一种简单实用的水位自动控制系统设计

基于PLC水箱液位控制系统毕业设计水箱液位控制系统是一种常见的自动化控制系统，通过控制水位的高低来实现水箱中水的供应与排放。

该系统常用于水处理、供水系统、工业生产等领域。

本篇毕业设计将基于可编程逻辑控制器（PLC）来设计一个水箱液位控制系统。

PLC作为控制器，能够实现对水位的监测、控制和保护。

首先，本设计将使用传感器来监测水箱的液位。

液位传感器将放置在水箱内部，在不同的液位位置测量水的高度。

传感器将通过模拟信号将液位信息传输给PLC。

PLC将读取并处理传感器的信号，得到水箱的液位信息。

其次，PLC将根据液位信息来控制水泵的运行。

当水箱的液位低于一定的阈值时，PLC将启动水泵，从水源处将水注入到水箱中。

当液位达到一定的高度时，PLC将关闭水泵，停止水的注入。

通过控制水泵的启动和停止，系统可以实现自动补水，从而保持水箱的水位在一个恰当的范围内。

此外，本系统还将具备一定的保护功能。

当水箱液位过高或过低时，PLC将触发报警装置，以便及时采取措施解决问题。

同时，系统将设置相应的安全控制，以防止水泵出现过载或短路等故障。

为了实现PLC控制系统的功能，本设计将使用PLC编程软件进行程序的编写和调试。

程序将根据液位传感器的输入信号，进行逻辑判断和控制指令的输出。

同时，本设计将与水泵、报警装置等硬件进行连接，以实现实际的控制功能。

最后，本设计将进行系统的仿真和调试。

通过模拟真实的液位变化情况，测试系统的控制性能和稳定性。

在确保系统正常运行的前提下，对系统进行各项性能指标的测试和评估。

通过该毕业设计的实施，我将能够掌握PLC水箱液位控制系统的原理和设计方法，提升自己在自动化控制领域的实践能力和工程应用能力。

同时，通过该设计的完成，也能为工业生产中的水箱液位控制问题提供一种可行的解决方案。

水塔水位P L C自动控制系统(总33页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除电气工程学院课程设计说明书设计题目：水塔水位PLC自动控制系统系别：电气工程及其自动化年级专业： 13级应电2班组员：贾猛、孟令军、修圣虎、李晶指导教师：郭忠南摘要随着现代社会生产的发展和技术进步，现代工业自动化生产水平的日益提高，微电子技术的飞速发展，在继电器控制系统的基础上产生了一种新型的工业控制装置——可编程控制器（PLC）。

随着科技的发展和现实暴露的一些问题，以便能更快捷更方便的完成一些任务，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：PLC(Programmable Logic Controller) 自动化水塔水位三菱PLC目录第一章研究背景 (1)1.1可编程控制器的产生及发展 (1)1.2PLC的基本结构 (2)1.3PLC的特点 (5)1.4PLC的工作原理 (6)1.5梯形图程序设计及工作过程分析 (8)第二章水塔水位自动控制系统方案设计 (10)第三章水塔水位自动控制系统硬件设计 (12)3.1水塔水位控制系统设计要求 (12)3.2水塔水位控制系统主电路 (12)3.3水泵电机的选择 (13)3.4水位传感器的选择 (13)3.5可编程序控制器的选择 (14)3.6PLC I/O口分配 (14)3.7PLC控制电路原理图 (16)第四章水塔水位自动控制系统软件设计 (17)4.1程序流程图 (17)4.2梯形图 (18)第五章设计总结 (24)第一章研究背景1.1 可编程控制器的产生及发展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。

基于单片机的水位雨量自动检测系统的设计设计概述本文介绍了一种基于单片机的水位雨量自动检测系统。

该系统主要由传感器、单片机、LCD显示屏、存储器和通讯模块组成。

系统可以实时监测水位和雨量，并将数据显示在LCD屏幕上。

此外，该系统还具有数据存储功能，可以将数据存储在系统存储器中。

通讯模块可以让用户通过远程访问来获取数据。

系统硬件设计该系统的硬件设计包括传感器、单片机、LCD显示屏、存储器和通讯模块。

传感器使系统能够检测水位和雨量。

该系统使用超声波传感器来检测水位，并且使用雨量传感器检测雨量。

这些传感器将数据传输到单片机上。

单片机是系统的核心。

它从传感器中读取数据，并在LCD显示器上显示水位和雨量的实时值。

这个系统使用ATmega16单片机作为主控制器。

这个单片机还可以存储数据，并与通讯模块进行通信。

LCD显示器用来显示系统检测到的水位和雨量。

它可以显示当前值、历史值和报警信息。

存储器用来存储检测到的数据。

这个系统使用EEPROM作为存储器。

EEPROM可以存储长期的数据，并且不会丢失数据。

通讯模块用于远程管理系统。

用户可以通过通讯模块远程访问系统中的数据。

软件设计该系统的软件设计主要包括传感器读取模块、数据存储模块、报警模块和通讯模块。

传感器读取模块负责从传感器读取水位和雨量数据。

该模块使用ATmega16的IO口来读取数据，并将读取到的数据传输到单片机上。

数据存储模块负责将检测到的数据存储在EEPROM中。

这个模块使用单片机的存储器来存储数据，并可以通过通讯模块进行访问。

报警模块在检测到预设的水位或雨量阈值时触发。

当达到阈值时，该模块会向用户发送警报信息。

通讯模块负责将数据传输给用户。

用户可以通过通讯模块远程访问系统中的数据，并可以远程控制系统。

实验结果本系统在实验中能够准确地检测到水位和雨量，并通过LCD显示屏及时显示检测到的值。

数据存储功能能够有效地存储检测到的数据，预警功能在达到预设值时能够发出警报。

新疆工程学院课程设计题目：基于MCGS组态软件的水位控制系统目录前言 (1)1.设计概述 (2)1.1 设计任务介绍 (2)1.2 设计系统组成框图 (2)1.3 设计分析 (2)1.4. 设计所用软件介绍 (3)1.4.1什么是MCGS组态软件 (3)1.4.2 MCGS组态软件的系统构成 (3)1.4.3 MCGS组态软件的功能和特点 (5)1.4.4 MCGS组态软件的工作方式 (5)2 设计思路 (6)3 组态画面的设计 (7)3.1 工程建立 (7)3.2建立流程画面 (7)3.3 定义数据对象 (8)3.4.动画连接 (9)3.5模拟设备连接 (9)3.6 控制流程 (10)3.7 报警显示 (10)3.8 报表输出 (12)3.9 趋势曲线显示 (12)3.10 安全机制 (13)3.11 水位控制系统总效果 (15)4总结 (17)5参考文献 (18)前言计算机技术和网络技术的飞速发展，为工业自动化开辟了广阔的发展空间，用户可以方便快捷地组建优质高效的监控系统，并且通过采用远程监控及诊断、双机热备等先进技术，使系统更加安全可靠，在这方面，MCGS工控组态软件将为您提供强有力的软件支持。

MCGS是一种流行的组态软件开发环境，组态技术是计算机控制技术综合发展的结果，是技术成熟化的标志。

MCGS通用版组态软件主要完成通用工作站的数据采集和加工，实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出等日常性监控事务。

对工作站软件的要求主要是系统稳定可靠，能方便的代替大量的现场工作人员的劳动和完成对现场的自动监控和报警处理，随时或定时的打印各种报表。

由于组态技术的介入，计算机控制系统的应用速度大大加快了。

采用组态控制技术的计算机控制系统最大的特点是从硬件设计到软件开发都具有组态性，因此系统的可靠性和开发速度提高了，开发难度却下降了。

随着国内工业生产技术的进步以及自动化技术的发展,人们对自动化监控系统的需求越来越大,要求越来越高。

等级:课程设计课程名称电气控制与PLC课程设计课题名称液位自动控制系统设计与调试专业班级学号姓名指导老师电气信息学院课程设计任务书课题名称液位自动控制系统设计与调试姓名专业班级学号指导老师课程设计时间教研室意见审核人：一.课程设计的性质与目的本课程设计是自动化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围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。

二. 课程设计的容1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。

2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。

3.选择电器元件，列出电器元件明细表。

4.上机调试程序。

5.编写设计说明书。

三. 课程设计的要求1.所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。

2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》和GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。

3.所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点突出，篇幅不少于7000字。

四.进度安排1.第一周星期一：布置课程设计任务，讲解设计思路和要求，查阅设计资料。

2.第一周星期二～星期四：详细了解搬运机械手的基本组成结构、工艺过程和控制要求。

确定控制方案。

配置电器元件，选择PLC型号。

绘制传送带A、B的拖动电机的控制线路原理图和搬运机械手控制系统的PLC I/O接线图。

设计PLC梯形图程序，列出指令程序清单。

3.第一周星期五：上机调试程序。

4.第二周星期一：指导编写设计说明书。

水箱水位控制系统的设计目录1绪论 (1)1.1计算机模拟控制系统 (1)1.1.1系统的分类 (1)1.1.2系统的数学模型 (1)1.2计算机模拟控制系统 (1)1.3数学模型及其建立方法 (2)1.3.1数学模型的表达形式与对模型的要求 (2)1.3.2建立数学模型的基本方法 (3)2水箱水位系统概述 (5)2.1水箱水位控制系统硬件设计 (5)2.1.1有自平衡能力的单容元件 (6)2.1.2电动机的数学模型 (6)2.1.3减速器的传递函数 (7)2.2系统的传递函数 (8)2.2.1控制器的确定 (9)2.3控制器的正反作用 (9)3硬件电路 (11)3.1控制系统的校正 (11)3.2控制系统的稳态误差 (12)4仿真软件介绍 (14)4.1 MATLAB的启动和退出 (14)4.1.1MATLAB操作桌面简介 (14)4.1.2命令窗口菜单（Command Window）简介 (16)4.2变量 (17)4.3MATLAB的矩阵运算 (18)4.4仿真 (19)5结论 (20)6参考文献 (21)11绪论1.1计算机模拟控制系统计算机模拟控制系统是在自动化控制技术和计算机技术的飞速发展的基础上产生的，20世纪50年代中期，经典控制理论已经发展成熟，并在不少工程技术领域得到了成功的应用。

随着复杂系统的设计和复杂控制规律的实现上很难满足更高的要求。

现代控制理论的发展为自动控制系统的分析、设计与综合增添了理论基础，而计算机技术的发展为新型控制方法的实现提供了非常有效的手段，两者的结合极大的推动了自动控制技术的发展。

进而计算机模拟控制系统广泛的应用于工厂生产，逐渐融入于生产中，各类大型工厂均离不开计算机控制系统。

1.1.1系统的分类按系统性能分：线性系统和非线性系统；连续系统和离散系统；定常系统和时变系统；确定系统和不确定系统。

1、线性连续系统：用线性微分方程式来描述，如果微分方程的系数为常数，则为定常系统；如果系数随时间而变化，则为时变系统。

水池水位自动控制系统设计与制作摘要根据物体在水中漂浮的性质，可以用一个浮球来感知水塔里水位的升降，用来控制水泵，使水泵能自动对水池上水，水满时能自动断电停止，真正做到了水池的全自动控制功能，解决了人们日常用水的诸多不便。

本毕业论文范文写的是水池水位自动控制电路的作用是根据水位的高低，自动地控制水泵的启动与停止。

水泵和水位的高低是相互反馈的。

这样就可以实现水位自动控制的目的。

我所设计的水位制动控制装置是有以下几部分组成：水位自动控制电路，高低水位报警器，数码显示。

水位自动控制在一定范围内（如 2 -6 米），当水位低至2米时使水泵启动上水；当水位升至6米时，使水泵停止工作。

因特殊情况水位超限（如高至7米、低于2米）报警器报警。

设有手动按键，便于随机控制。

由数码管直观显示当前水位。

本系统可以随时的控制水位的高低，防止过量放水或来水无人打开关。

关键词：水池；浮子开关；自动上AbstractAccording to the nature of an object floating in the water, you can use a float to sense the water level in the lift tower to control the pump, the pump automatically to the water tower, Sheung Shui, water, power off automatically when full stop pumping water tower, and truly automatic control tower to solve the inconvenience of daily water.Pham Van of the thesis is written in the role of water level automatic control circuit is based on the level of the water level, automatic control of pump start and stop. Pumps and water level is the level of mutual feedback. This level can automatically control. I designed the brake control device is the water level has the following components: automatic water level control circuit, high and low water level alarm, digital display. Automatic water level control within a certain range (eg. 2-6 meters), when the water level as low as 2 meters, the Sheung Shui to start the pump; when the water level to 6 meters, the pump stopped working. Water level gauge due to special circumstances (such as up to 7 meters, as low as 2 meter) alarm to the police. With manual buttons, easy to stochastic control. Visual display by the LED current level. The system can control the water level at any level, to prevent excessive drainage or runoff and no open relationsKeywords:water tower; float switch; automatic pumpin目录摘要 (I)Abstract (2)第一章引言 (1)第二章水位自动控制装置整体电路图及工作原理 (5)2.1 整体装置电路图： (5)2.2 工作原理： (6)2.3 运行方式： (6)第三章电路设计 (7)3.1 水位自动控制电路设计 (7)3.2 高低水位报警器电路设计 (8)3.3 数字显示的电路设计 (8)3.3.1 数码管的电路图 (8)3.3.2 数字显示的原理 (9)第四章故障处理 (10)4.1 水泵的常见故障及检修 (10)4.1.1 无法启动 (10)4.1.2 水泵发热 (10)4.1.3 流量不足 (10)4.1.4 吸不上水 (11)4.1.5 剧烈震动 (11)4.1.6 深井潜水泵不上水或者水量小 (11)4.2 关于PLC控制器 (12)结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)第一章引言随着城乡人民生活水平的不断改善，许多家庭都使用上了高位水池自来水系统或楼顶太阳能热水箱。

本文主要设汁了一种液位控制器，它以8051作为控制器，通过8031单片机和模数转换器等硬件系统和软件设讣方法，实现具有液位检测报警和控制双重功能，并对液位值进行显zjxo本系统是基于单片机的液位控制，在设计中主要有水位检测、按键控制、水位控制、显示部分、故障报警等儿部分组成来实现液位控制。

主要用水位传感器检测水位，用六个控制按键来实现按健控制，用三位7段LED显示器来完成显示部分，用变频器来控制循环泵的转速，并且通过模数转换把这些信号送入单片机中。

把这些信号与单片机中内部设定的值相比，以判断单片机是否需要进行相应的操作，即是否需要开启补水泵或排水泵，来实现对液面的控制，从而实现单片机自动控制液面的LI的。

本设计用单片机控制，易于实现液位的控制，而且有造价低、程序易于调试、一部分出现故障不会影响其他部分的工作、维修方便、等优点。

关键词：8051单片机；模数转换；水位控制；自动控制1前言 (3)1.1课题背景 (3)1.2国内外研究的现状 (3)1.3使用单片机实现水体液位控制的优点 (4)2系统硬件设计 (6)2.1核心芯片8051单片机 (6)2. 2液位传感器设计 (9)2.4 ADC0809A/D转换器 (13)2.5键盘及显示接口 (16)2.6自动报警电路 (17)下列二种情况发生系统报警。

(18)1）当水位达到上限极限水位时报警，水位到达上限极限水位时系统发出报警： (18)2）当水位达到下限极限水位时报警，水位到达下限极限水位时系统发出报警 (18)3系统软件的设计 (19)3.1软件设计流程图 (19)致谢231前言1.1课题背景液位控制系统是以液位为被控参数的控制系统，它在工业生产的各个领域都有广泛的应用。

在工业生产过程中，有很多地方需要对容器内的介质进行液位控制，使之高精度地保持在给定的数值，如在建材行业中，玻璃窑炉液位的稳定对窑炉的使用寿命和产品的质量起着至关重要的作用。

液位控制一般指对某一液位进行控制调节，使其达到所要求的控制精度。

DOI：10．19392/j．cnki．1671-7341．201927007水箱水位PLC自动控制系统的设计许赟江苏雷博科学仪器有限公司江苏无锡214400摘要：在本研究中针对水箱水位可编程控制系统进行分析设计，阐述了该系统的构成，硬件设计。

软件设计，通过该系统能够实现建筑设备稳定运行以及自动化控制。

关键词：水箱水位；PLC；自动控制系统；设计一、系统阐述PLC系统。

从其结构上来看，PLC系统是集散型控制系统，此外也有全分布式控制系统这两种类型，其中目前采用最广的是体系系统。

该系统由现场监控设备构成的多台CCD控制器，进而能够对控制器完成实时设备监控，在中央控制室中设置数字显示计算机。

在给排水子系统中，该系统主要保障供排水系统能够实现生产运行，从内容上来看能够对排水泵，给水泵，污水泵的运行参数进行实时监测，能够对不同的水箱，污水池具体的水位情况以及压力参数进行实时监测，利用该信息控制水泵的启动和停止。

对给水系统来说，给水系统主要是由阀门，水箱，水泵等设备共同构成的，在对给水系统进行监控过程中，主要从以下几点出发：首先，监测水泵的运行状态，以及有效控制水泵的启动和停止时刻，监视水泵出现一些故障之后的报警信号，监测水箱的水位情况，一旦超过水位限值则需要及时发出报警信号。

二、水箱水位的自动化控制在水位水箱自动化控制系统中，主要是由高低水位检测电路，电动机，控制电路，监控台以及可编程控制部件共同构成的，其中最核心的是可编程控制部件。

从高低水箱的水位检测电路上来看，高层建筑为实现稳定供水，通常在楼顶设置水箱，该水箱的水控制是高层建筑当前应用范围较广的一种技术。

在本研究中采用插入式磁性液位变送器，将其作为水位检测电路，而对于UR插入式磁性液位变送器来说，由于其利用环形磁性浮子，能够随其液面的上升和下降，使传感器的干簧管吸合之后，能够将水位信号转化为相应的电阻值，该信号能够与数字显示器进行配套使用，进一步实现对水面液位的远距离操控检测，及时发出信号报警，做好相应的控制操作。