水塔自动供水系统课设

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。

自动化应用软件实训设计题目：水塔供水系统班级：姓名：学号：指导教师：设计时间：一、题目设计方案本文所设计的水塔供水系统主要由七部分组成，分别是登录界面、控制主画面、实时曲线、历史曲线、实时报表、历史报表以及报警窗口。

系统实现了水塔液位的自动调节。

当水塔储水箱液位低于25dm时，采用单位时间供水量为5dm的深井泵1和单位时间供水量为10dm的深井泵2同时向水塔储水箱供水。

当水塔液位达到60dm时，关闭深井泵1，深井泵2单独供水；当水塔液位达到80dm时，用深井泵1单独供水，当水塔液位高于96dm时，向水塔停止供水。

当水塔储水箱中有水时，通过供水阀向两个站点水箱分别供水，一旦站点水箱液位达到85dm时，停止供水，而当其液位低于一定值时，继续供水，这样保证了用户用水的水压不会过高或者过低。

“组态王”是完全基于网络的概念，是一个完全意义上的工业级软件平台，现已广泛应用于化工、电力、国属粮库、邮电通讯、环保等行业。

它也适合于污水处理行业的设计工作。

组态王开发监控系统软件是新型的工业自动控制系统正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统，它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。

可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。

监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。

二、界面设计根据软件监控的需要，要对水塔储水箱以及站点水箱的液位实行监控，但由于是模拟设计，没有真正的对象，于是构造一个虚拟对象，即设计一个基于组态王的水塔液位的模拟控制，通过对模拟水箱液位的控制来模拟现场真正的运行情况，一边进行监控。

1．内存变量的定义首先打开组态王软件的工程浏览器，在数据词典中双击新建，会弹出如图1的对话框，键入变量名，设置变量类型。

图1 变量的定义如此对设计过程中需要的变量进行逐一定义，直至完成所有变量的定义为止，图2显示了所有定义过的变量。

MCGS组态软件课程设计题目：用组态软件实现自动供水系统演示工程设计姓名：学号：学院：电气工程技术学院专业班级：指导教师：用组态软件实现自动供水系统演示工程设计摘要本文介绍了MCGS主要特点及组态过程在工程监控中的应用。

以典型自动供水系统为例，利用MCGS构建自动供水系统的模型并开发的一个供水系统演示工程。

根据过程控制实验需要，采用MCGS组态软件开发由水井，净水池，水塔组成的控制实验装置，实现自动供水的目的。

通过该系统的设计从而对组态软件的开发和利用有了更深刻的认识和理解。

实践证明，系统具有界面友好、易于操作、运行可靠、便于升级扩充等特点。

关键词MCGS; 自动供水系统；过程控制Using configuration software realization of automatic water supply system demonstration engineering design（Northwest University for nationalities 730124）Abstract：The paper briefly introduces main characteristics and MCGS configuration in engineering application process monitoring. In a typical automatic water supply system, for example, the use of automatic water supply system construction MCGS model and development of a water supply system demonstration project. According to the process control, using MCGS software developed by Wells, net sink, towers, consisting of the realization of automatic control equipment of water. Through the design of the system of configuration software development and utilization of a deeper understanding and the understanding. Practice has proved that the system has a friendly interface, easy to operate, reliable operation, easy to upgrade.Keywords：MCGS, Automatic water supply system, Process control1.前言过去工业控制计算机系统的软件功能都靠软件人员编程实现。

水塔水位的PLC控制的设计PLC课程设计说明书姓名班级学号专业机电一体化技术教师组别日期 2012.1.10成绩目录一概述 (1)二水塔供水自动控制系统方案设计 (2)设计方案 (2)三水塔水位自动控制系统设计 (2)1水泵电动机控制电路的设计 (2)2水位传感器的选择 (4)四水位自动控制系统的组成 (6)1、系统构成及其控制要求 (6)2系统框图 (7)五 PLC的设计 (8)1可编程序控制器(PLC)简介 (8)2PLC工作原理 (8)3PLC的编程语言--梯形图 (9)4SYSMAC-C系列P型机概述 (11)5水塔水位自动控制系统的软件设计 (12)六结束语（系统总结分析） (17)1系统的优点 ............................................................................ 错误!未定义书签。

2结束语 .................................................................................... 错误!未定义书签。

参考文献 (19)致谢 (20)水塔供水自动控制系统的设计一概述水塔水位控制系统采用交流电压检测水位,在控制系统启动后，若水槽水位低于水槽最低水位S2时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号，PLC根据此信号打开补水泵向水槽补水，当水位达到水槽最高水位S4时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止补水泵的工作，当水塔水位达到最低水位S2时，液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出，PLC在收到信号后启动水泵向水塔加水，当水塔水位达到最高水位S1时传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止水泵的工作。

二水塔供水自动控制系统方案设计设计方案PLC和传感器构成的水塔水位恒定的控制系统原理。

在控制系统启动后，若水槽水位低于水槽最低水位时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号，PLC根据此信号打开补水泵向水槽补水，当水位达到水槽最高水位时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止补水泵的工作，当水塔水位达到最低水位时，液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出，PLC在收到信号后启动水泵向水塔加水，当水塔水位达到最高水位时传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止水泵的工作。

水塔水位控制系统电子课程设计全文.一、水塔水位控制系统的概述水塔水位控制系统是一种自动水位控制系统，主要应用于水塔的水位管理，它可以自动检测水塔的水位，并根据预设的设定值来控制水塔的水位。

系统中的核心部分为水位传感器，用于实时监测水箱的水位，上位机通过水压变送器和电磁阀控制水箱水位。

水塔水位控制系统可以有效控制低水位、高水位等水位状况，提高水塔供水效率，减少水质污染。

水塔水位控制系统主要由以下组成：1.水位传感器：水位传感器安装在水塔内，用于实时检测水塔内水位，传感器将水位数据转换成信号，供上位机控制体系读取。

2.水压变送器：水压变送器通过水压变频器把信号转换成变动的阀门控制电流，用于控制水塔水位，保持在安全范围。

3.电磁阀：电磁阀用于控制水塔内水位，当水位过高时，电磁阀自动开阀引水排出；当水位过低时，电磁阀自动关阀，停止水位控制。

4.上位机：上位机主要用于控制系统的数据采集和参数设置，实时显示水位变化，记录水塔的水位变化，���便用户管理。

水塔水位控制系统的工作原理主要是通过水位传感器实时检测水塔水位，把水位高度数据转换成信号，由上位机控制，再经过水压变送器，控制电磁阀的开关，一旦水位超过预设的范围，系统将自动打开阀门，排出多余的水，当水位低于设定值时，阀门将自动关闭，以保持水位在安全范围内。

1.可实现自动控制，减少人工介入，安全性高。

2.系统运行可靠，采用传感器及计算机控制技术，精准可靠，运行稳定性高。

3.采用智能及精确控制技术，精确度高，水位控制精度可达0.1米。

4.可扩展性强，系统布线简单，无需增设其他电源，可根据实际需要，自动添加检测和控制元件。

五、安装工作1.根据实际水位检测点的位置安装水位传感器。

2.安装及调试水压变送器。

3.根据需要设置水位控制器参数，包括水位上、下限及低压保护阈值等。

4.安装电磁阀，并完成接线，确保系统的正常运行。

5.对控制系统的基本功能进行检测和调试，确保控制系统的性能达到设计要求。

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。

一、设计目的：（1）掌握时序逻辑电路的分析设计方法，熟悉555定时器接成的施密特触发器，掌握电压比较器的使用方法，学习使用压阻式压力传感器。

（2）学习一种检测水位的方法。

二、设计要求：1.、要设计制作一个带保护装置的水塔自动进水装置。

2、要求有水满、进水、水量不足指示，当水位低时要自动进水，满时要及时断电停水，水位过低时能进行断电保护。

三、电路设计比较：74L S04D74L S04DVCCOUTU5555_TIMER_RATEDGNDDISRSTTHRCONTRI图1刚开始我们设计的是用施密特触发器来做电平转换电路。

发现施密特出发器相比于555定时器接成的施密特触发器来说信号不是很稳定。

所以经过讨论我们决定用555定时器接成接成的施密特触发器。

四、电路的总体结构：1、电路的总体原理框图图22.、工作原理当U3电压比较器输出10输出为高电平时为送水；当U3电压比较器输出10输出为低电平是为停止送水；当U5 555定时器接成的施密特触发器12输出高电平时为允许放水；当U5 555定时器接成的施密特触发器12输出为低电平时为禁止放水；LED1亮时为进水，灭时为水满；LED2灯灭时为水不满；压阻式压力传感器和R2电阻分压。

压阻式传感器随着水位的升高电阻逐渐增加，随着水位的降低而电阻减小。

当从水塔无水开始进水时U5输出高电平为送水，15输出低电平为停止放水。

U1输出高电平LED1灯亮为进水，LED2灯灭为水不足。

随着水的上升S1的电压升高到8V时U5为低电平停止送水，U1为为低电平，LED1灯灭为水满，LED2灯亮为水不足。

然后开始用水到S1的电压为4V时U5为高电平开始送水LED1灯亮为进水。

当用水过量时，S1到达2V，15变为高电平。

停止放水LED1灯亮，LED2灯灭为水不足。

如此循环下去。

五、各部分电路设计1、12V的稳压直流电压源图3本设计直流稳压电源为12V稳压电源。

变压器为220V~20V的变压。

1引言组态王Kingview是一种通用的工业监控软件，它融过程控制设计、现场操作及工厂资源管理于一体，将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现了最优化管理。

它适用于从单一设备的生产运营管理和故障诊断，到网络结构分布式大型集中监控管理系统的开发。

在生活及生产供水中, 通常是通过建造水塔以维持水压。

但是, 建造水塔费用高, 还会造成水的二次污染。

因此, 通常采用的方法是: 当用水量增大时, 增加水泵数量或提高水泵的运转速度以保持供水管网中的水压不变; 用水量减小时, 做出相反的调节。

这就是恒压供水的基本思路。

本文介绍了基于组态王的水塔供水系统的设计，在设计过程中通过模块化编程，完成了水塔的自动供水和水塔的液位保持，基本达到实际工程要求。

2界面设计本章从控制系统的总体构成及原理框图对系统进行了总体分析说明。

2.1 总体方案设计根据软件监控的需要，要对水塔储水箱以及站点水箱的液位实行监控，但由于是模拟设计，没有真正的对象，于是构造一个虚拟对象，即设计一个基于组态王的水塔液位的模拟控制，通过对模拟水箱液位的控制来模拟现场真正的运行情况，一边进行监控。

2.2内存变量定义系统主要有液位测量模块、显示模块、管道模块、阀门模块、及按键模块。

其原理框图如图1所示。

图1 内存变量定义截图2.3登录界面设计新建一画面，命名为：登录界面，绘制两按钮，分别为进入系统和退出系统如图2所示。

图2 登录界面设计截图2.4 水塔自动供水系统主界面的设计水塔自动供水系统主界面包括画面间切换和返回按钮的设计、供水管道及水塔、报警的设计等几方面内容，总体运行效果如图3所示。

图3主界面截图2.5实时曲线与历史曲线实时趋势曲线的创建过程：新建一画面，名称为实时曲线，选择工具中的工具，在画面中绘制一实时曲线窗口，如图4所示。

图4 实时曲线界面截图历史趋势曲线的创建为：新建一画面，命名为：历史曲线，在画面中插入通用控件窗口中的“历史趋势曲线”控件，如图5所示。

毕业设计课题水塔自动上水系统的设计学生姓名学号业电子信息工程班级院（系）指导教师职称第一章绪论1.1 题目研究背景今社会电子技术、计算机技术息信处理技术等正在发展，许多工业、农业也在逐步的智能化发展，在用水方面，它们不在是靠人工一天不停的检测来进行控制抽水供用，这样容易耗费大量的人力和物力，使用智化的水塔自动上水，它能在缺水时自动开使抽水补给所需的用水，节省了大量的时间、劳力和物力，也给人们在用水带来了更大的方便。

水塔的自动上水经历了继电式自动上水装置，晶体管自动上水装置，集成式自动上水装置，微处理器自动上水装置。

电继式采用了三个探测电极来检测水位的高低，使继电器开启或闭合来控制电机开停来达到控制水位的目地；晶体管自动上学装置用两只三极管的导通、管断，从而控制继电器达到控制水位的目的。

；集成式自动上水在以前的基础上晶体更加先进、灵敏可靠和耐用；微处理器采用了先进的高新技术来控制现代的水塔水位自动控制系统应包括一切以计算机（单片机、PC机、工控机、系统机）为信息处理核心的检测设备。

因此，水塔水位自动控制系统包括了信息获取、信息传送、信息处理和信息输出等多个硬、软件环节。

从某种程度上来说，水塔水位自动控制系统的发展水平表现了一个国家的科技和设计水平。

1.2毕业设计题目研究意义对于当今社会的发展，高楼越来越多，工厂也越来越多水塔自动上水的应用也越来越广泛，水塔自动上水系统的设计符合当今社会的需求，它的成本较低，多半在人的接受范围，使用起来也非常方便，没水时它能自动补充水，不需人长时间的监控着它。

它解决了高楼用水难的问题，有很大的实用性，同时也体现了它的社会价值。

第二章设计系统框图与工作原理水塔自动水控制控制在日常生活及工业领域中应用相当广泛，比如水塔、地下水、水电站等情况下的水位控制。

自动检测水位的检测系统能根据水位变化的情况自动调节。

水塔自动上水控制采用单片机进行主控制，利用水的导电性测量水位的变化，把测量到的水位变化转换成相应的电信号，用单片机对接收到的信号进行数据处理，完成水位的检测、控制及故障报警等功能。