基于PLC的液位控制系统设计

题目：基于PLC的液位控制系统设计*名：**

学号：************

系别：物理与电子工程系

专业：电子信息工程

年级班级：2009级1班

指导教师：郭荣艳副教授

2013年5月18日

毕业论文（设计）作者声明

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论文题目：基于PLC的液位控制系统设计

作者单位：物理与电子工程系

作者签名：（学号：200913010027）

年月日

目录

摘要 (1)

引言 (1)

1.PLC简介与系统方案及原理 (2)

1.1液位控制系统方案 (2)

1.2系统的工作原理 (3)

2.器件的选取及其特点 (3)

2.1西门子S7-200PLC简介 (3)

2.2 NS8触摸屏简介 (4)

2.3浮球式液位变送器简介 (5)

3.硬件电路的设计 (6)

3.1 PLC与触摸屏的连接 (7)

3.2直流电动机控制电路的设计 (7)

3.3控制电路与PLC接线的设计 (8)

3.4液位传感器与PLC的连接 (9)

4.系统软件的设计 (9)

5.软件调试 (10)

6.结束语 (12)

参考文献 (12)

附录 (13)

附录1：硬件电路连接示意图 (13)

附录2：输入/输出元件及控制功能表 (14)

附录3：系统主要程序 (15)

致谢 (17)

基于PLC的液位控制系统设计

摘要：以可编程控制器（PLC）为核心，把智能传感器检测、电机和PLC控制相结合，提出了一种基于PLC的液位控制系统的设计方案。系统运用液位传感器实时检测水箱液位的变化；并且由PLC处理，并控制电机来实现对液位的控制，液位情况有触屏显示器上显示出来。触屏显示器与PLC相联，可以通过触屏显示器改变液位阈值。这种液位控制系统具有控制灵活，精度高，易于操作的特点。

关键词：PLC；液位；自动控制；传感器

The Liquid Level Control System Based on PLC Is Designed Abstract：With the programmable controller (PLC) as the core, the intelligent sensor, motor and PLC control, this paper puts forward a design scheme of control system based on PLC. System uses liquid level sensor to check the real-time changes of liquid level of water tank; and the PLC control the liquid level through controlling motor , and level is displayed on a touch-screen display. The touch screen display is connected with PLC, through changing the touch screen display level threshold is set. The control system of liquid level has the characteristics of flexible control, high accuracy, easy operation .

Key words：PLC; Liquid level; Control system; Sensor

引言

液位控制在工业生产中是一个比较常见的控制过程，他在工业生产的作用毋庸置疑。随着科技的进步，液位控制也从人工控制发展到了自动控制。早期，用继电器、定时器、接触器及其触点按照电路关系连接起来就组成了人工继电接触器控制系统，然而这种继电接触器控制是存在诸多问题的，例如操作的灵敏度、控制的精度等，现在的电气液位自动控制系统已经解决了人工控制中存在的问题。本文设计一种基于PLC的液位控制系统，PLC具有抗干扰能力强、控制结构

简单、可编程、操作容易等优点，因而在工业的液位控制系统中应用非常广泛，具有较广阔的发展前景。

1. PLC简介与系统方案及原理

可编程序控制器是新一代工业自动化控制装置，近年来得到迅速发展并广泛应用的。前期的PLC在功能上只是实现逻辑控制，所以被称为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。随着科技的进步，微处理器获得了广泛的应用，一些PLC生产厂商就选用微处理器用作PLC的中央处理器，使PLC 的功能得到了加强。因此，美国电器制造协会于1980年将它正式命名为可编程序控制器（Programmable Controller，PC）。该名称已在工业界使用多年，但近年来个人计算机（Personal Computer）也简称PC，为了区别，目前可编程控制器常被称为PLC[1]。

在1985年，国际电工委员会颁布的标准中，对可编程序控制器定义为：一种转为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统。它采用可编程序的存储器，在其内部存储进行逻辑与算术运算、顺序控制、计数与定时等操作指令，通过数字式、模拟式的输入与输出，控制各种各样的生产机械与过程。

近年来，PLC发展非常迅速，其功能已经大大超出以上所述定义范围。

1.1 液位控制系统方案

论文的主要内容是设计一个基于PLC的液位控制系统，要求控制系统可以根据生产的需要对液位进行设定，当液位低于或高于限定值时自动启动电机加液或排液，当液位达到设定值时电机停转，操作人员可以改变限定值，并达到阈值报警功能。根据要求系统设计方案如图1所示。

图1 系统设计方案图