基于PLC的水塔水位控制系统设计

1、四川理工学院本科毕业（设计）论文0 毕业设计基于 PLC 的水塔水位控制系统设计姓 名: 班 级: 专 业: 应用电子技术指导教师: 学 号: 工程学院2012 年 11 月摘要 在日常生活和工农业生产过程中，经常需要对水位进行测量和控制。水四川理工学院本科毕业（设计）论文1 位控制在日常生活中应用也相当广泛，比地下水、如水塔、水库等情况下的水位控制。然而随着社会人口的快速增长，人们生活用水需求量也逐渐加大，以往采用的继电器水塔水位自动控制系统由于频繁操作会产生机械磨损，不便于更新和维护，已经不能满足人们的实际需求，设计安装一台控制水塔的供电泵电动机的控制电路，使水塔水位保持在自己所需要的规定范围内。使其能自动控制在规定水位线内，并且可通过 PLC 进行自动控制。并且成本低，安装方便，提高了供水系统的质量。经过多次实验证明，具有结构简单，灵敏性好,使用寿命长，可靠性高，操作维修方便等优点。 作为水塔水位自动控制系统核心，本文采用的是西门子 S7-200 系列小型 PLC 可编程控制器,对水位自动控制系统的功能的需求进行分析。可以通过传感器来检测水塔水位的实际水位，将水位具体信息检测下来

2、传至 PLC 构成的控制模块，经 A/D 转换后，对数据进行比较，来迅速的控制抽水电动机的动作，安装于水塔上的传感器将水塔的水位转化成电信号；电信号到达 PLC 用来控制控制水泵的开关。水箱水位自动控制系统由水箱的水位检测电路，检测出高低水位信号传送给 PLC 水泵电动机控制电路 PLC 控制启停及切换。如果水位高于或低于某个设定值时，自动报警系统就会发出危险报警的信号。本文是一个水塔水位控制系统的设计过程，给出了实现基于 PLC 水塔水位控制系统的具体过程。关键词：西门子 S7-200 ，水位控制，传感器。Abstract四川理工学院本科毕业（设计）论文2 In the industry and agriculture production process，Often need the water level measurement and control. The Water level control in daily life in a wide range of applications Groundwater reservoir, such as the water tow

3、er, than under the conditions such as water level control. However, as the society the rapid population growth ,People living water demand is gradually increasing, The former relay water tank water level automatic control system due to the frequent operation will produce mechanical wear, Not easy to update and maintain, has been unable to meet the actual needs of the people, Design and installation of a control tower supply pump motor control circuit, The water tower water level is maintained in

4、 the desired regulation range.The automatic control in the specified water level line, And through the PLC for automatic control. And low cost, convenient installation, improves the quality of water supply system. After many experiments prove that, with simple structure, Good sensitivity, long service life, high reliability, The advantages of convenient operation and repair. As the water tank water level automatic control system, This paper adopts Siemens PLC is S7-200 series small programmable

5、controller, The water level automatic control system function demand analysis. Through the sensor to detect the actual water level in water tower, The water level detection down to specific information composed of PLC control module, Installed on the water tower water tower water level sensors will be converted to electric signals,.Electrical signal arrives at the PLC used to control water pump switch, Water tank water level automatic control system is composed of a water tank water level detect

6、ion circuit, To detect the water level signal is transmitted to the PLC pump motor control circuit PLC control start and stop and switch. If the water level is above or below a set value, Automatic alarm system will send out alarm signal. This article is a water tower water level control system design process, Given the realization of water level control system based on PLC process.KEY WORDS: Siemens S7-200, Water level control, The sensor引 言在工业生产中，电流、电压、温度、压力、液位、流量、和开关量等都是常用的主要被控参数。其中，水位控制越来越重要

7、。在社会经济飞速发展的今四川理工学院本科毕业（设计）论文3 天，水在人们正常生活和生产中起着越来越重要的作用。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。因此给水工程往往成为居民生活中或工矿企业中最重要的基础设施之一。任何时候都能提供足够的水量、平稳的水压、合格的水质是对给水系统提出的基本要求。就目前而言，多数工业、生活供水系统都采用水塔、层顶水箱等作为基本储水设备，由一级或二级水泵从地下市政水管补给。传统的控制方式存在控制精度低、能耗大、可靠性差等缺点。可编程控制器（PLC）是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前水位控制的方式被 PLC 控制取代。同时，又有 PID 控制技术的发展，因此，如何建立一个可靠安全、又易于维护的给水系统是值得我们研究的课题。在工农业生产以及日常生活应用中，常常会需要对容器中的液位（水位）进行自动控制。比如自动控制水塔、水池、水槽、锅炉等容器中的蓄水量，生活中抽水马桶的自动补水控制、自动电热水器、电开水机的自动进水控制等。虽然各种水位控制的技术要求不同，精

8、度不同。但其原理都大同小异。特别是在实际操作系统中，稳定、可靠是控制系统的基本要求。因此如何设计一个精度高、稳定性好的水位控制系统就显得日益重要。采用 PLC 和 PID 技术能很好的解决以上问题，使水位控制在要求的位置。本论文侧重介绍“水塔水位 PID 控制系统”的软件设计及相关内容，使水塔水塔维持一定的水位。通过对变频器内置 PID 模块参数的预置，利用远传液位传感器反馈量，构成闭环系统，根据用水量的变化，采取 PID 调节方式，在全流量范围内利用输入液体控制阀连续调节和输出控制阀分级调节相结合，实现水塔供水且有效节能。水位 PID 控制系统集 PLC 控制技术、PID 技术、电子电力技术、微电子技术和计算机技术、测试技术于一体。采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性，同时系统具有良好的节能性。四川理工学院本科毕业（设计）论文0 第 2 章 可编程器简介2.1 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。因此，无论是单机还是多机控制、是流水线控制还是过程控制，都可以采用可编程控制器，推广和普及可编程控制器的使用技术，对提高我国工业自动化生产及生产效率都有十分重要的意义。可编程控制器(Programmable Controller)也可称逻辑控制器(Programmable Logic

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