中第三种组合（b=1、c=0）正常情况下是不能发生的，但在设计中还是应该考虑到，并作为一种故障状态。
C(P1.1) B(P1.0) 操作0 0 电机运转0 1 维持原状1 0 故障报警1 1 电机停转表1 水塔水位信号状态表（4）光电耦合器4N25光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。
它由发光源和受光器两部分组成。
把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。
发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。
在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换。
图2 光电耦合器4N25引脚图（5）继电器继电器是一种电控制器件。
它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。
通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。
故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
3、软件流程图3 软件流程图源代码：见附录五、课程设计心得体会这次的课程设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面、系统的锻炼。
使我在单片机的基本原理、计算机控制系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧的掌握方面都能向前迈了一大步。
在这个课程的过程中，给我留下最深印象的是，一个系统的设计和焊接或许很容易，但是在不能实现其功能时如何检查出错误才是一门真正的艺术，这里凝聚了我们所学的所有技能。
与此同时我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己，为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础，这将是我求职道路上一笔重要的财富。
六、参考文献[1]李全利. 单片机原理及接口技术. 北京：高等教育出版社，2009.[2]盛珣华，李润梅. 计算机控制系统. 北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社，2007.P1.0=P1.1=P1.1=0初始延时延时0.2s ，蜂鸣启报警 CPL P1.4 P1.3=1停机停机开始 N YYNNY附录：源代码#include <reg52.h>sbit b=P1^0;sbit c=P1^1;sbit d=P1^2;sbit led=P1^3;sbit fly=P1^4;void delay(void) //误差0us {unsigned char a,b,c;for(c=167;c>0;c--)for(b=171;b>0;b--)for(a=16;a>0;a--); }void main(){while(1){P1=0xfc;if(c==0)d=0;if(c==1){led=0;fly=0;}if(b==1&&c==1){d=1;led=1;fly=1;}delay();}}。