最新plc课程设计(水塔水位控制模拟

任务书开题报告书（表1）基于PLC控制系统控制的水塔水位[摘要]随着科技的发展，无论在日常生活中，还是在工农业发展中，PLC具有广泛的应用。

PLC的一般特点：抗干扰能力强，可靠性极高、编程简单方便、使用方便、维护方便、设计、施工、调试周期短、易于实现机电一体化。

PLC总的发展趋势是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小体积、低成本、通信组网能力强。

本水塔水位控制系统采用PLC为控制核心，具备开启和全部停止功能，这是一种PLC控制的自动调节控制系统。

应用此控制系统能显著提高劳动效率，减少劳动强度。

[关键词] 高集成度通信组网水塔水位 PLCBased on PLC control system control towers water levelAbstract：With technological development, both in daily life, or the industrial and agricultural development, plc have wide application. PLC general features: strong anti-jamming capability, high reliability, programming is simple and convenient, easy operation and maintenance convenience, design, construction, commissioning period is short, easy to realize the electromechanical integration. PLC general development trend is: high function, high speed, high level of integration, large capacity, small volume, low cost, communication networking capability is strong. This water tower water level control system adopts PLC as control core, with open and full stop functions，this is a kind of PLC automatic adjustment of the control system. Application of this control system can significantly improve the work efficiency and reduces labor intensity.Key words：The high level of Integration communication networking towers Water level PLC目录第1章绪论......................................................................................................... - 1 -1.1 可编程控制器........................................................................................... - 1 -1.2 可编程控制器使用前景........................................................................... - 2 -1.3 PLC的发展 .............................................................................................. - 3 -1.4 PLC的基本结构 ...................................................................................... - 4 -1.5 PLC的控制原理 ...................................................................................... - 9 -1.6 PLC的特点 ............................................................................................ - 10 - 第2章水塔水位控制系统PLC硬件设计 ....................................................... - 13 -2.1 水塔水位控制系统设计要求................................................................. - 13 -2.2 水塔水位控制系统主电路..................................................................... - 13 -2.3 I/O接口分配 ........................................................................................ - 14 -2.3.1 列出水塔水位控制系统PLC的输入/输出接口分配表。

辽宁工程技术大学电气控制技术与PLC 课程设计设计题目水塔水位PLC自动控制系统指导教师院（系、部）电气与控制工程学院专业班级学号姓名日期电气控制技术与PLC课程设计任务书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。

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：PLC(Programmable Logic Controller)、自动化、水塔水位目录1概论 .................................. 错误！未定义书签。

1.1 可编程序控制器简介............... 错误！未定义书签。

1.2 PLC的工作原理.................... 错误！未定义书签。

1.3 PLC的特点 ....................... 错误！未定义书签。

1.4 PLC的选择 ....................... 错误！未定义书签。

2 水塔水位自动控制系统方案设计.......... 错误！未定义书签。

3 水塔水位自动控制系统硬件设计.......... 错误！未定义书签。

3.1水塔水位控制系统设计要求.......... 错误！未定义书签。

轻工职业技术学院PLC课程设计名称：水塔水位控制PLC课程设计院系：机电工程系班级：普高11机电（2）班姓名：涛目录1.课程设计目的 (3)2.课程设计题目和要求 (3)2.1设计题目 (3)2.2控制要求 (3)3.设计容 (3)3.1PLC的构成 (3)3.2PLC的工作原理 (4)3.3梯形图程序设计及工作过程分析 (6)3.4水塔水位控制系统PLC软件设计 (7)3.41工作过程 (7)3.42程序流程图 (8)3.43梯形图 (9)3.44水塔水位控制系统梯形图的对应指令表 (10)4．设计总结 (11)参考文献 (11)1.课程设计目的（1）通过对工程实例的模拟，熟练的掌握PLC的编程和程序调试方法。

（2）进一步熟悉PLC的I/O连接。

（3）熟悉水塔水位控制的编程方法。

2.课程设计题目和要求2.1设计题目水塔水位控制系统2.2控制要求1.因电动机功率较大，为减少起动电流，电动机采用定子串电阻降压启动，并要错开起动时间（间隔时间为5s）。

2.为防止某一台电动机因长期闲置而产生锈蚀，备用电动机可通过预置开关随意设置。

如果未设置备用电动机组号，则系统默认为5号电动机组为备用。

3.每台电动机都有手动和自动两种控制状态。

在自动控制状态时，不论设置哪一台电动机作为备用，其余的4台电动机都要按顺序逐台起动。

4.在自动控制状态下，如果由于故障使某台电动机组停车，而水塔水位又未达到高水位时，备用电动机组自动降压起动；同时对发生故障的电动机组根据故障性质发出停机报警信号，提醒维护人员及时排除故障。

当水塔水位达到高水位时，高液位传感器发出停机信号，各个电动机组停止运行。

当水塔水位低于低水位时，低液位传感器自动发出开机信号，系统自动按顺序降压起动。

5.因水泵房距离水塔较远，每台电动机都有就地操作按钮和远程操作按钮。

6.每台电动机都有运行状态指示灯（运行、备用和故障）。

7.液位传感器要有位置状态指示灯。

3主要容3.1 PLC的构成根据物理结构形式不同，PLC分为整体式和组合式（模块式）两种。

项目十一 PLC控制水塔水位教案（理论）
2、跳转指令
二、I/O分配表
三、PLC的梯形图编写
四、PLC的外部接线图
项目九 PLC控制水塔水位教案（实训）
3. 培养学生实训操作的规范意识、节约意识，强化安全意识。

一、各组长按照器材列表准备实训器材。

活动一：在教师引领、实训组长示范下，按任务规范要求，进行单项技能训练（2课时）任务1：确定I/O分配表，画出外部接线图（20分钟）
任务2：完成PLC外部接线（20分钟）
（1）先将PLC的供电电路接好。

（2）按接线图要求，在实训板上进行水塔供水模块的接线。

（3）线芯全部接入接线端子内，且连接牢靠。

任务3：编写梯形图程序（20分钟）
（1）分步骤编写出泵控制程序、电磁阀控制程序、手动控制程序。

（2）起动GX Developer软件——创建新工程——梯形图编辑——写入程序——按“F4”键变换程序。

任务4：程序调试（10分钟）
（1）对线路进行通电前的检测。

确保电路无误后，通电观察PLC的指示灯的亮灭是否正确。

（2）写入PLC。

（写入程序时将PLC开关拨至stop；检查无误后拨回run状态等待测试）（3）在教师指导下进行空载及系统调试。

活动二：项目考核（40min/人） 2课时
单项训练考核完成，分组进行技能考核，记录实训成绩，进行项目总结，完成任务工单。

一．绪论1.1可编程控制器的产生可编程控制器是20世纪70年代发展起来的控制设备，是集微处理器、存储器、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，大大增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的工业自动化水平及生产效率都有十分重要的意义。

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。

可编程控制器的产生与继电器—接触器控制系统有很大的关系。

继电器—接触器控制已有上百年的历史，它是一种用弱电信号控制强电信号的电磁开关，具有结构简单、电路直观、价格低廉、容易操作、易于维修的优点。

此种控制系统布局固定，按预先规定的时间、条件、顺序工作。

对于工作模式固定、要求比较简单的场合非常适用，至今仍有广泛的用途。

但是当工作模式改变时，就必须改变控制系统的硬件接线，控制柜内的物件和接线都要作相应的变动，改造工期长，费用高，用户改造时宁愿扔掉旧控制柜，另作一个新控制柜使用，阻碍了产品更新换代。

随着工业生产的迅速发展，市场竞争激烈，产品更新换代的周期日益缩短，工业生产从大批量、少品种向小批量、多品种转换，继电器—接触器控制难以满足市场需要，此问题首先被美国通用汽车公司（GM公司）提了出来。

通用汽车公司为适合汽车型号的不断翻新，满足用户对产品的多样性的需求，公开对外招标，要求制造一种新的工业控制装置，取代传统的继电器—接触器控制。

水塔水位winccplc课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解WINCC与PLC在水塔水位监控系统中的应用和交互原理；2. 学生能掌握WINCC组态软件的基本操作，包括创建项目、配置变量、设计监控界面；3. 学生能了解PLC编程中与水塔水位控制相关的基本逻辑和指令。

技能目标：1. 学生能通过实践操作，完成WINCC与PLC的连接和通信设置；2. 学生能运用PLC编程实现对水塔水位的自动控制，包括启停水泵、报警等；3. 学生能运用WINCC设计出直观、易操作的水塔水位监控界面。

情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习过程中，培养对自动化控制技术的兴趣和热情；2. 学生通过小组合作，提高团队协作能力和解决问题的能力；3. 学生能认识到自动化技术在工业生产和日常生活中的重要性，增强社会责任感和创新意识。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和实际应用能力。

学生特点：学生具备一定的计算机操作基础，对PLC和WINCC有一定了解，但对实际应用中的复杂系统控制尚缺乏经验。

教学要求：教师需引导学生结合理论知识，注重实践操作，关注学生在操作过程中遇到的问题，及时给予指导和解答，以提高学生的实际应用能力。

同时，注重培养学生的团队协作能力和创新思维。

通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程案例中，提高解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 理论知识：- PLC基础知识：PLC的结构、工作原理、编程语言及指令系统；- WINCC基础知识：WINCC软件功能、组态过程、变量管理及监控界面设计。

2. 实践操作：- 水塔水位控制系统设计：根据水塔水位要求，设计PLC控制程序；- WINCC与PLC连接：配置WINCC与PLC通信参数，实现数据交换；- 监控界面设计：利用WINCC设计水塔水位监控界面，实现实时监控和报警功能。

3. 教学大纲：- 第一周：PLC基础知识学习，理解PLC在水塔水位控制系统中的作用；- 第二周：学习WINCC基础知识，掌握组态软件的基本操作；- 第三周：实践操作，分组进行水塔水位控制系统的设计与编程；- 第四周：调试与优化，完善水塔水位监控系统，进行成果展示。

河南机电高等专科学校水塔水位PLC控制课程设计报告1. 课程设计目的（1）利用PLC构成水塔水位（液位）控制系统。

（2）了解自动控制的工作原理及设备在日常生活中的应用。

2.课程设计题目和要求水塔水位的模拟控制情况如图所示。

（1）初始状态：水箱没有水，液位开关S断开（S为OFF）。

（2）控制要求：本装置上电后，按动启动按钮，电动阀Y通电（Y为ON），水箱开始注水；当水箱水位达到S4高度后，液位开关S4闭合（S4为ON），当水箱水位达到S3高度（水满）时，液位开关S3闭合（S3为ON），注水电动阀Y断电（Y为OFF），水箱停止注水；此后，随着水塔水泵抽水过程的进行，水箱液面逐渐降低，液位开关S3（S3=OFF）复位；随着抽水过程的继续进行，水箱液面继续降低，当液面低于开关S时，液位开关S4复位（S4为OFF），电动阀Y再次通电（Y为ON），水箱（自动）注水，当水位达到S时再次停止注水。

如此循环，使水箱水位保持在S3~S4之间。

当水箱水位高于S液位，并且水塔水位低于水塔最低允许液面开关S（液位开关S2为OFF）时，水泵电动机M开始运行，向水塔抽水；当液面达到最高液位开关S1时，水塔电动机M停止抽水（M为OFF）。

此循环控制使得水塔水位自动保持在S1~S2之间3.设计内容3.1、PLC的介绍可编程控制器是60年代末在美国首先出现的，当时叫可编程逻辑控制器PLC （ProgrammableLogicController），目的是用来取代继电器。

以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。

提出PLC概念的是美国通用汽车公司。

PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。

根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内,使控制器和被控对象连接方便。

70年代中期以后，PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，这时的PLC已不再是仅有逻辑(Logic)判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。

水塔水位plc课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在水塔水位控制中的应用；2. 学生能够掌握水塔水位控制系统的设计流程，包括传感器的使用、PLC编程以及执行机构的控制；3. 学生能够解释水位控制中涉及到的物理概念，如液位、压力、浮力等，并与实际控制系统相结合。

技能目标：1. 学生能够操作PLC编程软件，设计并实现简单的水位控制程序；2. 学生能够运用问题解决策略，对水位控制系统进行调试和故障排除；3. 学生通过小组合作，能够协同完成一个综合性的水塔水位PLC控制项目。

情感态度价值观目标：1. 学生将培养对自动化控制技术的兴趣，认识到其在工业和日常生活中的重要性；2. 学生通过实践活动，培养创新意识和工程思维，增强解决实际问题的信心；3. 学生在小组合作中学会尊重他人意见，培养团队协作精神和责任感。

课程性质分析：本课程属于技术应用型课程，结合物理原理与工程技术，强调理论与实践的结合。

学生特点分析：考虑到学生处于高年级，具备一定的物理知识和逻辑思维能力，能够理解较为复杂的控制系统，并具备初步的PLC操作能力。

教学要求：课程需以学生为中心，采用项目驱动教学法，鼓励学生动手实践，通过实际操作达到知识的内化和技能的提升。

通过具体的学习成果分解，教师可以有效地进行教学设计和评估，确保学生在知识掌握、技能应用和情感态度价值观形成方面均能取得实质性进步。

二、教学内容1. PLC基础原理- PLC的结构与工作原理- 常见输入/输出设备的使用2. 水塔水位控制系统组成- 液位传感器的种类及原理- 执行机构（如水泵、阀门）的控制方法3. PLC编程技术- PLC编程语言（梯形图、指令列表等）- 水位控制程序设计步骤及技巧4. 系统调试与优化- PLC程序的下载与上传- 系统调试方法及故障排除5. 综合项目实践- 小组合作设计水塔水位控制项目- 项目实施与评价教学内容依据课程目标，结合教材相关章节，确保科学性和系统性。