PLC水塔水位控制实验报告
实验六 水塔水位自动控制实验概要
实验六水塔水位自动控制实验
一、实验目的
用PLC控制水塔的液位及水池的液位。
二、实验设备
1、EFPLC可编程序控制器实验装置。
2、EFPLC0103水塔水位自动控制实验板如图所示。
3、连接导线若干。
三、实验内容
1、控制要求：
组态王画面中S4有信号（水池低水位）→Y阀打开进水→组态王画面中
S3有信号（水池水已满）→Y阀关，L3灯亮→组态王画面中S2有信号
（水塔低水位）→P泵开→按组态王画面中S1（水塔水已满）→P泵停。
2、I/O（输入、输出）地址分配
输入：输出：
S1——V2.3 P ——V0.4
S2——V2.2 Y ——V0.0
S3——V2.1
S4——V2.0
3、按照要求编写程序（参照程序示例）
4、打开组态王画面，调试并运行程序。
四、编程练习
当水池水位低于低水位（S4灯亮），阀Y灯亮，进水，定时器开始定时2秒后，如果S4灯仍亮，那么阀Y灯闪烁，表示Y故障，没有进水。
S3灯亮后，阀Y关闭，灯暗。
当S4灯暗时,水塔水位低于低水位时（S2灯亮），泵P抽水，灯亮，当水塔水位高于高水位时，泵Y停。
根据上述控制要求，编制带自诊断的水塔水位自动控制程序，并上机调试运行。
实训五 水塔水位自动控制
实训五水塔水位自动控制1、实验目的：用PLC构成水塔水位控制系统。
学习PLC程序设计和系统设计的方法。
2、实验设备：（1） PLC实验台；（2）水塔水位实验板；（3）连接导线一套；（4）计算机（已安装FPWIN-GR编程软件）3、实验内容图1水位控制原理示意图（1）控制要求：控制对象为水泵，容器为水塔或储液罐。
S1、S2、S3、S4水位高度正常情况下控制在S3、S2之间，水位控制示意图如图1所示。
当水位在低于S3点时，水泵开始进水，当水位高于S2点时，水泵停止进水，当水位低于S3点并到达S4点时就报警，采取手动启动水泵，当水位超过S 2点并到达S1点时上限报警，采取强制停止水泵，水位从溢流口流出。
扩展功能：报警及水位指示面板功能：主要由电源指示灯、报警确认灯、水位指示灯以及报警确认开关组成。
接通电源时，电源指示灯亮，当水塔中水深处于不同位置时，水位指示灯S1、S2、S3、S4情况不同。
如图2所示。
①当水位处于S4点之下，指示灯S1、S2、S3、S4全亮，报警电路开始报警，即下限报警。
②当水位处于S4、S3之间，指示灯S4灭，S1、S2、S3亮，水泵开始进水。
③当水位处于S3、S2之间，指示灯S4、S3灭，S2、S1亮，保持状态，即保持进水。
④当水位处于S2、S1之间，指示灯S4、S3、S2灭，S1亮，停进状态，即水泵不工作。
⑤当水位处于S1点之上，指示灯S4、S3、S2、S1全灭，水泵不工作，报警电路开始溢出报警，即上限报警。
⑥报警电路可以手动关闭，只要按下报警确认开关，就可以解除报警的蜂鸣声。
此时，报警确认灯亮起。
处理完故障时，必须关闭报警确认灯，报警确认电路复位，恢复其监测故障的功能。
图2 报警及水位指示面板（2）I/O分配输入：水塔上限报警S1：X1水塔高水位界S2：X2水池低水位界S3：X3水塔下限报警S4：X4启动按键： X5报警消除按键 X6输出：水泵： Y0电源指示：Y1水塔高水位界S1指示灯：Y2水塔低水位界S2指示灯：Y3水池高水位界S3指示灯：Y4水塔低水位界S4指示灯：Y5报警器： Y6报警确认灯： Y7 （3）编制梯形图程序（4）调试并运行程序5、编写实验报告。
基于plc水塔水位控制系统设计
实训(习）报告课程名称：专业综合实训专业:生产过程自动化班级：学号：姓名：指导教师：成绩：完成日期：目录1、PLC简介 (1)1.1、可编程控制器的产生 (1)1。
2、PLC的发展 (3)1。
3、PLC的未来展望 (4)1。
4、PLC的特点 (4)1。
5、PLC的组成 (5)1。
5。
1、中央处理单元(CPU) (6)1.5。
2、存储器 (6)1.5。
3、输入/输出模块 (8)1.5.4、扩展模块 (9)1.5.5、编程器 (9)1。
5.6、电源 (11)1.6、PLC的工作原理 (11)1.6。
1、扫描技术 (12)1。
6.2、PLC的I/O响应时间 (13)1。
7、梯形图程序设计 (13)2、方案的论证 (14)2。
1、工艺过程分析 (15)2.2、PLC型号的选择 (15)2。
3、工作控制方式 (15)3、水塔水位系统PLC硬件设计 (16)3。
1、水塔水位系统控制电路 (17)3。
2、输入/输出分配 (18)3。
3、水塔水位系统的接线图 (18)4、水塔水位控制系统PLC软件设计 (19)4.1、程序流程图 (19)4.2、梯形图 (20)4.3、系统程序的具体分析 (21)4。
4、水塔水位控制系统梯形图的对应指令表 (22)5、总结................................................................................. 错误!未定义书签。
致谢. (24)参考文献 (25)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，主控台应用MCGS组态软件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：水位控制、欧姆龙PLC1、PLC简介1。
实训五水塔水位自动控制2
实训五水塔水位自动控制2第一篇：实训五水塔水位自动控制 2实训五水塔水位自动控制1、实验目的：用PLC构成水塔水位控制系统。
学习PLC程序设计和系统设计的方法。
2、实验设备：（1）PLC实验台；（2）水塔水位实验板；（3）连接导线一套；（4）计算机（已安装FPWIN-GR编程软件）3、实验内容图1水位控制原理示意图（1）控制要求：控制对象为水泵，容器为水塔或储液罐。
S1、S2、S3、S4水位高度正常情况下控制在S3、S2之间，水位控制示意图如图1所示。
当水位在低于S3点时，水泵开始进水，当水位高于S2点时，水泵停止进水，当水位低于S3点并到达S4点时就报警，采取手动启动水泵，当水位超过S2点并到达S1点时上限报警，采取强制停止水泵，水位从溢流口流出。
扩展功能：报警及水位指示面板功能：主要由电源指示灯、报警确认灯、水位指示灯以及报警确认开关组成。
接通电源时，电源指示灯亮，当水塔中水深处于不同位置时，水位指示灯S1、S2、S3、S4情况不同。
如图2所示。
①当水位处于S4点之下，指示灯S1、S2、S3、S4全亮，报警电路开始报警，即下限报警。
②当水位处于S4、S3之间，指示灯S4灭，S1、S2、S3亮，水泵开始进水。
③当水位处于S3、S2之间，指示灯S4、S3灭，S2、S1亮，保持状态，即保持进水。
④当水位处于S2、S1之间，指示灯S4、S3、S2灭，S1亮，停进状态，即水泵不工作。
⑤当水位处于S1点之上，指示灯S4、S3、S2、S1全灭，水泵不工作，报警电路开始溢出报警，即上限报警。
⑥报警电路可以手动关闭，只要按下报警确认开关，就可以解除报警的蜂鸣声。
此时，报警确认灯亮起。
处理完故障时，必须关闭报警确认灯，报警确认电路复位，恢复其监测故障的功能。
图2 报警及水位指示面板（2）I/O分配输入：水塔上限报警S1：X1 水塔高水位界S2：X2 水池低水位界S3：X3 水塔下限报警S4：X4 启动按键： X5 报警消除按键 X6 输出：水泵： Y0 电源指示：Y1 水塔高水位界S1指示灯：Y2 水塔低水位界S2指示灯：Y3 水池高水位界S3指示灯：Y4 水塔低水位界S4指示灯：Y5 报警器： Y6 报警确认灯： Y7（3）编制梯形图程序（4）调试并运行程序5、编写实验报告第二篇：水塔水位自动控制系统《水塔水位自动控制系统》毕业设计心得作者：XXX 指导教师：XXX 教授海南师范大学美术学院海口571158摘要：这次毕业设计要求设计一个水塔水位自动控制系统，经过一个多月的努力，我的毕业设计终于完成了，回想整个设计过程，颇有心得。
基于西门子PLC的水塔水位控制设计报告
基于西门子PLC的水塔水位控制设计报告水塔水位控制设计报告1. 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，则电磁阀关闭。
若4秒内开关S4仍未由闭合转为分断状态，表明电磁阀Y未打开，出现故障。
则指示灯Y1闪烁报警。
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停止。
模型如图1所示图1 水塔模型2. 硬件设计(1)PLC选用西门子S7-300系列，具有模块化扩展功能，设计紧凑，适合最大输入、输出1000点左右的控制应用。
S1、S2、S3、S4为水位开关，M1为电泵抽水机，Y是电磁阀继电器，Y1是报警指示灯。
CPU选用313型号，具有扩展程序存储区的低成本的CPU。
型号模块选用SM321直流16点输入模块和SM322直流8点继电器输出模块。
电源模块采用PS 305户外型电源模块采用直流供电，输出为24V 直流。
(2)水位控制开关，水位控制开关采用磁控开关。
水位开关结构如图2工作原理:主要有导向管、带磁体的浮体、长寿命磁控开关、导线等元器件所组成，工作时由液体浮力的作用，浮体随着液面的变化，并沿着导向管上升或下降，磁性体以磁力驱动导向管内部的不同位置的磁控开关，控制信号输出。
(3)电磁阀，依靠水位控制器控制电磁阀的通断。
电磁阀接通时进水，电磁阀断开时断水。
(4)电动机。
采用三相异步电动机带动水泵抽水。
(5)电源模块。
为保障安全，控制电路采用变压器隔离，直流稳压电源供电。
图2 水位开关内部结构3. 软件设计3.1地址分配I/O表1I/O地址分配输入继电器输出及电器 I0.1 水塔上水位上限S1 Q0.1 抽水机M1 I0.2 水塔下水位下限S2 Q0.2 水阀Y I0.3 水池上水为上限S3 Q0.3 水阀报警指示灯Y1 I0.4 水池下水为下限S4 3.2输入输出接线图如下图3 I/O接线图3.3工作原理PLC工作后，只要水池液面低于下水位下限，开关S4闭合，电磁阀继电器Y线圈得电后动作，阀Y打开，准备进水。
水塔水位控制模拟plc实验报告
水塔水位控制模拟plc实验报告一、实验目的本实验旨在通过使用PLC进行水塔水位控制模拟，提高学生对于PLC控制系统的理解和应用能力。
二、实验原理1. 水塔水位控制模拟：本实验中，通过使用PLC对水泵进行控制，以达到对于水塔内部水位的控制。
当水塔内部水位过低时，PLC会向电磁阀发送信号，打开电磁阀并启动水泵；当水塔内部水位过高时，PLC会向电磁阀发送信号，关闭电磁阀并停止水泵。
2. PLC控制系统：PLC是一种可编程逻辑控制器，其主要功能是对于各种工业自动化设备进行逻辑运算和数据处理。
PLC由输入输出模块、中央处理器、存储器等组成，并且可以通过编程来实现对于各种设备的控制。
三、实验器材1. PLC：S7-200；2. 电磁阀：24V DC；3. 水泵：220V AC；4. 传感器：浮球开关；5. 电源：220V AC。
四、实验步骤1. 连接电路：将浮球开关连接至输入模块中，并将电磁阀和水泵连接至输出模块中。
2. 编写PLC程序：根据实验要求，编写PLC程序，实现对于水塔内部水位的控制。
具体程序如下：(1) 定义输入输出口：I0.0：浮球开关；Q0.0：电磁阀；Q0.1：水泵。
(2) 编写主程序：当浮球开关状态为1时，即水塔内部水位过低时，PLC向电磁阀发送信号打开，并启动水泵；当浮球开关状态为0时，即水塔内部水位过高时，PLC向电磁阀发送信号关闭，并停止水泵。
3. 上传程序至PLC：使用STEP 7-Micro/WIN软件将编写好的程序上传至PLC中。
4. 进行实验验证：对于实验进行验证，在不同的水位情况下观察电磁阀和水泵的运行情况，并记录数据进行分析。
五、实验结果通过本次实验，成功地使用PLC对于水塔内部的水位进行了控制，并且在不同的情况下进行了验证。
通过观察数据可以得出结论，在不同的情况下，PLC都能够准确地控制电磁阀和水泵的运行，并且达到了预期的效果。
六、实验总结通过本次实验，我们对于PLC控制系统的原理和应用有了更深入的了解，同时也提高了我们的实践能力。
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。
实训二 水塔水位模拟控制
实训二水塔水位模拟控制
一、实训目的
1. 根据控制要求，进一步掌握PLC的编程方法和程序调试方法。
2、练习使用PLC解决实际问题，用PLC构成水塔水位自动控制系统。
二、实训设备
安装了STEP 7-Micro/WIN32编程软件的计算机（PC）一台；PC/PPI电缆一根；THSMS-B型实验装置。
三、实训过程
（一）实训内容
1、装置面板：
2、控制要求：
当水池水位低于水池低水位界（S4为ON表示），阀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，那么阀Y指示灯闪烁，表示阀Y
没有进水，出现故障，S3为ON后，阀Y关闭（Y为OFF）。
当S4为OFF时，且水塔水位低于水塔低水位界时S2为ON，电机M运转抽水。
当水塔水位高于水塔高水位界时电机M停止。
（二）实训步骤
1、输入输出接线
画出I/O接线图如下：
2、根据控制要求编写程序。
进行程序编译，并观测编译结果，修改程序，直至编译成功。
将程序下载到主机中。
3、启动并运行程序观察实验现象。
四、实训结果与分析
五、实验程序。
PLC控制系统综合实验报告
PLC控制系统综合实验报告实习任务一：一、实验目的学会使用组态软件（组态王）和PLC（SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监视控制的方法，构建完成水塔水位自动控制系统。
二、设计方案：本实习的具体要求是组建水塔水位监控系统。
水塔系统如图一所示：水塔水池阀泵图一水塔系统1、将S21-4挂箱中电压输出单元的输出电压Ug1与Ug2分别作为水池与水塔的液位信号，信号范围为1~5VDC。
并由PLC的模拟信号输入输出模块读取液位信号。
水池液位的变化范围为0~4m，即液位信号Ug1对应的测量范围为0~4m。
水塔液位的变化范围为0~2m，即液位信号Ug2对应的测量范围为0~2m。
2、阀、泵的自动控制在自动控制状态下，当水池水位低于水位下限时，阀Y打开（由水塔水位控制单元中灯Y亮表示），当水池水位高于水位上限时，阀Y关闭（由水塔水位控制单元中灯Y灭表示）。
当水池水位高于水位下限，且水塔水位低于水位下限时，泵M1运转抽水（由水塔水位控制单元中灯M1亮表示）。
当水塔水位高于水位上限时泵M1停止（由水塔水位控制单元中灯M1灭表示）。
3、阀、泵的手动控制在手动控制状态下，由组态软件中的开关button来控制阀的打开与关闭，当开关闭合时阀打开，当开关断开时阀关闭。
由组态软件中的开关buttonM1来控制泵的启动与停止，当开关闭合时泵启动，当开关断开时泵停止。
4、控制状态的切换与显示由组态软件中开关button手/自动实现控制状态的切换，当开关闭合时系统处于自动控制状态，当开关断开时系统处于手动控制状态。
由基本指令编程练习单元中的灯Q0.0实现控制状态的显示，灯亮表示系统处于自动控制状态，灯灭表示系统处于手动控制状态。
5、组灯控制由基本指令编程练习单元中的灯Q0.5、Q0.6、Q0.7、Q1.0、Q1.1构成组灯，以组灯的不同状态表示水流的不同状态。
具体说明如下：当阀泵均处于关闭状态时，组灯灭。
当阀处于打开状态而泵处于关闭状态时，组灯中Q1.1、Q1.0、Q0.7依次循环点亮，且当其中某一灯亮时，其前一灯灭。
水塔水位控制模拟plc实验报告
水塔水位控制模拟plc实验报告摘要：本文是一篇关于水塔水位控制模拟PLC实验的报告。
通过深度分析和评估，我们将探讨水塔水位控制的原理和应用，介绍模拟PLC系统的配置和实验步骤。
本文的目的是通过实际模拟实验，帮助读者更好地理解水位控制和PLC系统的工作原理，并提供一种实践的方法来解决水塔水位控制的问题。
关键词：水塔水位控制，模拟PLC，实验报告1. 引言1.1 背景1.2 目的2. 水塔水位控制原理2.1 水位控制概述2.2 控制系统结构2.3 控制策略2.4 控制器选择3. 模拟PLC系统配置3.1 PLC介绍3.2 模拟PLC软件选择3.3 PLC系统硬件配置4. 实验步骤4.1 实验准备4.2 硬件连接4.3 PLC程序输入4.4 模拟PLC仿真5. 实验结果分析5.1 水位控制精度5.2 控制系统响应速度5.3 系统的可靠性6. 总结与讨论6.1 实验总结6.2 对水塔水位控制的理解 6.3 对模拟PLC系统的理解 6.4 对未来工作的展望1. 引言1.1 背景水塔水位控制是工程领域中常见的自动化控制任务之一。
通过准确控制水塔的进水和排水，可以稳定地维持水位在设定范围内。
这对于城市供水系统和工业生产过程非常重要。
1.2 目的本实验旨在使用模拟PLC系统来实现水塔水位的自动控制。
通过模拟实验，我们可以更好地理解水位控制和PLC系统的工作原理，并通过实践掌握一种解决水塔水位控制问题的方法。
2. 水塔水位控制原理2.1 水位控制概述水位控制是通过测量水位信号，控制进水和排水系统来维持水位在设定范围内。
常见的水位控制方法包括开关控制、PID控制和模糊控制等。
2.2 控制系统结构水塔水位控制系统通常由传感器、控制器和执行器组成。
传感器用于测量水位信号，控制器根据测量结果决定进水和排水的操作，执行器用于控制水流。
2.3 控制策略常见的控制策略包括比例控制、积分控制和微分控制。
这些控制策略可以根据实际需求进行组合，以达到更精确的水位控制效果。
水塔水位自动控制实验
实验六水塔水位自动控制实验
一、实验目的
用PLC控制水塔的液位及水池的液位。
二、实验设备
1、EFPLC可编程序控制器实验装置。
2、EFPLC0103水塔水位自动控制实验板如图所示。
3、连接导线若干。
三、实验内容
1、控制要求：
组态王画面中S4有信号（水池低水位）→Y阀打开进水→组态王画面中S3有信号（水池水已满）→Y阀关，L3灯亮→组态王画面中S2有信号（水塔低水位）→P泵开→按组态王画面中S1（水塔水已满）→P泵停。
2、I/O（输入、输出）地址分配
输入：输出：
S1——V2.3 P ——V0.4
S2——V2.2 Y ——V0.0
S3——V2.1
S4——V2.0
3、按照要求编写程序（参照程序示例）
4、打开组态王画面，调试并运行程序。
四、编程练习
当水池水位低于低水位（S4灯亮），阀Y灯亮，进水，定时器开始定时2秒后，如果S4灯仍亮，那么阀Y灯闪烁，表示Y故障，没有进水。
S3灯
亮后，阀Y关闭，灯暗。
当S4灯暗时,水塔水位低于低水位时（S2灯亮），泵P抽水，灯亮，当水塔水位高于高水位时，泵Y停。
根据上述控制要求，编制带自诊断的水塔水位自动控制程序，并上机调试运行。
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。
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中国矿业大学机电学院
机电综合实验中心实验报告
课程名称机电综合实验
实验名称水塔水位控制模拟系统
实验日期20１６、11、２0
实验成绩
指导教师
第一章绪论
1、1实验目得
学会使用组态软件(推荐选用组态王软件)与PLC(推荐选用ＳIMEIＮS S7-２
0０)控制系统连接,采用下位机执行,上位机监视控制得方法,构建完成水塔水位
自动控制系统。
1、２实验要求
(1)阅读本实验参考资料及有关图样,了解一般控制装置得设计原则、方法与步
骤。
(2)调研当今电气控制领域得新技术、新产品、新动向,用于指导设计过程,使设
计成果具有先进与创造性。
(３)认真阅读实验要求，分析并进行流程分析,画出流程图。
(4)应用PLC设计控制装置得控制程序。
（5)设计电气控制装置得照明、指示及报警等辅助电路。
(6)绘制正式图样,要求用计算机绘图软件绘制电气控制电路图，用STEP
7-Micro／Wｉn３2编程软件编写梯形图。
1、3 实验内容
（1）当水池水位低于水池低水位界(S４为ON表示),阀Ｙ打开进水（Y为ON)定时器开始定时;
（２)阀Y打开4秒后,如果Ｓ4还不为OFＦ,那么阀Y指示灯闪烁,表示阀Y没有进水,出现故障;
(３)Ｓ3为ON后，阀Y关闭(Y为OFF)。
当S4为ＯFＦ时,且水塔水位低于水塔低水位界时S2为ON,电机M运转抽水。
当水塔水位高于水塔高水位界时电机Ｍ停止。
１、４课程设计器材:
(1)TKPLＣ－1型实验装置一台
(2)安装了STEP7－Ｍicro/ＷＩN32编程软件与组态软件得计算机一台。
(3）PＣ／PPI编程电缆一根。
（4)连接导线若干。
1、５ PLC得介绍
可编程逻辑控制器(PｒogrａmmabｌｅＬoｇｉｃ Controller,PLC），它采用一类可编程得存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户得指令，并通过数字或模拟式输入／输出控制各种类型得机械或生产过程。
1、5、1基本结构
PLC实质就是一种专用于工业控制得计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同,如图所示：
1、５、2 PLＣ得特点
（1)系统构成灵活,扩展容易,以开关量控制为其特长;也能进行连续过程得PID 回路控制;并能与上位机构成复杂得控制系统,如DＤC与ＤＣS等,实现生产过程得综合自动化。
(2)使用方便,编程简单,采用简明得梯形图、逻辑图或语句表等编程语言,而无需计算机知识,因此系统开发周期短,现场调试容易。
另外,可在线修改程序,改变控制方案而不拆动硬件。
(3)能适应各种恶劣得运行环境，抗干扰能力强,可靠性强,远高于其她各种机型
(4)丰富得Ｉ/O接口模块,采用模块化结构,编程简单易学,安装简单,维修方便1、6组态王软件得介绍
1、6、1概述:
组态王软件加密锁分为开发版、运行版、NetVｉew、Ｉnｔeｒnet版与演示版。
我们使用得就是演示版,它支持6４点,内置编程语言，开发系统在线运行2小时,支持运行环境在线运行8小时,可选用通讯驱动程序。
1、6、2特点
它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。
通常可以把这样得系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。
其中监控层对下连接控制层,对上连接管理层，它不但实现对现场得实时监测与控制,且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发得重要作用。
尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。
通过对监控系统要求及实现功能得分析，采用组态王对监控系统进行设计。
组态软件也为试验者提供了可视化监控画面,有利于试验者实时现场监控。
而且,它能充分利用Ｗindows得图形编辑功能，方便地构成监控画面,并以动画方式显示控制设备得状态,具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利得生成各种报表。
它还具有丰富得设备驱动程序与灵活得组态方式、数据链接功能。
1、６、3所绘界面如下
说明:正常状态电磁阀及泵关闭，显示红色,Ｓ1、S２、S３、Ｓ4为绿色。
当低于S2、S4或高于S１、S3指示灯由绿色变为红色，阀Y打开变为绿色。
当４S 后,S4仍为红色,阀Ｙ闪烁,表示故障。
当泵M打开时,由红色变为绿色。
第二章水塔水位控制系统PLC硬件设计2、１水塔水位控制得实验面板图:
水塔水位控制面板
说明：面板中Ｓ1表示水塔得水位上限，Ｓ２表示水塔水位下限,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。
２、2列出PLC得Ｉ/O分配表:
面板S1 S２S3 S４M1 Y
ＰLC I0、０I0、1 I0、２I0、3 Q0、0 Q0、1 第三章水塔水位控制系统ＰLC软件设计
3、1流程图
根据设计要求控制流程图如下
3、２梯形图设计:
梯形图编程语言就是一种图形化编程语言,它沿用了传统得继电接触器控制中得触点、线圈、串并联等术语与图形符号，与传统得继电器控制原理电路图非常相似,但又加入了许多功能强而又使用灵活得指令,它比较直观、形象,对于那些熟悉继电器一接触器控制系统得人来说,易被接受。
继电器梯形图多半适用于比较简单得控制功能得编程,绝大多数PLC用户都首选使用梯形图编程。
指令就是用英文名称得缩写字母来表达PＬＣ得各种功能得助记符号，类似于计算机汇编语言。
由指令构成得能够完成控制任务得指令组合就就是指令表,每一条指令一般由指令助记符与作用器件编号组成，比较抽象,通常都先用其它方式表达，然后改写成相应得语句表,编程设备简单价廉。
状态转移图语言(SFC)类似于计算机常用得程序框图,但有它自己得规则,描述控制过程比较详细具体,包括每一框前得输入信号,框内得判断与工作内容,框后得输出状态。
这种方式容易构思,就是一种常用得程序表达方式。
高级语言类似于ＢACＩC语言、Ｃ语言等,它们在某些厂家得PLC中应用。
通常微、小型PLC主要采用继电器梯形图编程,其编程得一般规则有:
1）梯形图按自上而下、从左到右得顺序排列。
每一个逻辑行起始于左母线然后就是触点得各种连接，最后就是线圈或线圈与右母线相连,整个图形呈阶梯形。
梯形图所使用得元件编号地址必须在所使用PLC得有效范围内。
2)梯形图就是ＰLC形象化得编程方式,其左右两侧母线并不接任何电源,因而图中各支路也没有真实得电流流过。
但为了读图方便，常用“有电流”、“得电”等来形象地描述用户程序解算中满足输出线圈得动作条件,它仅仅就是概念上虚拟得“电流”,而且认为它只能由左向右单方向流：层次得改变也只能自上而下。
３)梯形图中得继电器实质上就是变量存储器中得位触发器,相应某位触发器为“ｌ态”,表示该继电器线圈通电,其动合触点闭合，动断触点打开,反之为“o态”。
梯形图中继电器得线圈又就是广义得,除了输出继电器、内部继电器线圈外,还包括定时器、计数器、移位寄存器、状态器等得线圈以及各种比较、运算得结果。
4)梯形图中信息流程从左到右，继电器线圈应与右母线直接相连,线圈得右边不能有触点，而左边必须有触点。
5)继电器线圈在一个程序中不能重复使用：而继电器得触点,编程中可以重复使用,且使用次数不受限制。
6)ＰLC在解算用户逻辑时,就是按照梯形图由上而下、从左到右得先后顺序逐步进行得,即按扫描方式顺序执行程序，不存在几条并列支路同时动作,这在设计梯形图时，可以减少许多有约束关系得联锁电路,从而使电路设计大大简化。
所以，由梯形图编写指令程序时,应遵循自上而下、从左到右得顺序,梯形图中得每个符号对应于一条指令,一条指令为一个步序。
当PＬC运行时,用户程序中有众多得操作需要去执行,但ＣＰU就是不能同时去执行多个操作得,它只能按分时操作原理每一时刻执行一个操作。
这种分时操作得过程称为CPU对程序得扫描。
扫描从0000号存储地址所存放得第一条用户程序开始，在无中断或跳转控制得情况下,按存储地址号递增顺序逐条扫描用户程序,也就就是顺序逐条执行用户程序,直到程序结束。
每扫描完一次程序就构成一个扫描周期,然后再从头开始扫描,并周而复始。
在本实验中,梯形图如下
第四章实验心得体会
经过这次实验设计，对西门子PLＣ有了进一步了解。
在理论与实际得结合中，对书本得知识有了更加深入得认识。
这次得实验实践,让我更熟练得掌握了PＬC软件得简单编程方法,对于PLC得工作原理与使用方法也有了更深刻得理解。
在理论得运用中,也提高了我们得工程素质。
刚开始学习使用PLＣ软件时,由于我对一些细节得不加重视，当我把自
己想出来得一些认为就是对得程序运用到梯形图编辑时，问题出现了。
最后通过对实际问题分析,终于把正确得结果做了出来,同样也瞧清了自己得不足之处。
设计过程中得到老师得意见与同学得提醒,再加上上网搜集到得资料,我也明白了不就是每个问题都能自己解决得，只有通过自己努力以及别人得帮助才能把工作做得更好,所以说学习要善于向别人请教,学思结合,才能更快得进步。