水塔水位控制系统PLC设计
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plc系统设计
目录摘要 (2)第一章绪论 (2)1.1可编程控制器的产生 (2)1.2PLC的发展 (4)1.3PLC的基本结构 (5)1.4PLC特点 (9)1.5PLC的工作原理 (10)1.6梯形图程序设计及工作过程分析 (12)第二章水塔水位系统PLC硬件设计 (14)2.1要求独立完成水塔水位控制PLC系统设计与调试。
(14)2.2水塔水位系统控制电路 (15)2.3输入/输出分配 (16)2.3.1 列出水塔水位控制系统PLC的输入/输出接口分配表 (16)2.3.2 水塔水位系统的输入/输出设备 (17)第三章水塔水位控制系统PLC软件设计 (18)3.1工作过程 (18)3.2程序流程图 (19)3.3梯形图 (20)3.4水塔水位控制系统梯形图的对应指令表 (21)第四章设计总结 (22)辞谢 (23)参考文献 (24)水塔水位控制PLC系统设计姓名：XXX[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、三菱PLC fx2n第一章绪论1.1可编程控制器的产生可编程控制器是二十世纪七十年代发展起来的控制设备，是集微处理器、储存器、输入/输出接口与中断于一体的器件，已经被广泛应用于机械制造、冶金、化工、能源、交通等各个行业。
计算机在操作系统、应用软件、通行能力上的飞速发展，大大加强了可编程控制器通信能力，丰富了可编程控制器编程软件和编程技巧，增强了PLC过程控制能力。
基于PLC的水塔水位控制系统设计-plc水塔水位控制课程设计
任务书开题报告书（表1）基于PLC控制系统控制的水塔水位[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。
本水塔水位控制系统采用PLC为控制核心，具备开启和全部停止功能，这是一种PLC控制的自动调节控制系统。
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] 高集成度通信组网水塔水位 PLCBased on PLC control system control towers water levelAbstract：With technological development, both in daily life, or the industrial and agricultural development, plc have wide application. PLC general features: strong anti-jamming capability, high reliability, programming is simple and convenient, easy operation and maintenance convenience, design, construction, commissioning period is short, easy to realize the electromechanical integration. PLC general development trend is: high function, high speed, high level of integration, large capacity, small volume, low cost, communication networking capability is strong. This water tower water level control system adopts PLC as control core, with open and full stop functions，this is a kind of PLC automatic adjustment of the control system. Application of this control system can significantly improve the work efficiency and reduces labor intensity.Key words：The high level of Integration communication networking towers Water level PLC目录第1章绪论......................................................................................................... - 1 -1.1 可编程控制器........................................................................................... - 1 -1.2 可编程控制器使用前景........................................................................... - 2 -1.3 PLC的发展 .............................................................................................. - 3 -1.4 PLC的基本结构 ...................................................................................... - 4 -1.5 PLC的控制原理 ...................................................................................... - 9 -1.6 PLC的特点 ............................................................................................ - 10 - 第2章水塔水位控制系统PLC硬件设计 ....................................................... - 13 -2.1 水塔水位控制系统设计要求................................................................. - 13 -2.2 水塔水位控制系统主电路..................................................................... - 13 -2.3 I/O接口分配 ........................................................................................ - 14 -2.3.1 列出水塔水位控制系统PLC的输入/输出接口分配表。
水塔水位的PLC控制的毕业设计
水塔水位的PLC控制摘要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。
该控制系统是在传统水塔供水的基础上，加入了PLC、变频器等器件组成，能够实现水塔水位的供水。
详细论述了系统硬件结构、操作流程和控制方法，以及各器件之间的协调控制方法，实现了对水塔水位的自动控制，提高了供水质量。
关键词：PLC(Programmable Logic Controller)目录一概述 (1)二水塔供水自动控制系统方案设计 (2)设计方案 (2)三水塔水位自动控制系统设计 (3)1水泵电动机控制电路的设计 (3)2水位传感器的选择 (5)四水塔水位自动控制系统的组成 (6)1、系统构成及其控制要求 (6)2系统框图 (7)五 PLC的设计 (8)1可编程序控制器(PLC)简介 (8)2PLC工作原理 (8)3PLC的编程语言--梯形图 (10)4选择机型 .............................................................................. 错误！未定义书签。
5水塔水位自动控制系统的软件设计 . (11)六结束语（系统总结分析） (16)1系统的优点 (16)2结束语 (16)参考文献 (18)致谢 (19)一水塔水位的PLC控制系统设计一概述我国的水工业科技发展较快，与国际先进水平的差距正在不断缩小，水工业科技体系已初步形成，拥有一支从事水工业基础科学研究、应用研究、产品研制和工程化产业化开发的科技队伍。
但是，在水工业科技领域普遍存在着实用性差、转化率低的情况。
这已成为制约我国水工业产业化发展的关键。
在水工业科技产业化大潮到来之际，认真分析我国水工业科技发展历程，总结我国水工业科技的特点和特长是寻找水工业产业化突破口的关键。
目前，我国的供水自动化系统发展已初有成效。
供水自动化系统主要包括水厂自动化和供水管网调度自动化两个方面。
我国供水行业是推动水科技产业化的龙头。
水塔水位的PLC控制设计
水塔水位的PLC控制设计院系名称：机电学院班级：机自074学号：200700314416指导教师：靳继勇姓名：石亚罕日期：2010 年9 月16一、目录一、目录 (2)二、前言 (3)三、设计任务书 (4)四、控制方案的选择 (6)6、硬件的选择 (6)（1）确定Plc的cpu的型号 (6)（2）液位传感器的选用 (6)7、信号指示的设计 (6)8、采用顺序启动 (6)五、输入输出的分配 (7)六、PLC接线图 (9)七、主线路原理图 (10)八、控制电路 (11)九、操作面板 (12)十、系统操作说明 (13)十一、系统的调试说明以及注意事项 (13)10、调试说明 (13)11、注意事项 (14)十二、参考书目 (14)十三、附录1：系统梯形图 (15)十四、附录2：主程序 (19)十五、课设小结 (26)二、前言在工业控制过程中, 继电接触器控制系统因其没有运算、处理、通讯等功能, 而不能完成复杂的控制方式, 20 世纪60 年代PLC 控制系统应运而生, 它综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技, 是当今工业自动控制的标准设备之一; 20 世纪70年代以后, 又相继出现了集散控制系统DCS、现场总线控制系统FCS, 现在以及今后很长一段时间内三种控制方式将并存。
可编程序控制器( P rogrammab le LogicCon t ro ller 简称PLC) 是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统, 它将计算机技术、自动控制技术和通讯技术融为一体, 成为实现单机、车间、工厂自动化的核心设备, 具有可靠性高、抗干扰能力强、组合灵活、编程简单、维修方便等诸多优点。
随着技术的进步, 其控制功能由简单的逻辑控制、顺序控制发展为复杂的连续控制和过程控制, 成为自动化领域的三大技术支柱(PLC、机器人、CADö CAM ) 之一。
其主要应用的技术领域有: 顺序控制、过程控制、位置控制、生产过程的监控和管理、结合网络技术等。
水塔水位控制PLC系统设计
轻工职业技术学院PLC课程设计名称：水塔水位控制PLC课程设计院系：机电工程系班级：普高11机电（2）班姓名：涛目录1.课程设计目的 (3)2.课程设计题目和要求 (3)2.1设计题目 (3)2.2控制要求 (3)3.设计容 (3)3.1PLC的构成 (3)3.2PLC的工作原理 (4)3.3梯形图程序设计及工作过程分析 (6)3.4水塔水位控制系统PLC软件设计 (7)3.41工作过程 (7)3.42程序流程图 (8)3.43梯形图 (9)3.44水塔水位控制系统梯形图的对应指令表 (10)4．设计总结 (11)参考文献 (11)1.课程设计目的（1）通过对工程实例的模拟，熟练的掌握PLC的编程和程序调试方法。
（2）进一步熟悉PLC的I/O连接。
（3）熟悉水塔水位控制的编程方法。
2.课程设计题目和要求2.1设计题目水塔水位控制系统2.2控制要求1.因电动机功率较大，为减少起动电流，电动机采用定子串电阻降压启动，并要错开起动时间（间隔时间为5s）。
2.为防止某一台电动机因长期闲置而产生锈蚀，备用电动机可通过预置开关随意设置。
如果未设置备用电动机组号，则系统默认为5号电动机组为备用。
3.每台电动机都有手动和自动两种控制状态。
在自动控制状态时，不论设置哪一台电动机作为备用，其余的4台电动机都要按顺序逐台起动。
4.在自动控制状态下，如果由于故障使某台电动机组停车，而水塔水位又未达到高水位时，备用电动机组自动降压起动；同时对发生故障的电动机组根据故障性质发出停机报警信号，提醒维护人员及时排除故障。
当水塔水位达到高水位时，高液位传感器发出停机信号，各个电动机组停止运行。
当水塔水位低于低水位时，低液位传感器自动发出开机信号，系统自动按顺序降压起动。
5.因水泵房距离水塔较远，每台电动机都有就地操作按钮和远程操作按钮。
6.每台电动机都有运行状态指示灯（运行、备用和故障）。
7.液位传感器要有位置状态指示灯。
3主要容3.1 PLC的构成根据物理结构形式不同，PLC分为整体式和组合式（模块式）两种。
水塔水位winccplc课程设计
水塔水位winccplc课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解WINCC与PLC在水塔水位监控系统中的应用和交互原理；2. 学生能掌握WINCC组态软件的基本操作，包括创建项目、配置变量、设计监控界面；3. 学生能了解PLC编程中与水塔水位控制相关的基本逻辑和指令。
技能目标：1. 学生能通过实践操作，完成WINCC与PLC的连接和通信设置；2. 学生能运用PLC编程实现对水塔水位的自动控制，包括启停水泵、报警等；3. 学生能运用WINCC设计出直观、易操作的水塔水位监控界面。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习过程中，培养对自动化控制技术的兴趣和热情；2. 学生通过小组合作，提高团队协作能力和解决问题的能力；3. 学生能认识到自动化技术在工业生产和日常生活中的重要性，增强社会责任感和创新意识。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生具备一定的计算机操作基础，对PLC和WINCC有一定了解，但对实际应用中的复杂系统控制尚缺乏经验。
教学要求：教师需引导学生结合理论知识，注重实践操作，关注学生在操作过程中遇到的问题，及时给予指导和解答，以提高学生的实际应用能力。
同时，注重培养学生的团队协作能力和创新思维。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程案例中，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 理论知识：- PLC基础知识：PLC的结构、工作原理、编程语言及指令系统；- WINCC基础知识：WINCC软件功能、组态过程、变量管理及监控界面设计。
2. 实践操作：- 水塔水位控制系统设计：根据水塔水位要求，设计PLC控制程序；- WINCC与PLC连接：配置WINCC与PLC通信参数，实现数据交换；- 监控界面设计：利用WINCC设计水塔水位监控界面，实现实时监控和报警功能。
3. 教学大纲：- 第一周：PLC基础知识学习，理解PLC在水塔水位控制系统中的作用；- 第二周：学习WINCC基础知识，掌握组态软件的基本操作；- 第三周：实践操作，分组进行水塔水位控制系统的设计与编程；- 第四周：调试与优化，完善水塔水位监控系统，进行成果展示。
基于PLC水塔水位控制系统的设计
基于PLC水塔水位控制系统的设计摘要随着世界人口的不断增长，人们生活用水的增加，早先采取的继电器作为水塔水位的自动控制系统，由于频繁操作，会产生机械电气磨损，而且维护和更新的不方便，已经不能满足人们赋予这个时代的实际需求。
本文采用的是三菱F1系列PLC可编程序控制器作为水塔水位自动控制系统核心，对水塔水位自动控制系统的功能性进行了需求分析。
主要实现方法是通过传感器检测水塔的实际水位，将水位具体信息传至PLC构成的控制模块，经A/D 转换后，进行数据比较，来控制抽水电机的动作，同时进行数据还原，显示水位具体信息，如果水位低于或高于某个设定值时，就会发出危险报警的信号。
本篇论文以一个水塔水位控制系统的分析、设计和开发的全过程为主线，给出了基于PLC水塔水位控制系统的设计和实现的具体过程，特别在细节上分析了其功能的实现思想，较全的阐述了建立一个系统应该遵循的分析方法。
关键词：自动控制，三菱F1系列，传感器，报警目录第一章前言 (1)1.1可变程序控制器的研究背景 (2)1.2 PLC的发展 (3)1.3 PLC的基本结构 (4)1.4 PLC的特点 (5)1.5 PLC的工作原理 (6)第二章水塔水位系统PLC硬件设计 (7)2.1水塔水位控制系统要求 (8)2.2水塔水位控制系统主电路 (9)2.3 I/O口的分配 (10)2.4水塔水位系统的输入/输出设备 (11)第三章水塔水位系统的PLC软件设计 (12)3.1 水位控制系统的工作过程 (13)3.2程序流程图 (14)3.3 梯形图 (15)3.4 指令表 (16)第四章总结......................................................................................... (18)参考文献 (19)致谢 (20)第一章前言1.1可变程序控制器的产生背景可编程控制器是二十世纪七十年代发展起来的控制设备，是集微处理器、储存器、输入/输出接口与中断于一体的器件，已经被广泛应用于机械制造、冶金、化工、能源、交通等各个行业。
PLC水塔水位控制系统
安康学院可编程逻辑控制PLC设计报告书课题名称：水塔水位自动控制系统姓名：学号：院系：专业：指导教师：时间：设计项目成绩评定表设计报告书目录一、设计目的 (1)二、设计思路 (1)三、设计过程 (1)3.1、系统论证 (1)3.2、模块设计 (3)四、系统结果 (5)五、课程设计体会与建议 (6)5.1、设计体会 (6)5.2、设计建议 (6)六、参考文献 (6)一、设计目的1、了解PLC实验箱结构及其接线方法。
2、利用PLC构成水塔水位自动控制系统。
3、了解自动控制原理在日常生活中的应用4、熟悉水塔自动控制系统的设计与制作。
二、设计思路1、按水塔水位的控制要求，设计PLC外部电路；2、连接PLC外部（输入、输出）电路，编写用户程序；3、输入、编辑、编译、下载、调试用户程序；4、运行用户程序，观察程序运行结果。
三、设计过程水塔水位控制系统是我国住宅小区、工厂企业广泛应用的供水系统。
为了达到节能的目的,提高供水系统的质量,考虑采用可编程控制器(PLC)、继电器、传感器技术和数据采集,设计一套实用水位控制方案,使系统实现自动控制,以提高控制精度、可靠性和供水质量。
并通过模拟仿真来验证程序编写的正确性。
3.1、系统方案其工作原理为：按下启动按钮，当水槽水位低于下限，补水阀答开。
高于上限时，补水阀关闭，同时，当水塔水位低于下限时，并且水槽水位高于下限时，抽水泵打开，当水塔水位高于上限时，抽水泵关闭。
水塔自动控制总体方框图如图1所示：图1 总体控制方框图3.2、模块设计水塔水位模拟图如图2所示：图2 水塔水位模拟图该电路完成两个功能：一是为水池补水；二是为水塔注水。
I/O分配表如表1所示：表1 I/O分配表输入继电器输入变量名输出继电器输出变量名X0 控制开关Y0 电磁阀X1 水塔上限液位开关Y1 电动机MX2 水塔下限液位开关X3 水池下限液位开关X4 水池上限液位开关工作过程：1）初始状态：水箱没有水，液位开关S4断开（S4为OFF）。
水塔水位PLC控制课程设计报告
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。
2.课程设计题目和要求水塔水位的模拟控制情况如图所示。
（1）初始状态：水箱没有水，液位开关S断开（S为OFF）。
（2）控制要求：本装置上电后，按动启动按钮，电动阀Y通电（Y为ON），水箱开始注水；当水箱水位达到S4高度后，液位开关S4闭合（S4为ON），当水箱水位达到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S时，液位开关S4复位（S4为OFF），电动阀Y再次通电（Y为ON），水箱（自动）注水，当水位达到S时再次停止注水。
如此循环，使水箱水位保持在S3~S4之间。
当水箱水位高于S液位，并且水塔水位低于水塔最低允许液面开关S（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水位自动保持在S1~S2之间3.设计内容3.1、PLC的介绍可编程控制器是60年代末在美国首先出现的，当时叫可编程逻辑控制器PLC （ProgrammableLogicController），目的是用来取代继电器。
以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。
提出PLC概念的是美国通用汽车公司。
PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。
根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内,使控制器和被控对象连接方便。
70年代中期以后，PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，这时的PLC已不再是仅有逻辑(Logic)判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。
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
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。
PLC水塔水位控制系统的设计
常州信息职业技术学院学生毕业设计（毕业论文）系别：机电工程系专业：机电一体化班级：机电061学生姓名：彭靖尧学生学号：0604053125设计（论文）题目： PLC水塔水位控制系统的设计指导教师：岳东海设计地点：常州信息职业技术学院起迄日期：2008-8-4 ——2008-8-25毕业设计（论文）任务书专业机电一体化班级机电061 姓名彭靖尧一、课题名称：PLC水塔水位控制系统的设计二、主要技术指标：1、PLC能提供可编程逻辑分析和PID功能的可编程逻辑控制器）（SATTCONTORL公司生产PLC52、变频器的工作电压为380V，随机容量为24kwA（IPF-24变频器）三、工作内容和要求：通过出水母管中安装压力变送器，将水压值转换为5-25mA 电流信号输入PLC，把该信号与水位设定值相比较，并经PID运算后，由PLC把计算结果作为输出信号送往变频器，控制变频器的输出频率，从而调整水泵电机的转速，使出水母管水压稳定，即水塔中的水位高度稳定在设定值上。
系统设有备用泵和消防功能，水位显示及报等功能。
四、主要参考文献：[1]谢又成，章棘.PLC在恒压供水自动控制系统中的应用（J）l.电工技术杂志，2003,(2):36-37.[2]戴广平.电动机变频器与电力拖动[M].北京:中国石化出版社，1999. 89-106.[3]何衍庆，戴自样，俞金寿.可编程序控制器原理及应用技巧[M].北京:化学工业出版社，1998. 6-16.[4]郑萍.现代电气控制技术[M].重庆:重庆大学出版社，2001.1学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日毕业设计（论文）开题报告目录0绪论 (5)0.1双恒压供水系统的目的与研究意义 (5)0.2交流变频调速的优势与应用 (7)0.3可编程序控制器的特点与应用 (10)1变频器的节能原理 (17)1.1变频器的控制方式 (17)1.2变频调速的调速及节能原理 (17)2控制系统硬件设计 (19)2.1主电路设计 (19)2.2控制电路设计 (19)3各种元器件的选择 (21)3.1PLC的选择 (21)3.2变频器的选择 (21)3.3压力传感器的选择 (21)3.4触摸屏的选择 (22)3.5软启动的选择 (23)4恒压供水系统软件设计 (24)4.1程序功能图的设计 (24)4.2内置PID功能及其编程 (25)4.3系统程序设计及说明 (26)4.4输入输出地址分配表如下…………………………6小结……………………………………………………7致谢……………………………………………………8参考文献………………………………………………PLC水塔水位控制系统的设计摘要:该毕业设计对环保、节能、自动补压型给水设备作了介绍。
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--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。
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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
、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
S1---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
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）
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：
L1L2L3
SQ
FU
KM
FR
M
3~
图1-2 水塔水位控制系统主电路
、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
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。
据此，可以对输入、输出点作出地址分配，水塔水位控制系统的I/O 接线图如图1-3所示。
传感器传感器传感器传感器
图1-3 水塔水位控制系统的I/O 接线图
2、水塔水位控制系统PLC 软件设计
程序流程图
水塔水位控制系统的PLC控制流程图，根据设计要求，控制流程图如图2-1所示。
图2-1 水塔水位控制系统的PLC控制流程图
梯形图程序设计及工作过程分析
梯形图编程语言是一种图形化编程语言，它沿用了传统的继电接触器控制中的触点、线圈、串并联等术语和图形符号，与传统的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的指令，它比较直观、形象，对于那些熟悉继电器一接触器控制系统的人来说，易被接受。
继电器梯形图多半适用于比较简单的控制功能的编程，绝大多数PLC用户都首选使用梯形图编程。
梯形图编程的一般规则有:
（1）梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。
每一个逻辑行起始于左母线然后是触点的各种连接，最后是线圈或线圈与右母线相连，整个图形呈阶梯形。
梯形图所使用的元件编号地址必须在所使用PLC的有效范围内。
（2）梯形图是PLC形象化的编程方式，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的电流流过。
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的动作条件，它仅仅是概念上虚拟的“电流”，而且认为它只能由左向右单方向流;层次的改变也只能自上而下。
（3）梯形图中的继电器实质上是变量存储器中的位触发器，相应某位触发器为“1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”。
梯形图中继电器的线圈又是广义的，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、状态器等的线圈以及各种比较、运算的结果。
（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，线圈的右边不能有触点，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:而继电器的触点，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，是按照梯形图由上而下、从左到右的先后顺序逐步进行的，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的联锁电路，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、从左到右的顺序，梯形图中的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，用户程序中有众多的操作需要去执行，但CPU是不能同时去执行多个操作的，它只能按分时操作原理每一时刻执行一个操作。
这种分时操作的过程称为CPU对程序的扫描。
扫描从0000号存储地址所存放的第一条用户程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按存储地址号递增顺序逐条扫描用户程序，也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。
根据控制要求，设计的梯形图程序如图2-2所示。
水塔水位控制系统梯形图
图2-2 水塔水位控制系统梯形图
工作过程
设水塔、水池初始状态都为空着的，4个液位指示灯全亮。
当执行程序时，扫描到水池为液位低于水池下限液位时，电磁阀打开，开始往水池里进水，如果进水超过4秒，而水池液位没有超过水池下限位，说明系统出现故障，系统就会自动报警。
若4秒之后水池液位按预定的超过水池下限位，说明系统在正常的工作，水池下限位的指示灯灭，此时，水池的液位已经超过了下限位了，系统检测到此信号时，由于水塔液位低于水塔水位下限，水泵开始工作，向水塔供水，当水池的液位超过水池上限液位时，水池上限指示灯灭，电磁阀就关闭，但是水塔现在还没有装满，可此时水塔液位已经超过水塔下限水位，则水塔下限指示灯灭，水泵继续工作，在水池抽水向水塔供水，水塔抽满时，水塔液位超过水塔上限，水塔上限指示灯灭，但刚刚给水塔供水的时候，水泵已经把水池的水抽走了，此时水塔液位已经低于水池上限，水池上限指示灯亮。
此次给水塔供水完成。
、梯形图对应的指令表
程序段1：
程序段2：
程序段3：
程序段4：
程序段5：
程序段6：
程序段7：
程序段8：
程序段9：
程序仿真。