水塔水位控制系统的设计
水塔水位控制系统的设计[20200128190757]
摘要
随着社会经济的飞速发展，我国住房制度的改革，对小区供水系统、消防系统等都有了更高的要求，而当今水资源的日益匮乏，节约用水，提高水资源的利用率就变得由为重要。而水塔水位自动控制系统是当前广泛应用的供水系统，传统的控制系统存在控制精度低、能耗大的缺点，且基本上都是人为控制，其工作强度大、带有危险性等特点，无法满足当前节能型社会的需求，而采用新型的PLC控制系统具有利用率高、安全可靠性强等特点.
为达到节能目的又提高用水质量，采用可编程控制器（PLC）、继电器、传感器和数据采集，设计一套水位自动控制方案，以提高控制精度、可靠性、安全性和供水的质量。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:可编程控制器、节能、自动控制系统
目录
一、绪论 1
二、PLC的定义与应用 2
（一）、PLC的特点 2
1、可靠性高，抗干扰能力强 2
2、易于使用 2
3、通用性强，配套齐全 2
4、维护工作量小 2
5、体积小，质量轻 2
（二）、PLC的基本原理 2
1、PLC的由来 2
2、PLC的性能指标与分类 3
3、PLC的基本原理与应用 3
三、PLC应用与自动系统控制 5
（一）、系统结构 5
1、系统的组成框图 5
2、水位的检测 5
3、过载保护 6
4、电机的故障检测 6
5、电路的报警功能 8
（二）、系统的工作原理 8
（三）、系统的软件编程 10
四、系统的检测与调试 15
（一）、检测 15
（二）、调试 15
1、硬件调试 15
2、软件调试 15
结束语 16
致谢 17
参考文献 18
附录 19
一、绪论
可编程控制器是20世纪60年代以来发展迅速的一种控制装置。PLC是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发出来的，在工业应用中越来越广泛、深入，已进入到系统的过程控制、状态控制、指令控制、通信网络、人机交互等领域。
水是人类生产与生活中不可缺少的物质，节水节能已经成为当今时代的一个主题，我们是一个水资源和能源短缺的国家，而长期以来高层建筑供水、自动化供水、工业生产循环供水等技术方面都比较低，随着人们生活水平的不断提高，以及住房体制改革的不断深入，对一些基础设施的要求也不断的提高。而人们对小区的供水系统也提出了更高的要求，小区供水的可靠性、稳定性、灵活性、安全性、经济性都直接影响到小区住户的正常工作和生活，如果仍然用传统的方法进行供水，其劳动强度大，而且工作效率也很低下，工人的安全问题更是难以保障，无法实现自动供水，也没有报警系统装置，常常造成水资源的浪费与供水的不及时等问题，为此必须进行水塔水位自动系统的改造。这些也都直接体现了小区物业管理水平的高低。
目前，随着社会经济体制不断发展并日益完善，传统的供水系统已经不能满足社会形势的要求，现在供水系统朝着高效节能、自动可靠、快速方便的方向发展，采用PLC水塔水位自动控制系统进行供水可以提高供水系统的稳定性、可靠性和灵活性，同时系统具有良好的节能性。从而实现水塔水位的自动控制，实现远程监控，实现无人看守也可以完成相应的工作。
研究设计的是基于PLC控制的水塔水位自动控制系统，利用液位传感器、继电器等器件，完成逻辑控制、数据采样等功能，使系统实现自动控制的功能，从而达到节能的控制，提高供水的质量。这在能源日益紧缺的环境下尤为重要，所以该系统有利于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。
二、PLC的定义与应用
（一）、PLC的特点
1、可靠性高，抗干扰能力强
PLC的可靠性高得益于软件与硬件上都采取了抗干扰的措施和它特殊的周期循环扫描工作方式。
⑴软件措施：故障检测定期检测外界环境、具有信息保护和恢复的功能、对程序进行检查和检测，一旦程序出错，立即报警并停止执行。
⑵硬件措施：主要部件均采用导电和导磁良好的材料屏蔽外界干扰、 采用电隔离措施、模块式结构，有助于在故障情况下快速修复或更换。
由于采用这些措施，PLC可以工作很长时间，其平均无故障时间达到几万小时以上。
2、易于使用
梯形图是PLC程序设计应用最多的编程语言，它的电路符号和表达式类似于继电器的控制线路图，易懂易学且使用简单方便。PLC可以和计算机控制系统进行远程通信，利用便携式编程器，在现场边调试边修改程序，以适应生产的需求。
3、通用性强，配套齐全
PLC具有逻辑运算、定时、计数、移位、以及自我诊断、监控、顺序控制等基本功能。使用户在进行控制系统的设计时，方便灵活地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统，可以满足不同的控制要求。
4、维护工作量小
由于PLC用软件代替继电器中的硬件，且 PLC具有较强的帯载能力，可以直接驱动电磁阀和中小型交流接触器，同时其维护也变得容易起来。这样可以提高其维护的工作效率，同时也可以保证生产的正常进行。
5、体积小，质量轻
PLC采用了半导体集成电路，以超小型PLC为例，该品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗低。由于PLC的结构紧密，抗干扰能力强，体积小容易装入机械内部，是机电一体化的理想控制设备。
（二）、PLC的基本原理
1、PLC的由来
可编程控制器简称PLC (Programmable Logic Controller)，它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等。
1987年，国际电工委员会（IEC）颁布了PLC标准草案，对PLC作出如下的定义:“PLC是一种专门为在工业环境应用而设计的一种数字运算操作的电子系统。它
摘要
随着社会经济的飞速发展，我国住房制度的改革，对小区供水系统、消防系统等都有了更高的要求，而当今水资源的日益匮乏，节约用水，提高水资源的利用率就变得由为重要。而水塔水位自动控制系统是当前广泛应用的供水系统，传统的控制系统存在控制精度低、能耗大的缺点，且基本上都是人为控制，其工作强度大、带有危险性等特点，无法满足当前节能型社会的需求，而采用新型的PLC控制系统具有利用率高、安全可靠性强等特点.
为达到节能目的又提高用水质量，采用可编程控制器（PLC）、继电器、传感器和数据采集，设计一套水位自动控制方案，以提高控制精度、可靠性、安全性和供水的质量。
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关键字:可编程控制器、节能、自动控制系统
目录
一、绪论 1
二、PLC的定义与应用 2
（一）、PLC的特点 2
1、可靠性高，抗干扰能力强 2
2、易于使用 2
3、通用性强，配套齐全 2
4、维护工作量小 2
5、体积小，质量轻 2
（二）、PLC的基本原理 2
1、PLC的由来 2
2、PLC的性能指标与分类 3
3、PLC的基本原理与应用 3
三、PLC应用与自动系统控制 5
（一）、系统结构 5
1、系统的组成框图 5
2、水位的检测 5
3、过载保护 6
4、电机的故障检测 6
5、电路的报警功能 8
（二）、系统的工作原理 8
（三）、系统的软件编程 10
四、系统的检测与调试 15
（一）、检测 15
（二）、调试 15
1、硬件调试 15
2、软件调试 15
结束语 16
致谢 17
参考文献 18
附录 19
一、绪论
可编程控制器是20世纪60年代以来发展迅速的一种控制装置。PLC是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发出来的，在工业应用中越来越广泛、深入，已进入到系统的过程控制、状态控制、指令控制、通信网络、人机交互等领域。
水是人类生产与生活中不可缺少的物质，节水节能已经成为当今时代的一个主题，我们是一个水资源和能源短缺的国家，而长期以来高层建筑供水、自动化供水、工业生产循环供水等技术方面都比较低，随着人们生活水平的不断提高，以及住房体制改革的不断深入，对一些基础设施的要求也不断的提高。而人们对小区的供水系统也提出了更高的要求，小区供水的可靠性、稳定性、灵活性、安全性、经济性都直接影响到小区住户的正常工作和生活，如果仍然用传统的方法进行供水，其劳动强度大，而且工作效率也很低下，工人的安全问题更是难以保障，无法实现自动供水，也没有报警系统装置，常常造成水资源的浪费与供水的不及时等问题，为此必须进行水塔水位自动系统的改造。这些也都直接体现了小区物业管理水平的高低。
目前，随着社会经济体制不断发展并日益完善，传统的供水系统已经不能满足社会形势的要求，现在供水系统朝着高效节能、自动可靠、快速方便的方向发展，采用PLC水塔水位自动控制系统进行供水可以提高供水系统的稳定性、可靠性和灵活性，同时系统具有良好的节能性。从而实现水塔水位的自动控制，实现远程监控，实现无人看守也可以完成相应的工作。
研究设计的是基于PLC控制的水塔水位自动控制系统，利用液位传感器、继电器等器件，完成逻辑控制、数据采样等功能，使系统实现自动控制的功能，从而达到节能的控制，提高供水的质量。这在能源日益紧缺的环境下尤为重要，所以该系统有利于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。
二、PLC的定义与应用
（一）、PLC的特点
1、可靠性高，抗干扰能力强
PLC的可靠性高得益于软件与硬件上都采取了抗干扰的措施和它特殊的周期循环扫描工作方式。
⑴软件措施：故障检测定期检测外界环境、具有信息保护和恢复的功能、对程序进行检查和检测，一旦程序出错，立即报警并停止执行。
⑵硬件措施：主要部件均采用导电和导磁良好的材料屏蔽外界干扰、 采用电隔离措施、模块式结构，有助于在故障情况下快速修复或更换。
由于采用这些措施，PLC可以工作很长时间，其平均无故障时间达到几万小时以上。
2、易于使用
梯形图是PLC程序设计应用最多的编程语言，它的电路符号和表达式类似于继电器的控制线路图，易懂易学且使用简单方便。PLC可以和计算机控制系统进行远程通信，利用便携式编程器，在现场边调试边修改程序，以适应生产的需求。
3、通用性强，配套齐全
PLC具有逻辑运算、定时、计数、移位、以及自我诊断、监控、顺序控制等基本功能。使用户在进行控制系统的设计时，方便灵活地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统，可以满足不同的控制要求。
4、维护工作量小
由于PLC用软件代替继电器中的硬件，且 PLC具有较强的帯载能力，可以直接驱动电磁阀和中小型交流接触器，同时其维护也变得容易起来。这样可以提高其维护的工作效率，同时也可以保证生产的正常进行。
5、体积小，质量轻
PLC采用了半导体集成电路，以超小型PLC为例，该品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗低。由于PLC的结构紧密，抗干扰能力强，体积小容易装入机械内部，是机电一体化的理想控制设备。
（二）、PLC的基本原理
1、PLC的由来
可编程控制器简称PLC (Programmable Logic Controller)，它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等。
1987年，国际电工委员会（IEC）颁布了PLC标准草案，对PLC作出如下的定义:“PLC是一种专门为在工业环境应用而设计的一种数字运算操作的电子系统。它
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