水塔水位控制系统设计.docx

精选优质文档-----倾情为你奉上学 号____ 毕 业 设 计课 题 水塔水位控制系统设计 学生姓名 系 别 机械工程系 专业班级 指导教师 二0 一 二 年 六 月专心---专注---专业目录插图清单表格清单摘要Abstract第一章 绪论 ……………………………………………………………………………11.1水塔水位控制系统设计的重要性………………………………………………………11.2控制理论的发展及应用概况………………………………………………………11.3本文的主要工作……………………………………………………………………2第二章 水塔水位控制系统方案设计………………………………………………… 32.1 PLC的工作原理 ……………………………………………………………………32.2 PLC选型 ……………………………………………………………………………52.3 水位传感器的选择…………………………………………………………………………62.4水塔水位控制方案 …………………………………………………………………8第三章 水塔水位控制系统硬件设计 …………………………………………………93.1水塔水位控制系统主电路 …………………………………………………………93.2控制系统与PLC的输入/输出接口分配表 ………………………………………103.3水塔水位控制系统的I/O接线图 …………………………………………………11第四章 水塔水位控制系统PLC软件设计 …………………………………………12 4.1系统工作过程 ………………………………………………………………………124.2程序流程图 …………………………………………………………………………134.3梯形图与具体分析 …………………………………………………………………144.4水塔水位控制系统梯形图对应指令………………………………………17总结 …………………………………………………………………………………18参考文献…………………………………………………………………………………19致 谢…………………………………………………………………………………202-1 PLC运行方式图 ……………………………………………………………………32-2 PLC扫描周期示意图…………………………………………………………………4562-6水塔水位控制系统方案设计图……………………………………………………………83-1电机主电路图…………………………………………………………………………93-2系统接线图……………………………………………………………………………113-3程序流程图……………………………………………………………………………134-1程序流程图的梯形图…………………………………………………………………1510水塔水位控制系统设计摘 要 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（Monitor and Control Generated System）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水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统,传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点,而自动控制原理, 依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,保持水压恒定以满足用水要求, 从而提高了供水系统的质量而且成本低，安装方便，经过多次实验证明，灵敏性好，是节约水源，方便家庭和单位控制水塔水位的理想装置 　关键词:水位； 自动控制系统；调试 ；可编程控制器（PLC）Water Level Control System Design of Water TowerAbstractIn this paper, the PLC control, an automatic measurement of water level device installed in the tank. The electrical conductivity of water continuously around the clock to measure the water level changes, and measured the water level changes converted into corresponding electrical signals, console application MCGS(Monitor and Control Generated System) configuration software received signal for data processing, complete the corresponding water level the fault alarm information display, the display of real-time curve and the historical curve, so that the water level is maintained at the appropriate location. The water tower water level control system is widely used in water supply system of the residential area, the traditional control method, control accuracy and low energy consumption and the shortcomings of automatic control theory, in accordance with changes in water automatically adjust the system operating parameters, to maintain constant pressure to meet the water requirements, thereby enhancing the quality of the water supply system. And low-cost, easy installation, after repeated experiments show a good sensitivity, is to save water, family friendly, and units of the ideal device to control the water tower water level.Key words：water level；Automatic ；Debugging ；PLC第一章 绪论1.1 水塔水位控制系统设计的重要性水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统,传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点,而自动控制原理, 是依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,保持水压恒定来满足用水要求, 从而提高了供水系统的质量。

而且成本低，安装方便，经过多次实验证明，灵敏性好，是节约水源，方便家庭和单位控制水塔水位的理想装置不论社会经济如何飞速，水在人们正常生活和生产中起着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，从而对供水系统提出了更高的要求，满足及时、准确、安全充足的供水如果仍然使用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，由此必须对其进行自动化控制系统的改造从而实现提供足够的水量、平稳的水压、低成本的设计、高实用价值的控制器该设计采用分立的电路实现超高、低警戒水位处理,实现自动控制,既达到节能的目的,又提高了供水系统的质量1.2 PLC控制理论的发展及应用概况1.2.1 PLC控制理论的发展可编程控制器（Programmable Controller）,也称可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是以微处理器为核心的工业自动控制通用装置，是计算机家族的一名成员，简称PC，为了避免与个人电脑（也简称为PC）相混淆，通常将可编程控制器简称为PLC[1]早期的PLC——虽然PLC问世时间不长，但是随着微处理器的出现，大规模集成电路技术的迅速发展和数据通讯技术的不断进步，PLC也迅速发展，其发展过程大致可分为三个阶段：可编程逻辑控制器[2]。

这时的PLC多少由继电器控制装置的替代物的含义，其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时等它在硬件上以计算机的形式出现，在I/O接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求装置中的器件主要采用分离元件和中小规模集成电路，存储器采用磁芯存储器另外还采取了一些措施，以提高其抗干扰的能力在软件编程上采用广大电器工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式—梯形图因此，早期的PLC的性能要优于继电器控制装置，其优点包括简单易懂，便于安装，体积小，能耗低，有故障指示，能重复使用等其中PLC特有的编程语言—梯形图一直沿用至今在七十年代，微处理器的出现使PLC发生了巨大的变化美国，日本，德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为PLC的中央处理单元（CPU）这样，使PLC的功能大大增强在软件方面，除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能以外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能在硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量块、远程I/O模块、各种特殊功能模块并扩大了存储器的容量，是各种逻辑线圈的数量增加，还提供了一定数量的数据寄存器，使PLC的应用范围得以扩大进入八十年代中、后期，由于超大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采用的微处理器的档次普遍提高。

而且，为了进一步提高PLC的处理速度，各制造厂商纷纷开发研制了专用逻辑处理芯片这样使得PLC软、硬功能发生了巨大变化我国在八十年代初才开始使用PLC，目前从国外引进的PLC使用较为普遍是由日本OMRON公司C系列、三菱公司F系列、美国GE公司GE系列和德国西门子公司S系列等1.2.2 PLC控制理论的应用PLC初始时针对工业顺序控制发展而研制的经过近40年的发展，PLC技术已大大超过其出现时的技术水平，其定位在低成本自动化项目和作为大型Distributed Control System（DCS）或Fieldbus Control System（FCS）系统的I/O站现在PLC的应用已遍布国民经济的各个领域，并几乎涉及到工业界所有领域的中、大型设备的自动控制中，形成了满足各种需要的PLC应用系统1.3 本文的主要工作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[8]本文采用PLC进行主控制，在水箱上安装一个自动测量水位装置利用水的导电性连续地全天候地测量水位。