水塔水位的plc控制

篇一：基于PLC的水塔水位自动控制系统

电气工程学院

设计题目： 水塔水位PLC自动控制系统

系 别：

年级专业：

学 号：

学生姓名：

(来自:WwW.smhaida.Com 海达 范文 网:水塔水位的plc控制)

指导教师：

电气工程学院《课程设计》任务书

课程名称： 电气控制与PLC课程设计

基层教学单位：电气工程及自动化系 指导教师：

摘要

目前，大量的高位生活用水和工作用水逐渐增多。因此，不少单位 自建水塔储水来解决高层楼房的用水问题。最初，大多用人工进行控制，由于人工无法每时每刻对水位进行准确的定位监测，很难准确控制水泵的起停。要么水泵关停过早，造成水塔缺水；要么关停过晚，造成水塔溢出，浪费水资源，给用户造成不便。利用人工控制水位会造成供水时有时无的不稳定供水情况。后来，使用水位控制装置使供水状况有了改变，但常使用浮标或机械水位控制装置，由于机械装置的故障多，可靠性差，给维修带来很大的麻烦。因此为更好的保证供水的稳定性和可靠性，传统的供水控制方法已难以满足现在的要求。

本文采用的是三菱FXZN型PLC可编程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，来控制水泵电机的动作，同时显示水位具体信息，若水位低于或高于某个设定值时，就会发出危险报警的信号，最终实现对水塔水位的自动。

关键词：水位自动控制、三菱FX2N、水泵 、传感器

目录

摘要 ............................................................................................................................................................................ I 目录 ........................................................................................................................................................................... II

第一章 绪论 ........................................................................................................................................................... 1

1.1本课题的选题背景与意义 ......................................................................................................................... 1

1.2可编程逻辑控制器简述 ............................................................................................................................. 1

第二章 水塔水位控制系统硬件设计 ................................................................................................................... 2

2.1基于PLC的水塔水位控制系统基本原理 ................................................................................................ 2

2.2水塔水位控制系统要求 ............................................................................................................................. 3

2.3水塔水位控制系统主电路设计 ................................................................................................................. 4

2.4 系统硬件元器件选择 ................................................................................................................................ 5

2.5 I/O口的分配及PLC外围接线 .................................................................................................................. 6

第三章 水塔水位系统的PLC软件设计 ............................................................................................................. 10

3.1 水位控制系统的流程图 ...........................................................................................................................11

3.2 PLC 控制梯形图 ...................................................................................................................................... 12

3.3 水位控制系统的具体工作过程 .............................................................................................................. 19

第四章 总结 ......................................................................................................................................................... 20

参考文献 ................................................................................................................................................................. 21

第一章 绪论

1.1本课题的选题背景与意义

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。在社会经济飞速发展的今天，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高层建筑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控制技术能很好的解决以上问题，使水位控制在要求的位置。

1.2可编程逻辑控制器简述

可编程逻辑控制器简称PLC，是从早期的继电器逻辑电气控制系统发展而来，它不断吸收微型计算机控制技术，使之功能不断增强。逐渐适合复杂的电气控制系统。PLC之所以有较强的生命力，在于它更加适应工业现场和市场要求。具有可靠性高、抗干扰能力强、编程方便、价格低、寿命长等特点。

篇二：水塔水位的PLC控制

扬州职大毕业设计任务书

扬州职业大学汽车与电气工程系

毕业设计说明书(论文)

作 者:

教学点:

专 业:

题 目:

杨佳 学 号： 0902010340 扬州职业大学 机电一体化 基于PLC的水塔水位控制

评阅者：

2012年 5 月

扬州市职业大学汽车与电气工程系

毕业设计（论文）评语

学生姓名： 杨佳

班级、学号： 09机电3班 0902010340

题 目： 水塔水位的PLC控制

综合成绩：

毕业设计（论文）评语

目录

摘 要 ................................................. 3

第一章 概述 .............................................. 4

1.1可编程控制器的产生 ................................................................................... 4

1.2 PLC的发展 .......................................................................................................... 5

1.3 PLC的基本结构 .................................................................................................. 6

1.4 PLC特点 ............................................................................................................ 11

1.5 PLC的工作原理 ................................................................................................ 14

1.6梯形图程序设计及工作过程分析 .................................................................... 16

第二章 水塔水位系统PLC硬件设计 ......................... 17

2.1要求独立完成水塔水位控制PLC系统设计与调试 ....................................... 18

2.2水位传感器的选择.............................................................................................18

2.3水塔水位系统控制电路.....................................................................................19

2.4输入/输出分配 ................................................................................................... 21

2.4.1 列出水塔水位控制系统PLC的输入/输出接口分配表 .......................... 21

2.4.2 水塔水位系统的输入/输出设备 ............................................................... 22

第三章 水塔水位控制系统PLC软件设计 ..................... 23

3.1 工作过程 ........................................................................................................... 23

3.2程序流程图 ........................................................................................................ 24

3.3梯形图 ................................................................................................................ 26

3.4 水塔水位控制系统梯形图的对应指令表 ....................................................... 27

第四章 设计总结 ......................................... 28

辞谢 ............................................. 29

参考文献 ................................................. 30

基于PLC的水塔水位控制

[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。优质供水是水工业市场化发展的新增长点，同时要倡导节约用水，提高水的重复利用率，并逐步建立完善的水工业学科体系。完善的水工业学科体系是水工业产业发展的必要保证。传统的给水排水工程学科体系已难以包还水工业的丰富内涵，已不能很好地适应水工业发展的需要，而水工业学科体系正是在给水排水工程学科体系发展而来。由水工业的社会性所决定，水工业的学科体系由多个相互关联的学科组成，包括：水质与水处理技术、水工业工程技术、水处理基础科学、水社会科学、水工业设备制造技术等，它们共同支撑着水工业的工业体系。而在这些学科中水质与水处理技术和水工业工程技术是水工业学科体系中的主导学科。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] 可编程逻辑控制器（PLC） 自动控制系统 水塔水位 三菱PLC FX2n 传感器

第一章

概述

篇三：水塔水位plc自动控制

水塔水位自动控制

一、实验目的

用PLC 构成水塔水位自动控制系统

二、实验设备

1） Dais-PLC30MR 可编程控制模拟实验仪

2） 计算机

3） 连接导线一套

三、实验内容

1、控制要求：当水塔水位低于水位界（S4 为ON 表示）时，电磁阀Y 打开，于是进

水（S4 为OFF 表示水池水位高于水池低水界），当水池水位高于水池低水界（S3 为

ON 表示），电磁阀Y 关闭。

1）I/O 分配表：

输入 输出

SB4：X2 L2：Y1

SB3：X3

2） 输入下图的梯形图。

3） 调试并运行程序，观察结果。

2、控制要求：当水池水位低于SB4 所指示的位置时，启动SB4 按钮，L2 所指示的电

机工作，水池进水。当水池水位达到SB3 所指示的位置时，启动SB3 按钮，使L2 所

指示的电机关闭，停止进水；当水塔水位低于SB2 所指示的位置时，启动SB2 按钮，

L1 所指示的电机工作，开始水塔进水。当水塔水位达到SB1 所指示的位置时，启动SB1 按钮，使L1 所指示的电机停止工作。

1）I/O 分配表：

输入 输出

SB1：X0 L1：Y0

SB2：X1 L2：Y1

SB3：X2

SB4：X3

2） 输入下图的梯形图。

3）调试并运行程序，观察结果。

四、编程练习

1）当水池水位低于水位界时（S4 为ON），电磁阀Y 打开进水（S4 为OFF 表示水池水 位高于水池低水界）。当水位高于水池高水位界（S3 为ON 表示），阀门关闭。当S4 为OFF 时，且水塔水位低于水塔低位界时，S2 为ON，电动机M 运转，开始抽水。当 水塔水位高于水塔高水位界时，电动机M 停止。

根据上述控制要求编制水塔水位自动控制程序，并上机调试运行。

2）当水池水位低于水位界时（S4 为ON 表示），电磁阀Y 打开进水（Y 为ON）定时器 开始定时，2S 以后，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 塔低位界时S2 为ON，电动机M 运转抽水。当水塔水位高于水塔高水位界时，电动机 M 停止。

根据上述控制要求编制水塔水位自动控制程序，并上机调试运行。

篇四：西门子S7-200系列PLC控制水塔水位(含程序)

一、水塔水位

1、系统描述及控制要求

1.1 国内外发展现状调查

1.1.1 PLC及西门子S7-200系列PLC介绍

20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程逻辑控制器，使可编程逻辑控制器增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的可编程逻辑控制器为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程逻辑控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。

20世纪70年代中末期，可编程逻辑控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。

20世纪80年代初，可编程逻辑控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。

20世纪80年代至90年代中期，是可编程逻辑控制器发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，可编程逻辑控制器逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。

20世纪末期，可编程逻辑控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程逻辑控制器的工业控制设备的配套更加容易。

西门子S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。

西门子S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。

1.1.2水塔水位基本介绍

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。在水资源日益匮乏的今天，节约用水、提高水资源的利用率就显得十分必要。传统的水塔水位控制位粗放式的，基本没有水泵的合理控制，且多数为人力控制，工作强度大、危险。所以除了浪费电能外，还造成了人员的浪费。采用新型PLC控制水位的方式与过去的旧式控制相比在运行的经济性、可靠性、稳定性等方面有显著优势，特别是在提倡低碳的当下，有着优良的节能效果，且由于PLC强大的扩展性可以适应今后城市供水建设的发展需要。

1.2 系统描述

随着科学技术的的不断提高，社会经济的不断发展，人们对控制系统的灵敏度、节能性、易操作性等方面要求日益提高。居民及工厂供水又是一件极为重要的工作，传统的水塔水位控制方式已经不足以满足今天的要求，所以新的方式是适应时代要求的。以下便是PLC控制水塔水位的基本描述：

设水塔、水池初始状态都为空着的，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Y打开，开始往水池离境税，如果进水超过8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8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，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M开始工作，向水塔供水，当水池的液位超过水池上限液位时，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，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，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，此次给水塔供水完成。

1.3 控制要求

1.3.1控制要求描述

1、保持水池的水位在S4~S3之间，当水池水位低于下限液位开关S4，此时S4为ON，电磁阀打开，开始往水池里注水，当4S以后，若水池水位没有超过水池下限液位开关S4时，则系统发出警报；若系统正常运行，此时水池下限液位开关S4为OFF，表示水位高于下限水位。当页面高于上限水位S3时，则S3为ON，电磁阀关闭。

2、保持水塔的水位在S2~S1之间，当水塔水位低于水塔下限水位开关S2时，则水塔下限液位开关S2为ON，则驱动电机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开关S1时，则S1为ON，电机M停止抽水。

3、当水塔水位低于下限水位时，同时水池水位也低于下限水位时，电机M不能启动。

1.3.2水塔水位示意图：

图1-1

1.3.3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下：

图1-2

2、设计方案

2.1 组态设计

2.1.1 组态画面设计（如图2-1所示）

图2-1

2.1.2 组态程序设计

篇五：基于PLC的水塔水位控制系统设计

四川理工学院毕业设计（论文）

基于PLC的水塔水位控制系统设计

学 生：何沭达

学 号：07021010104

专 业：自动化

班 级：2007.1

指导教师：张红光

四川理工学院自动化与电子信息学院

二O一一年六月

何沭达：基于PLC的水塔水位控制系统设计

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。然而随着世界人口的不断增长，人们生活用水的增加，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，不方便维护和更新，已经不能满足人们的实际需求，本文采用的是西门子S7-200系列小型PLC可编程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进行性进行了需求分析。主要实现方法是通过传感器检测水塔水位的实际水位，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是，就会发出危险报警的信号。本文以一个水塔水位控制系统的设计过程，给出了基于PLC水塔水位控制系统的设计好实现的具体过程。

关键词： 水位控制，西门子S7-200 ，传感器

I

四川理工学院本科毕业（设计）论文

ABSTRACT

Based on PLC towers water level control system design

In the industrial and agricultural production process, often need to measure and control thewater level. Water level control applications in everyday life are very wide, such as water towers, groundwater, hydropower and other water level control case. But with the growing world population, it is the increase in water, relay towers used in the past, the water level automatic control system operation due to the frequent cause mechanical wear, convenient maintenance and updating can no longer meet the actual needs of the people, the paper used Siemens PLC S7-200 programmable controller as a series of small water tower water level automatic control system core, the water level of the tower the functions of automatic control system of the requirement analysis. Main achieved is through the actual water level sensor detects the water tower, specific information will be transmitted to the water level control module consisting of PLC, the A / D conversion, to compare data, to control the pumping action of the motor, while data reduction, the indicated level specific information, if the water level lower or higher than a set value, we will send the hazard warning signal. In this paper, a water tank level control system design process, the water tower level control system based on PLC design a good implementation of the specific process.

KEY WORDS: Water level control, Siemens S7-200, The sensor

II

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