水塔水位控制
工控网络与组态技术课件：水塔水位控制
➢ 创建PLC变量表
在“项目树”窗格中，依次单击PLC_1[CPU 1214C DC/DC/DC]”→“PLC交量”选项，双击“添加新变 量表”选项，并将新添加的变量表命名为“PLC变量表”，然后在 “PLC变量表”中新建变量。
➢ 编写OB1主程序
03
触摸屏 画面组态
➢ 创建HMI变量表
在“项目树”窗格中，依次选择“HMI_1”→“HMI变量”选项，双击“添加新变量表”选项，并修改变量 表为HMI变量表，创建HMI变量。
➢ 实例内容
①S7-1200 PLC(CPU1214CDC/DC/DC),一台，订货号为6ES7214-1AG40-0XB0; ②精简触摸屏KTP600,一台，订货号为6AV2 123-2GB03-0AX0; ③四口工业交换机，一台； ④编程计算机，一台，已安装博途专业版V15.1软件。
02 P L C 程 序 编 写
工控网络与组态技术
水塔水位控制
01 项 目 任 务 02 P L C 程 序 设 计 03 触 摸 屏 画 面 组 态 04 仿 真 下 载 调 试
本讲 内容
01 项 目 任 务
➢ 项目任务
构建水塔水位控制系统，在控制系统中 限位开关S1、S2、S3、S4作为液位感知开 关，M与Y为抽水的水泵。 ①按下启动按钮，当水池S4动作，水泵Y启 动，水池开始蓄水。 ②当水池水位S3动作且水塔的S1动作时，水 塔水泵M启动，开始向水塔蓄水。 ③直至到达水塔水位S1时，水塔水泵M和水 箱水泵Y停止，蓄水结束。 ④按下停止按钮暂停上水过程，按下复位按 钮复位所有信号，重新按下启动按钮重复上 述过程。
组态图形视图
组态“功能键”
操作录屏-组态F2功 能键
组态指示灯组ຫໍສະໝຸດ 棒图04仿真下载调
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
《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。
第7章水塔水位控制
三、程序流程图
四、I/O分配
PLC地址（PLC端子） 电气符号（面板端子）
X00 X01 X02 S1 S2 S3
功能说明
水塔液位上限位 水塔液位下限位 水池液位上限位
X03位 抽水电机 进水阀门
电源端
主机COM0、COM1、COM2等接电源GND
七、程序设计
2.当水位低于S4时，阀Y开启，系统开始向水池中注 水，5S后如7.果水池中的水位还未达到S4，则Y指示 灯闪亮，系统报警。 3.当水池中的水位高于S3、水塔中的水位低于S2，则 电机M开始运转，水泵开始由水池向水塔中抽水。 4.当水塔中的水位高于S1时，电机M停止运转，水泵 停止向水塔抽水。
五、接线图
六、操作步骤 1.按控制接线图连接控制回路； 2.将编译无误的控制程序下载至PLC中，并将 模式选择开关拨至RUN状态； 3.将各限位开关拨至以下状态：S1=0、S2=0、 S3=0、S4=0，观察阀门Y状态，5S后如果S4仍 然未拨至ON状态，则Y状态如何？ 4.将S4拨至ON，观察抽水电机M状态；继而将 S1拨至ON，观察抽水电机M状态。 5.尝试编译新的控制程序，实现不同于示例 程序的控制效果。
水塔水位控制
水塔水位控制
一、工艺要求
二、控制要求 1.各限位开关定义如下：
S1定义为水塔水位上部传感器（ON：液面已到水塔上限位、OFF：液面未到 水塔上限位） S2定义为水塔水位下部传感器（ON：液面已到水塔下限位、OFF：液面未到 水塔下限位） S3定义为水池水位上部传感器（ON：液面已到水池上限位、OFF：液面未到 水池上限位） S4定义为水池水位下部传感器（ON：液面已到水池下限位、OFF：液面未到 水池下限位）；
水塔水位控制系统[001]
![水塔水位控制系统[001]](https://img.taocdn.com/s3/m/bb8358907e192279168884868762caaedd33bab3.png)
水塔水位控制系统引言水资源的合理利用是现代社会可持续发展的重要环节，对于一些需要存储和调控水资源的场所，例如城市、农田或工业区等，水塔是一个非常重要的设施。
水塔水位控制系统是一种自动化控制系统，用于监测和维护水塔的水位在合适的范围内。
本文将介绍水塔水位控制系统的工作原理、组成部分以及其应用领域。
工作原理水塔水位控制系统通过使用传感器测量水塔的水位，并将测量值传输给控制器进行处理。
根据设定的水位范围，控制器将开启或关闭水泵以控制水的进出。
当水位低于设定下限时，控制器将打开水泵，将水从外部供水系统或水源中抽入水塔；当水位达到设定上限时，控制器将关闭水泵，阻止水的进入。
组成部分一个典型的水塔水位控制系统由以下几个组成部分构成：•水位传感器：用于测量水塔的水位。
常用的传感器类型包括浮球型传感器、超声波传感器等。
传感器将水位信息转换为电信号，并传输给控制器。
•控制器：接收传感器传输的水位信息，并根据设定的水位范围，控制水泵的开启和关闭。
常见的控制器类型有单片机控制器、PLC控制器等。
•水泵：根据控制器的指令，控制水的进出。
水泵负责将水从外部水源供给到水塔中，或将水从水塔送入供水系统。
•电源：为水位传感器、控制器和水泵提供电力。
电源通常是交流电或直流电。
•通信模块（可选）：用于与远程监控系统进行通信，实现远程监控和控制。
通信模块可以通过有线或无线方式与远程系统进行数据传输。
应用领域水塔水位控制系统被广泛应用于各个领域，包括城市供水系统、农田灌溉系统、工业生产场所等。
以下是几个常见的应用场景：•城市供水系统：水塔水位控制系统用于城市的供水系统，确保水塔的水位在合适的范围内，保障城市居民的供水需求。
•农田灌溉系统：水塔水位控制系统可以用于农田的灌溉系统，确保农田得到适量的水源供给，提高农作物的产量。
•工业生产场所：一些工业生产过程需要大量的水资源，水塔水位控制系统可以确保工业场所得到稳定的供水，保证生产的连续性。
水塔水位控制系统PLC设计说明书
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-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
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
水塔水位控制
水塔水位控制概述水塔是城市供水系统中的重要组成部分，它负责存储和供应给城市居民所需的水资源。
为了保持水塔的正常运行和水位的稳定，水塔水位控制是至关重要的。
目标水塔水位控制的主要目标是维持水塔水位在一个合理范围内，既不会溢出也不会过低。
通过合理的控制水塔的进水和出水流量，可以实现水位的稳定控制。
控制原理水塔水位控制可以通过几种方式实现，常见的方法有：浮球开关控制、压力传感器控制和液位传感器控制。
下面将简要介绍这些方法的原理。
1. 浮球开关控制浮球开关是通过浮动球的上升和下降来感知水位变化的。
当水位上升到一定高度时，浮球会随之上升，触发开关动作，控制进水阀门关闭；当水位下降到一定低度时，浮球下降，开关触发，进水阀门打开。
通过这种方式可以实现水位的控制。
2. 压力传感器控制压力传感器可以感知水塔内部的水压。
当水位上升时，水压也会相应增加；当水位下降时，水压减小。
通过监测水压的变化，可以控制进水和出水阀门的开闭，从而实现水位的控制。
3. 液位传感器控制液位传感器可以直接感知到水位的高度，通常通过使用电极来测量水位的变化。
当水位上升到一定高度时，液位传感器会触发控制信号，控制进水阀门关闭；当水位下降到一定低度时，信号触发，进水阀门打开。
这种方式也可以实现水位的控制。
控制方法在实际应用中，一般会结合多种控制方法来实现水塔水位的控制，以提高控制的准确性和可靠性。
下面是一种常见的水塔水位控制方法的流程图示例：graph TDA[获取当前水位] --> B[根据水位控制信号判断是否需要进水]B --> |需要进水| C[打开进水阀门]B --> |不需要进水| C[关闭进水阀门]C --> D[等待一段时间]D --> E[根据水位控制信号判断是否需要出水]E --> |需要出水| F[打开出水阀门]E --> |不需要出水| F[关闭出水阀门]F --> G[等待一段时间]G --> A该控制方法的基本流程如下： 1. 获取当前水位信息 2. 根据水位控制信号判断是否需要进水 3. 如果需要进水，则打开进水阀门，否则关闭进水阀门 4. 等待一段时间，让水位有时间上升或下降 5. 根据水位控制信号判断是否需要出水 6. 如果需要出水，则打开出水阀门，否则关闭出水阀门 7. 等待一段时间，让水位有时间上升或下降 8. 回到第1步，进行下一次水位控制控制策略为了更好地控制水塔水位，需要制定合理的控制策略。
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。
水塔水位自动控制
水塔水位自动控制控制要求当水池液面低于下限水位（Ｓ４为ＯＮ表示），电磁阀Ｙ打开注水，Ｓ４为ＯＦＦ，表示水位高于下限水位。
当水池液面高于上限水位（Ｓ３为ＯＮ表示），电磁阀Ｙ关闭。
当水塔水位低于下限水位（Ｓ２为ＯＮ表示），水泵Ｍ工作，向水塔供水，Ｓ２为ＯＦＦ，表示水位高于下限水位。
当水塔液面高于上限水位（Ｓ１为ＯＮ表示），水泵Ｍ停。
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Ｍ不启动。
实验现象将开关Ｓ４闭合，指示灯Ｙ亮，开始注水，闭合Ｓ３，Ｙ灯灭，停止注水。
将开关Ｓ２闭合，指示灯Ｍ亮，开始向水塔供水，闭合Ｓ１，Ｍ指示灯灭，停止供水。
实验总结这个实验挺简单的，通过我们小组的共同努力，团结协作，迅速地实现了控制要求，通过这个实验，我们更熟悉了接线以及控制操作过程，为下边的更难的实验做好了准备。
交通灯控制交通灯控制要求：该单元设有启动和停止开关Ｓ１、Ｓ２，用以控制系统的“启动”与“停止”。
Ｓ３还可屏蔽交通灯的灯光（利用Ｍ8０34，使PLC的外部输出接点皆为ＯＦＦ）。
交通灯显示方式。
当东西方向红灯亮时，南北方向绿灯亮，当绿灯亮到设定时间时，绿灯闪亮三次，闪亮周期为1秒，然后黄灯亮2秒。
当南北方向黄灯熄灭后，东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮………周而复始，不断循环。
其时序图如下图所示。
X000SNR EWG EWY EWR SNG SNY25s20s3s2s实验现象将开关Ｓ１闭合，Ｍ０得电并自锁，系统开始工作，南北红灯，东西绿灯亮，2s后东西绿灯闪亮，东西绿灯闪亮3s后，Y4线圈失电，东西绿灯熄灭，同时东西黄灯亮，亮3s后，黄灯熄灭，南北红灯熄灭，东西红灯亮，南北绿灯亮，如此往返循环。
实验总结生活中常见的交通灯由我们共同的努力实现了功能，我们又深刻的体会到了PLC 在生活中的用途，增加了对PLC的兴趣，在这个实验中，使用了主控指令ＭC，并熟悉掌握了其功能用法。
通过这个实验，我们更加熟练了PLC接线以及各种控制操作。
水塔水位控制
实验十六水塔水位控制一、实验目的1、掌握功能指令的用法2、掌握水塔水位控制程序的设计二、实验器材1、PC机2、PLC实验台（箱）3、水塔水位控制模块4、通讯电缆5、导线若干三、实验内容及步骤1、设计要求设计一个水塔水位控制程序。
模块示意图如下：水塔水位控制模块示意图控制面板上，水箱位置中的两只红色指示灯分别指示高水位液面传感器S1，及低水位传感器S2的工作状态，水池位置中的两只红色指示灯分别指示高水位液面传感器S3，及低水位传感器4的工作状态，按钮“水位1”、“水位2”、“水位3”、“水位4”（S3-S6）分别用于模拟高、低水位传感器的工作状态，当开关闭合，相应的指示灯亮，表示当前水位低于指示水位。
右上角的三个绿灯用于指示液面状态。
低水位指示灯亮（高水位指示灯也亮），表示水箱（或水池）缺水。
这时进水阀开，Y 或M亮，水箱开始进水；三个绿灯依次向上移位点亮，表示液面上升。
高水位指示灯亮，表示水面不到设定水位，当高水位指示灯灭时，说明水位已达到设定值，这时，进水阀关。
三个绿灯熄灭。
当出水阀打开时，三个绿灯循环闪烁，表示液面不定。
当水箱低水位开关K4（X3）打开时，K8（X6）合上，出水阀输出Q(Y6)不能打开，否则出水阀能打开；用三灯循环闪烁, 表示液面不定；启动按钮S1(X0),停止按钮S2（X1）是水池进水阀Y、水箱进水阀M 的总控制开关；S1，S2（传感器）亮--→M启动（三灯依次向上移位点亮，表示液面上升）S1，S2（传感器）灭--→M才停止不启动（三灯灭）水池：S3，S4（传感器）亮--→Y启动,M不能启动S3亮，S4（传感器）灭--→Y启动,M能启动S3，S4（传感器）灭--→ Y不启动,M能启动。
水塔水位控制
水塔水位控制在水塔水位控制区完成本实验。
一、实验目的1.通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法；2.进一步熟悉PLC的I/O连接。
3.熟悉上升沿、下降沿触发指令。
二、实验原理当水池水位低于水池低水位界（S4由ON变为OFF），阀Y打开进水（Y为ON）；当水池水位到达水池高水位界（S3由OFF变为ON），阀Y关闭（Y为OFF）。
当S4为ON 时，且水塔水位低于水塔低水位界时S2为OFF，电机M运转抽水。
当水塔水位高于水塔高水位界时（S1为ON），电机M停止。
三、装置介绍S1、S2、S3、S4分别为水池、水塔高、低水界开关，模拟真实水塔系统的液位传感器。
M为电动机，Y为水塔池阀门。
四、输入/输出分配（一）输入：（二）输出：五、实验方法1.按照输入和输出两个配置表，将PLC的输入输出与相应面板符号的插孔用连接线连好；2.按照输入输出配置，参照参考程序，编写实验程序；3.下载编写程序到PLC，运行程序；4.模拟动作实验板上的按钮和开关，验证所编程序的逻辑。
天塔之光在天塔之光实验区完成本实验。
一、实验目的1.通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法；2.进一步熟悉PLC的I/O连接；3.学会控制较多的对象。
二、实验原理本实验模拟霓虹灯。
按下启动按钮后，要求按以下规律显示：L1→L1、L2、L3、L4、L5→L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9……如此循环，周而复始。
SD、ST分别为启动、停止按钮；L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9分别模拟显示天塔的各个灯四、输入/输出分配（一）输入：（二）输出：五、实验方法1.按照输入和输出两个配置表，将PLC的输入输出与相应面板符号的插孔用连接线连好；2.按照输入输出配置，参照参考程序，编写实验程序；3.下载编写程序到PLC，运行程序；4.模拟动作实验板上的按钮和开关，验证所编程序的逻辑。
十字路口交通灯控制的模拟在十字路口交通灯模拟控制实验区完成本实验。
水塔水位控制
PLC工作后，只要水池液面低于下水位下限，开关i3闭合，电磁阀继电器q0线圈得电后动作，阀q0打开，准备进水。
时间继电器T1线圈得电开始计时。
若4秒后无水正常进入水池，则开关i3不能断开，说明出现故障，电磁阀报警指示灯闪烁报警；若4秒内有水进入水池，i3由闭合变为断开，水池水位上升，水位到达上水位上限后，开关i4由闭合变为断开，电磁继电器线圈失电关闭阀，不进水。
只要水塔水位i2低于下水位下限时，开关i2闭合水泵电动机工作，开始抽水，当水位上升到上水位上限位时，开关i1断开水泵电动机失电，停止抽水。
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。
水塔水位控制器
节能：水塔水位控制 器能够根据实际需求 调整用水量，避免浪 费，降低能源消耗。
环保：水塔水位控制 器采用非接触式液位 传感器，避免了传统 接触式传感器对水质 的污染，更加环保。
高效：水塔水位控制 器能够实现快速响应 和精准控制，提高用 水效率和管理效率。
安全：水塔水位控制 器具备过压过流保护 功能，能够保证供水 系统的安全稳定运行 。
执行电路：根据控 制电路的指令，控 制水泵的开关状态
水塔水位控制器的控制算法基于PID（比例-积分-微分）调节原理。
控制算法通过实时监测水塔水位，计算水位偏差，并调整水泵的运行状态，以实现水位 的自动调节。
控制算法中还包括防溢防涸功能，以防止水塔溢水或缺水。
控制算法采用模块化设计，便于维护和升级。
城市供水系统：提高供水效率，保障城市居民用水需求 农业灌溉：实现精准灌溉，提高农业产量 工业冷却系统：优化冷却效果，降低能耗 地下水保护：实时监测地下水位，预防地下水污染
物联网技术：实现远程监控和数据采集 人工智能：提高预测精度和自动化水平 传感器技术：提高水位检测的准确性和稳定性 云计算：实现数据共享和分析，为决策提供支持
汇报人：XX
传感器类型：水 位传感器
工作原理：通过测 量水位高度变化， 转换为电信号输出
输出信号：模拟 信号或数字信号
优点：实时监测、 精度高、稳定性 好
家庭用水塔的介 绍
水塔水位控制器 在家庭用水塔中 的应用
水塔水位控制器 如何实现家庭用 水塔的自动控制
家庭用水塔使用 水塔水位控制器 的优势和效益
农业灌溉中，水塔水 位控制器能够自动调 节灌溉系统的水量， 确保土壤湿度适中， 促进作物生长。
节能环保：水塔水位控制器将更加注重节能和环保设计，减少能源浪费和环境污染。
项目6水塔水位控制4课时
02 水塔水位控制原理
水塔水位控制的基本原理
水塔水位控制的基本原理是通过调节水塔的进水和出水流量，使水塔的水位保持在 设定的范围内。
水塔水位控制是水处理系统中的重要环节，它能够保证水塔的正常运行，防止水溢 出或抽空，同时保证水质的稳定。
水塔水位控制需要实时监测水塔的水位，并根据水位的变化情况调整进水和出水流 量。
灌溉用水调节
在农业灌溉中，水塔水位控制可 以有效调节灌溉用水的流量和压 力，满足不同作物和地形条件下
的灌溉需求。
防止水患灾害
在雨季或洪水期间，通过水塔水位 控制，可以及时调节水库或水池的 水位，减轻下游地区的洪涝灾害风 险。
提高农业用水效率
通过水塔水位控制，可以实现农业 用水的精准控制和合理分配，提高 农业用水效率，促进农业可持续发 展。
3. 在操作过程中，遵循设备 的操作规程，避免发生意外事
故。
水塔水位控制实验结果的分析与讨论
结果分析
分析实验数据，评估水塔水位控制的 准确性和稳定性。对比实际水位与预 设水位的变化，分析误差产生的原因 。
结果讨论
根据实验结果，讨论水塔水位控制系 统的优缺点，提出改进措施。探讨如 何优化控制算法，提高水塔水位控制 的精度和稳定性。
水塔水位控制在城市供水系统中的应用
保障供水安全
城市供水系统是城市居民生活和经济发展的重要基础设施，水塔水 位控制可以有效保障供水系统的安全稳定运行。
应对突发事件
在突发事件如水管破裂、自然灾害等情况下，通过水塔水位控制可 以迅速调节供水系统的运行状态，保障城市居民的正常用水需求。
优化供水调度
通过水塔水位控制，可以合理地调度供水系统的水量和压力，提高供 水效率，降低供水成本。
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水塔水位控制
一、实验目的
1.掌握置位较复杂逻辑程序的编写方法
2.掌握水塔水位控制系统的接线、调试、操作方法
二、
三、面板图
四、控制要求
1.各限位开关定义如下：
S1定义为水塔水位上部传感器（ON：液面已到水塔上限位、OFF：液面未到水塔上限位）S2定义为水塔水位下部传感器（ON：液面已到水塔下限位、OFF：液面未到水塔下限位）S3定义为水池水位上部传感器（ON：液面已到水池上限位、OFF：液面未到水池上限位）S4定义为水池水位下部传感器（ON：液面已到水池下限位、OFF：液面未到水池下限位）；
2.当水位低于S4时，阀Y开启，系统开始向水池中注水，5S后如果水池中的水位还未达到S4，则Y指示灯闪亮，系统报警。
3.当水池中的水位高于S3、水塔中的水位低于S2，则电机M开始运转，水泵开始由水池向水塔中抽水。
4.当水塔中的水位高于S1时，电机M停止运转，水泵停止向水塔抽水。
五、功能指令使用及程序流程图
1.较复杂逻辑程序的编写方法
在编写较复杂逻辑程序时，应遵循以下原则及顺序：
1)确定系统所需的动作及次序。
第一步是设定系统输入及输出数目，可由系统的输入及输出分立元件数目直接取得。
第二步是根据系统的控制要求，确定控制顺序、各器件相应关系以及作出何种反应。
2)将输入及输出器件编号
每一输入和输出，包括定时器、计数器、内置继电器等都有一个唯一的对应编号，不能混用。
3)画出梯形图。
根据控制系统的动作要求，画出梯形图。
梯形图设计规则如下：
a.触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上。
应根据自左至右、自上而下的原则和对输出线圈的几种可能控制路径来画。
b.不包含触点的分支应放在垂直方向，不可放在水平位置，以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。
c.在有几个串联回路相并联时，应将触头多的那个串联回路放在梯形图的最上面。
在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。
这种安排，所编制的程序简洁明了，语句较少。
d.不能将触点画在线圈的右边，只能在触点的右边接线圈。
2.程序流程图
六、端口分配及接线图
1.I/O端口分配功能表
2.控制接线图
七、操作步骤
1.按控制接线图连接控制回路；
2.将编译无误的控制程序下载至PLC中，并将模式选择开关拨至RUN状态；
3.将各限位开关拨至以下状态：S1=0、S2=0、S3=0、S4=0，观察阀门Y状态，5S后如果S4仍然未拨至ON状态，则Y状态如何？
4.将S4拨至ON，观察抽水电机M状态；继而将S1拨至ON，观察抽水电机M状态。
5.尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果。
八、实验总结
1.尝试分析整套系统的工作过程；
2.尝试用其他不同于示例程序所用的指令编译新程序，实现新的控制过程。
多种液体混合装置控制
一、实验目的
1.掌握正/负跳变指令的使用及编程
2.掌握多种液体混合装置控制系统的接线、调试、操作
二、
三、面板图
四、控制要求
1.总体控制要求：如面板图所示，本装置为三种液体混合模拟装置，由液面传感器SL1、SL2、SL3，液体A、B、C阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4，搅匀电机M，加热器H，温度传感器T组成。
实现三种液体的混合，搅匀，加热等功能。
2.打开“启动”开关，装置投入运行时。
首先液体A、B、C阀门关闭，混合液阀门打开10秒将容器放空后关闭。
然后液体A阀门打开，液体A流入容器。
当液面到达SL3时，SL3接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。
液面到达SL2时，关闭液体B阀门，打开液体C 阀门。
液面到达SL1时，关闭液体C阀门。
3.搅匀电机开始搅匀、加热器开始加热。
当混合液体在6秒内达到设定温度，加热器停止加热，搅匀电机工作6秒后停止搅动；当混合液体加热6秒后还没有达到设定温度，加热器继续加热，当混合液达到设定的温度时，加热器停止加热，搅匀电机停止工作。
4.搅匀结束以后，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。
当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。
5.关闭“启动”开关，在当前的混合液处理完毕后，停止操作。
五、功能指令使用及程序流程图
1.正/负跳变指令使用
正跳变触点指令（EU）检测到每一次正调变（由0到1），让能流接通一个扫描周期。
负跳变触点指令（ED）检测到每一次负调变（由1到0），让能流接通一个扫描周期。
2.程序流程图
六、端口分配及接线图
2.PLC外部接线图
七、操作步骤
1.检查实验设备中器材及调试程序。
2.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，认真检查，确保正确无误。
3.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。
4.打开“启动”开关，SL1、SL2、SL3拨至OFF，观察液体混合阀门YV1、YV2、YV3、YV4的工作状态。
5.等待20S后，观察液体混合阀门YV1、YV2、YV3、YV4的工作状态有何变化，依次将SL1、SL2、SL3液面传感器扳至ON，观察系统各阀门、搅动电机YKM及加热器H的工作状态。
6.将测温传感器的开关打到ON，观察系统各阀门、搅动电机YKM及加热器H的工作状态。
7.关闭“启动”开关，系统停止工作。
八、实验总结
1.总结正/负跳变指令的使用方法。
总结记录PLC与外部设备的接线过程及注意事项。