基于PLC的液位控制系统的方案设计书

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。

基于PLC的液位控制系统设计液位控制系统是工业自动化中常见的一种控制系统，主要用于监测和控制液体或粉末在容器中的液位。

PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用的自动化控制器，它通过编程逻辑和输入输出模块实现自动控制。

本文将基于PLC的液位控制系统进行设计和讨论。

首先，我们需要了解液位控制系统的基本原理。

液位控制系统主要由三个组成部分组成：传感器、控制器和执行器。

传感器用于监测液位高度，常用的传感器有浮球传感器、电容传感器和超声波传感器。

控制器根据传感器获得的液位信号，通过编程逻辑判断液位是否达到设定值，并根据结果控制执行器的开关状态。

执行器可以是电磁阀、泵或搅拌器，用于调节液位。

PLC作为控制器可以实现复杂的逻辑控制，并且具有可编程性和可扩展性。

下面是基于PLC的液位控制系统的设计步骤：第一步是确定系统需求和设计目标。

根据具体的液位控制需求，确定液位控制系统的功能要求和性能指标，例如需要实现液位的自动控制、报警功能和远程监控等。

然后确定设计目标，例如控制系统的稳定性、精度和可靠性。

第二步是选择适当的控制器和传感器。

根据设计目标和系统需求，选择适合的PLC控制器和液位传感器。

PLC控制器应具有足够的输入输出模块和计算能力，以满足液位控制系统的需求。

液位传感器的选择应考虑液体的性质、工作环境和控制精度等因素。

第三步是进行系统硬件设计。

根据选定的PLC控制器和传感器，设计系统的硬件连接和布置。

将传感器与PLC控制器连接，确保信号的稳定传输。

同时，还需要考虑系统的电气安全和防护措施。

第四步是进行PLC编程。

根据设计需求和目标，编写逻辑控制程序。

程序应能够实现液位的监测、判断和控制，同时具备保护和报警功能。

编程语言通常使用ladder diagram（梯形图），也可以使用其他编程语言如指令列表和函数图。

第五步是进行系统调试和优化。

完成PLC编程后，进行系统调试和优化。

对系统进行全面的测试，确保液位的检测和控制功能正常运行。

基于S7-1200PLC的水箱液位控制系统的设计重庆科技学院摘要水箱液位控制系统是一种用于监测、控制水箱液位的自动化设备。

它通过搭载传感器、控制器和执行机构等组件，实现对水箱液位的实时监控和自动控制。

通常，水箱液位控制系统由传感器，控制器，执行机构。

水箱液位控制系统的使用范围广泛，包括建筑物、工业生产、农业灌溉、城市给排水和环保等领域。

它具有结构简单、安装方便、实时性强等特点，该系统能够提高水资源的利用效率、减少用水浪费和防止水源的污染。

本文基于S7-1200 PLC实现水箱液位控制系统设计。

该系统由硬件和软件两部分组成，硬件包括PLC、人机界面触摸屏、传感器、执行器等；软件实现传感器数据处理、PID稳态控制、安全等功能；关键词：液位控制 PLC PID 传感器重庆科技学院本科生毕业设计 3水箱液位控制系统硬件设计1绪论在工业领域，几乎在各个行业都会或多或少的涉及到液位的检测等问题，然而液位变量具有延迟滞后性，参数不稳定，复杂多变等问题，因此，这就需要本文采取更为精确的控制器去实现液位变量的检测。

传统控制具有很多缺陷：比如精度低、速度慢、灵敏度低等。

一个稳定的液位系统，可以保证安全可靠的工业生产、高效的生产效率、充分合理的利用能源等，大大提高了工业生产的经济价值。

日益激烈的市场竞争，要求本文的控制技术必须更加先进，此前的控制技术已落伍，显然无法满足需求，这种对先进技术的需求加速了可编程逻辑控制器的问世。

引入PLC控制器后，能够使控制系统变得更集中、有效、及时。

2水箱液位控制总体方案设计2.1水箱液位控制系统实际应用特征水箱液位控制系统是一种广泛应用于水箱的自动化控制系统，常见于民用和工业领域。

实际应用中，水箱液位控制系统具有以下特征：①实时性强：系统能够实时检测水箱内的液位信息，并根据液位变化及时控制水泵的启停，保证水位稳定。

②可靠性高：系统通过各类安全措施确保水泵的正常启停，不会出现过量或不足的水位情况，避免因为水位变化带来的安全隐患。

课程设计说明书名称2010年 6月7日至 2010年6月11日共 1 周院系班级姓名学号系主任教研室主任指导教师目录绪论 . (2)第1章液位控制系统总体方案设计 . (3)1.1单回路控制系统 (3)1.2水箱液位的串级控制系统 (4)第2章过程控制装置概述 . (6)2.1系统简介 (6)2.2系统装置 (7)2.3 S7-300PLC 控制柜的组成 . (8)第3章硬件组态设计 . (10)3.1PLC 的选择 (10)3.2组态硬件 (11)第4章软件组态设计 . (12)4.1 实现WINCC 与S 7-300的软件通讯 (12)4.2 程序设计 (15)第5章调试过程及结果分析 . (20)5.1单容液位控制系统调试结果及分析 (20)5.2双容串级液位控制系统调试结果及分析 (23)第6章课程设计总结 . (26)参考文献： . (27)绪论课程设计是检验我们本学期学习的情况的一项综合测试，它要求我们把所学的知识全部适用，融会贯通的一项训练，是对我们能力的一项综合评定，它要求我们充分发掘自身的潜力，开拓思路设计出合理适用的自动控制系统。

课程设计也是教学过程中的一个重要环节，通过设计可以巩固各课程理论知识，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对工业的有关方针、技术规程有一定的了解，在计算绘图、编号、设计说明书等方面得到训练，为以后工作奠定基础。

工业生产过程控制是现代工业自动化的一个重要领域。

它是控制理论、生产工艺、计算机技术和仪器仪表等知识相结合的一门综合性应用学科，理论性、综合性和实践性都很强。

随着人们物质生活水平的提高以及市场竞争的日益激烈，产品的质量和功能也向更高的档次发展，制造产品的工艺过程变得越来越复杂，为满足优质、高产、低消耗，以及安全生产、保护环境等要求，做为工业自动化重要分支的过程控制的任务也愈来愈繁重。

在控制方式上经历了从人工控制到自动控制两个发展时期。

在自动控制时期内，过程控制系统又经历了三个发展阶段, 它们是：分散控制阶段, 集中控制阶段和集散控制阶段。

基于PLC的液位控制系统设计液位控制系统是一种自动控制系统，用于控制液体在容器中的液位。

PLC（可编程逻辑控制器）被广泛应用于液位控制系统中，因为它具有可编程性、易于安装和维护以及可靠性高的特点。

在本文中，我们将基于PLC设计一个液位控制系统。

首先，我们需要选择适合的PLC设备。

根据液位控制系统的规模和需求，我们可以选择不同型号和品牌的PLC，例如西门子、施耐德等。

一个PLC系统通常包括CPU、输入和输出模块、通信模块等组成部分。

根据液位控制系统的需求，我们可以选择适当的输入和输出模块来连接传感器和执行器。

接下来，我们将设计液位传感器和执行器的布置。

液位传感器用于检测液位的高度，并将信号传输给PLC系统。

常用的液位传感器包括浮球传感器、压力传感器等。

根据液位控制系统的需求，我们可以将传感器布置在不同的位置和高度。

执行器用于控制液位，例如开关泵来增加液位或者打开泄水阀来降低液位。

然后，我们需要设计PLC的逻辑控制程序。

PLC的逻辑控制程序决定了液位控制系统的工作方式。

我们可以使用PLC编程语言（如ladder diagram）来编写逻辑控制程序。

在程序中，我们可以定义液位的上下限，并根据实际液位与设定值之间的偏差来控制执行器的开关状态。

例如，当液位低于设定值时，PLC会启动泵来增加液位；当液位高于设定值时，PLC会打开泄水阀来降低液位。

最后，我们需要测试和调试液位控制系统。

在测试过程中，我们可以使用仿真工具来模拟真实情况，并验证PLC的逻辑控制程序是否正确。

如果发现问题，我们可以对逻辑控制程序进行修改或优化。

一旦测试通过，我们就可以将液位控制系统部署到实际环境中，并进行调试。

在调试过程中，我们需要确保PLC系统能够稳定地控制液位，并及时响应外部输入和输出信号。

总结起来，基于PLC的液位控制系统设计包括选择PLC设备、设计液位传感器和执行器布置、编写逻辑控制程序以及测试和调试系统等步骤。

通过合理设计和调试，PLC可以有效地控制液位，提高系统的自动化程度和稳定性。

基于PLC与组态的液位控制系统设计液位控制系统是工业自动化中的重要组成部分，在许多工业领域中都有广泛的应用。

本文将基于PLC（可编程逻辑控制器）与组态软件对液位控制系统进行设计。

首先，我们需要明确液位控制系统的基本原理。

液位控制系统主要通过监测液位传感器的信号，并根据设定的液位值进行控制，以实现液位的稳定控制。

在设计液位控制系统之前，我们需要进行系统的需求分析，包括液体的性质、液位范围、控制精度要求等。

接下来，我们可以选择适合的PLC型号，并搭配相应的组态软件。

PLC作为液位控制系统中的核心控制设备，负责接收和处理液位传感器的信号，并输出控制信号控制液位的变化。

组态软件负责图形化地配置PLC 的输入和输出，以及实现控制逻辑图的编程。

在液位控制系统的设计中，需要将液位传感器与PLC进行接线，并进行参数的配置。

液位传感器可以选择合适的类型，如浮球式、电容式或超声波式等，以满足实际应用的需求。

接线和参数配置的正确与否直接影响到液位控制系统的准确性和可靠性。

接下来，我们需要在组态软件中进行逻辑控制的编程。

根据系统的需求分析，我们可以设置液位的目标值、偏差范围，同时结合输出控制信号的方式（如开关量控制、模拟量控制等），设计相应的控制逻辑。

在组态软件中，我们可以使用逻辑语言来实现这些控制逻辑，如梯形图、功能块图等。

此外，还可以设置报警功能，当液位超过预设范围时，及时发出报警信号，保证系统的安全性。

完成逻辑控制的编程后，我们需要进行系统的调试与测试。

可以通过手动调节液位传感器的输入信号，观察PLC输出的控制信号是否满足预期要求，以及液位的变化是否稳定。

如果发现问题，可以对液位控制系统的参数和控制逻辑进行调整，直到满足实际应用需求。

最后，我们还可以根据实际应用的需求，对液位控制系统进行扩展和优化。

例如，可以增加远程监控和控制功能，通过网络连接，实现对液位控制系统的远程监控和操作。

此外，还可以根据不同的液位范围和控制精度要求，选择不同型号的液位传感器和PLC，以满足不同工业领域的应用需求。

题目：基于PLC的液位控制系统设计姓名：学号：系别：专业:年级班级：指导教师：2013年5月18日毕业论文（设计）作者声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品.本人完全了解有关保障、使用毕业论文的规定，同意学校保留并向有关毕业论文管理机构送交论文的复印件和电子版。

同意省级优秀毕业论文评选机构将本毕业论文通过影印、缩印、扫描等方式进行保存、摘编或汇编；同意本论文被编入有关数据库进行检索和查阅。

本毕业论文内容不涉及国家机密。

论文题目：作者单位：作者签名：年月日目录摘要 (1)引言 (1)1.研究现状分析 (2)1.1题研究背景、意义和目的 (2)1。

2液位控制系统的发展状况 (3)1.3课题研究的主要内容 (4)2。

控制方案设计 (4)2.1系统设计 (5)2.2单容水箱对象特性 (6)3。

硬件配置 (8)3.1控制单元 (8)3.2检测单元 (9)3。

3执行单元 (9)4。

软件设计 (10)4。

1STEP 7-Micro/WIN编程软件简介 (10)4。

2参数设定及I/O分配 (10)5。

程序编程和系统仿真 (13)5。

1程序设计 (13)5。

2程序仿真和分析 (13)6。

结论 (17)参考文献 (17)附录 (19)致谢 (22)基于PLC的液位控制系统设计摘要：针对人工控制液位的准度低、速度慢、灵敏度低等一系列问题。

本文提出基于PLC 的液位控制系统,系统通过将液位传感器检测到的电信号送入PLC中，经过A/D变换成数字信号，送入数字PID调节器中，经PID算法后将控制量经过D/A转换成水泵电机转速相对应的电信号送入水泵电机来控制水泵转速，最终达到控制液位的目的。

通过仿真和分析结果表明本文所设计系统能够正常运行并且达到了设计的目的，能够准确、快速地控制液位，克服了传统液位控制系统的很多弊端。

基于PLC技术的液位控制系统设计摘要：随着社会经济和计算机技术的深入发展，PLC 技术在食品灌装、化工石油和钢铁等行业得到了广泛应用。

使用PLC技术的液位控制系统可实现对复杂系统的控制，通过串联下部水箱与上部水箱，可连接双荣对象，实现生产和利用资源的需求，并能实现调节电机转速。

掌握了PLC软件变频器的各项参数、变频器中存在的故障和电机停启的要点，可使液态控制系统稳定发展。

主要分析了PLC技术的系统组成、工作原理和液位控制系统的效果等，以供参考。

关键词：PLC；液位控制系统；处理器；元件中图分类号：TP273 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2015.05.072PLC（Programmable Logic Controller）技术又被称作可编程控制器。

PLC技术的基础是微处理器，同时，可与网络通信技术、自动控制技术、微电子技术和计算机技术相互结合发展，最终成为辅助工业生产的自动装置。

目前，PLC技术已成为在各个场合发挥重要作用的重要工业技术。

PLC技术包括位置控制、远程控制等。

随着我国工业技术的不断发展，变频器得到了广泛应用。

在实际操作的过程中，PLC技术中的液位控制系统直接关系着造价成本和企业的经济效益。

因此，为了保证设备安全、提高效益，应设计、研究最新的液位控制系统。

1 液位控制系统概况液位控制系统包括设计控制元件、执行元件和检测元件等，这些元件相辅相成，组成完整的液位控制系统。

具体有以下3种元件：①控制元件。

控制元件是整个液位控制系统的核心环节，在通常情况下，使用S7-200可编程控制器控制，具有可靠性和紧凑性。

控制元件易操作，具有便捷的特点，且具备良好的通信功能。

②执行元件。

执行元件中的单元是单个电动执行器，它是液位控制系统中的必不可缺的核心组成环节，主要功能是接收各个单元所传达的信号，并处理信号、信息，改变工作液位，控制液体的流入、流出，从而在液位控制系统中实现自动控制功能。

毕业设计开题报告1. PID 简述简述 过程控制通常是指石油、化工、冶金、轻工、纺织、制药、建材等工业生产过程中的自动控制程中的自动控制,它是自动化技术的一个极其重要的方面。

本次毕业设计是基于PLC 的液位控制系统的设计，它的控制对象是水箱的液位，是过程控制中经常遇到热工参数。

本人在这次设计中主要负责控制策略——PID 算法的确定，就在次将PID 算法作个简要的介绍。

算法作个简要的介绍。

在生产过程自动控制的发展历程中在生产过程自动控制的发展历程中,PID ,PID 控制是历史最久、生命力最强的基本控制方式。

它简单实用制方式。

它简单实用,,易于实现易于实现,,适用范围广适用范围广,,鲁棒性好鲁棒性好,,在现今的工业过程中获得了广泛的应用广泛的应用..据统计据统计,,目前工业控制器中约有90%90%仍是仍是PID 控制器。

PID 控制器的设计及其参数整定一直是控制领域所关注的问题。

其设计和整定方法得到国内外广泛研究, 著名的如Ziegler-Nichols 法、基于内模控制的方法及基于误差的积分的优化方法。

基于误差的积分准则由于能较好地反映闭环系统的性能以及易于计算的原因基于误差的积分准则由于能较好地反映闭环系统的性能以及易于计算的原因,,在PID 优化设计中被广泛采用。

（1）在工业生产过程控制中,模拟量的模拟量的 PID (比例、比例、积分、积分、微分)调节是常见的一种控制方式,这是由于这是由于PID 调节不需要求出控制系统的数学模型,至今为止,很难求出许多控制对象准确的数学模型,对于这一类系统,使用使用PID 控制可以取得比较令人满意的效果,同时同时PID 调节器又具有典型的结构,可以根据被控对象的具体情况,采用各种PID 的变种,有较强的灵活性和适用性。

在模拟量的控制中,经常用到经常用到PID 运算来执行来执行PID 回路的功能,PID 回路指令使这一任务的编程和实现变得非常容易。

如果一个果一个 PID 回路的输出回路的输出M ( t)是时间的函数,则可以看作是比例项、积分项和微分项三部分之和(2)，即：，即：dt de K M edt K e K t M C tc C *+++*=⎰00)( 式中式中 e ——偏差；——偏差；T i ——积分常数；——积分常数；T d ——微分常数；——微分常数；K c ——放大倍数（比例系数）——放大倍数（比例系数）M 0——偏差为零时的控制值，有积分环节存在，此项也可不加——偏差为零时的控制值，有积分环节存在，此项也可不加以上各量都是连续量,第一项为比例项,最后一项为微分项,中间两项为积分项。

因为有两个水箱，所以把它分成两个部分来分别设计。

系统设计 1 上水箱液位的自动调节在这个部分中控制的是上水箱的液位。

系统原理图如图2-1所示。

单相泵正常运行，打开阀1和阀2，打开上水箱的出水阀，电动调节阀以一定的开度来控制进入水箱的水流量，调节 ...<P>因为有两个水箱，所以把它分成两个部分来分别设计。

<BR>系统设计<BR>1 上水箱液位的自动调节<BR>在这个部分中控制的是上水箱的液位。

系统原理图如图2-1所示。

单相泵正常运行，打开阀1和阀2，打开上水箱的出水阀，电动调节阀以一定的开度来控制进入水箱的水流量，调节手段是通过将压力变送器检测到的电信号送入中，经过A/D变换成数字信号，送入数字PID调节器中，经PID算法后将控制量经过D/A转换成与电动调节阀开度相对应的电信号送入电动调节阀中控制通道中的水流量。

<BR>当上水箱的液位小于设定值时，压力变送器检测到的信号小于设定值，设定值与反馈值的差就是PID调节器的输入偏差信号。

经过运算后即输出控制信号给电动调节阀，使其开度增大，以使通道里的水流量变大，增加水箱里的储水量，液位升高。

当液位升高到设定高度时，设定值与控制变量平衡，PID调节器的输入偏差信号为零，电动调节阀就维持在那个开度，流量也不变，同时水箱的液位也维持不变。

<BR>系统的控制框图如图3-1所示。

其中SP为给定信号，由用户通过计算机设定，PV为控制变量，它们的差是PID调节器的输入偏差信号，经过PLC的PID程序运算后输出，调节器的输出信号经过PLC的D/A转换成4~20mA的模拟电信号后输出到电动调节阀中调节调节阀的开度，以控制水的流量，使水箱的液位保持设定值。

水箱的液位经过压力变送器检测转换成相关的电信号输入到PLC的输入接口，再经过A/D转换成控制量PV，给定值SP与控制量PV经过PLC的CPU的减法运算成了偏差信号e ,又输入到PID调节器中，又开始了新的调节。

无锡职业技术学院毕业实践任务书课题名称基于P L C的液位控制系统设计指导教师职称指导教师职称专业名称生产自动化班级学生姓名学号实习单位课题需要完成的任务：利用信捷PLC设计液位控制系统，完成如下任务：1、通过触摸屏、可变程序控制器变频器（PLC)、压力传感器、配电装置以及水泵实现液位控制系统的设计2、确定控制方案，选择PLC型号，定义输入/输出,画出PLC 端子接线图。

3、进行软件编程、完成控制梯形图并完成调试。

课题计划：10年2月26日——-—-10年3月10日确定毕业设计课题10年3月11日-——-- 10年3月22日调查参观、完成调研报告10年3月22日-----10年3月31日确定方案，完成方案论证10年4月1日-—-——10年4月20日设计电路，编制程序,完成论文计划答辩时间：10年4月21日-—---10年4月30日自动控制技术系系（部、分院）2010年4 月26 日PLCs -—Past, Present and FutureEveryone knows there's only one constant in the technology world, and that’s change. This is especially evident in the evolution of Programmable Logic Controllers （PLC） and their varied applications。

From their introduction more than 30 years ago， PLCs have become the cornerstone of hundreds of thousands of control systems in a wide range of industries。

At heart， the PLC is an industrialized computer programmed with highly specialized languages， and it continues to benefit from technological advances in the computer and information technology worlds。

毕业设计任务书范文毕业生毕业设计任务书模板（一）一、课题名称：基于S7-200PLC的液位控制系统二、指导老师：周莹三、设计内容与要求1、课题概述针对厂的液位控制过程与要求实现模拟控制，其工艺过程如下：用泵作为原动力，把水从低液位池抽到高液位池，实现对高液位池液位高度的自动控制，毕业生毕业设计任务书模板。

具体设计内容是利用西门子S7-200PLC作为控制器，实现对单容水箱液位高度的定值控制，同时利用Wincc组态软件建立单容水箱液位控制系统的监控界面，实现实时监控的目的。

2、设计内容与要求1）设计内容：1,一个系统是否能达到预期的控制效果，其系统的数学模型相当的重要，直接关系到控制结果的正确与否。

2,在液位控制系统中液位泵是否能够实现精确的控制，直接影响到控制结果。

3,控制、方案的选取，一个适当的控制方案会让系统更加完美，所以方案的选取也非常的重要。

4,控制参数的整定，一个系统有既定的方案，但是如果参数的整定错误也将会功亏一篑。

2）设计要求：1,以我院实训楼407的PCS4000过程及楼宇综合控制装置中的水箱作为被控对象、PLC作为控制器、静压式压力表作为检测元件、电动调节阀作为执行器构成一个单容水箱单闭环控制系统，实现对水箱液位的恒值控制。

2,PLC控制器采用PID算法，各项控制性能满足要求；超调量20%,稳态误差≤±0.1;调节时间ts≤60s;3,组态测控界面上，实时设定并显示液位给定值、测量值及控制器输出值；实时显示液位给定值实时曲线、液位测量值实时曲线和PID输出值实时曲线；4,选择合适的整定方法确定PID参数，并能在组态测控界面上实时改变PID参数；四、设计参考书：《电气控制与PLC应用》《工厂电气控制设备》《电工手册》《计算机监控系统的设计与调试-组态控制技术》《西门子PLC使用手册》《可编程控制器应用技术》五、设计说明书内容1、封面2、目录3、内容摘要（200~400字左右，中英文）4、引言5、正文（设计方案与选择，设计方案原理、计算、分析、电路仿真、论证，制作电路、电路硬件调试、软件程序编写流程、软硬件电路联调、电路操作说明及特点等）6、结论7、致谢。

摘要在众多生产领域中, 经常需要对贮槽, 贮罐, 水池等容器中的液位进行监控, 以往采用传统的继电器接触器控制, 使用的硬件连接多, 可靠性差, 自动化程度不高, 目前已有许多企业采用先进控制器对传统控制器进行改造, 大大提高了控制系统的可靠性和自动化程度, 为企业提供了更可靠的生产保障.本文介绍了基于信捷XC3型可编程控制器(PLC,组态软件的液位控制系统的设计方案. 系统采用PID 算法, 实现液位的自动控制. 利用组态软件设计人机界面,, 通过串行口和可编程控制器通信, 实现控制系统的实时监控, 现场数据的采集与处理, 其结构简单, 监控系统不仅自动化程度高, 还具有在线修改功能, 灵活性强..关键: PLC 液位控制触摸屏变频器目录前言 (1)第一章绪论 (13)1.1本课题设计背景 (13)1.2本课题设计内容 (14)1.3本课题设计的目的和意 (14)第二章系统控制方案的确定 (14)2.1 采用PLC 控制液位的优点 (14)2.2 系统设计的基本步骤 (15)2.3 系统控制方案 (16)第三章系统硬件设计 (18)3.1可编程控制器（PLC ）的选型 (18)3.2水泵选型 (23)3.3变频器选型 (24)3.4触摸屏选型 (26)3.5硬件接线图 (28)第四章系统软件设计 (28)4.1程序设计编程基本原则与注意问题 (28)4.2所用编程软件特点及界面操作 (29)4.3变频器参数设定 (31)4.4触摸屏程序 (32)致谢参考文献附录一系统硬件电路图前言可编程控制器(Programmable Logic Controller ，简称PLC 。

它是20世纪70年代以来，在集成电路，计算机技术基础上发展起来的一种新型工业控制设备。

由于其具有功能强，可靠性高，配置灵活，使用方便以及体积小，重量轻等优点，国外已广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为实现工业自动化的支柱产品。

目录1 《控制系统集成实训》任务书 (2)2 总体设计方案 (4)2.1 系统组成 (4)2.2 水箱液位控制系统构成 (4)2.3 水箱液位控制系统工作原理 (5)2.4 仪表选型 (6)2.4.1 GK-01电源控制屏 (6)2.4.2 GK-02传感器输出与显示 (7)2.4.3 GK-03单片机控制 (7)2.4.4 GK-07交流变频调速 (8)2.4.4 GK-08 PLC可编程控制 (8)2.5 PLC设计流程图 (9)3 外部接线图 (10)4 I/0分配 (10)5 梯形图 (11)6 组态王界面 (15)6.1 主界面 (16)6.2 数据词典 (16)6.3 曲线监控 (17)6.4 水流动画程序 (18)7 调试和运行结果 (19)7.1 比例控制 (19)7.2 比例积分调节 (20)心得体会 (23)参考文献 (24)1.《控制系统集成实训》任务书题目：基于PLC和组态王的液位PID控制系统一、实训任务本课题要求设计液位PID控制系统，它的任务是使水箱液位等于给定值所要求的高度,并通过PID控制减小或消除来自系统部或外部扰动的影响。

1.实训模块：1、THKGK-1过程控制实验装置GK-02、GK-07、GK-08。

2、计算机及STEP7运行环境（安装好演示程序）、MPI电缆线，组态王软件。

2.控制原理和控制要求：控制原理如图所示，测量值信号由S7-200PLC的AI通道进入，经程序比较测量值与设定值的偏差，然后通过对偏差的P或PI或PID调节得到控制信号（即输出值），并通过S7-200PLC 的AO通道输出。

用此控制信号控制变频器的频率，以控制交流电机的转速，从而达到控制水位的目的。

S7-200PLC和上位机进行通讯，并利用上位机组态王软件实现给定值和PID参数的设置、手动/自动无扰动切换、实时过程曲线的绘制等功能。

二、实训目的通过本次实训使学生掌握：1）实际控制方案的设计；2）编程软件的使用方法和梯形图语言的运用；2）程序的设计及实现方法；3）程序的调试和运行操作技术。

基于PLC的液位控制系统设计设计一、设计背景：液位控制系统是工业自动化领域中常见的一种工艺控制系统，用于控制容器内液体的液位。

液位控制系统在化工、冶金、电力、制药等行业中广泛应用，对于保证生产过程中液位的稳定和控制具有重要意义。

基于PLC的液位控制系统可以实现对液位的精确控制和自动化操作，提高生产效率和产品质量。

二、设计原理：三、系统组成：1.传感器：用于检测容器内液体的液位变化，并将液位信号转换为电信号，传输给PLC；2.信号处理模块：对传感器传输过来的信号进行调理和处理，将处理后的信号传输给PLC；3.PLC：作为控制核心，接收信号处理模块传输过来的信号，并根据事先设定的控制策略进行逻辑控制；4.执行机构：根据PLC控制信号对容器内液体进行加输或排泄操作，以控制液位的变化；5.人机界面：通过触摸屏或键盘等控制输入设备，实时监控和调整液位控制系统的参数，以及实施手动控制。

四、设计步骤：1.确定液位控制系统的控制目标和要求：根据具体的应用场景，确定液位的目标值、控制精度、稳定性要求等；2.选择合适的传感器：根据液体的性质和工业环境，选择适合的液位传感器，如浮子式液位传感器、压力式液位传感器等；3.确定信号处理模块：根据传感器输出的信号特点，确定合适的信号处理模块，对传感器信号进行调理和处理，以适应PLC输入信号的要求；4.PLC逻辑控制程序设计：根据液位控制系统的控制目标和要求，设计PLC的逻辑控制程序，包括液位目标设定、控制策略、输出控制信号等；5.确定执行机构：根据液体的加输或排泄要求，选择适当的执行机构，如电动阀门、气动阀门等；6.进行系统的连接和调试：将传感器、信号处理模块、PLC、执行机构按照设计要求进行连接，并进行系统的调试和测试，确保系统的功能正常；7.人机界面设计和实施：根据液位控制系统的需要，设计合适的人机界面，以实现参数设置、控制操作、故障诊断等功能。

五、优势与应用：1.精度高：PLC控制系统可以实现对液位的精确控制，提高控制精度和稳定性；2.自动化程度高：PLC可以根据设定的控制策略进行自动化控制操作，减少人工操作，提高生产效率；3.可靠性强：PLC控制系统具有较强的抗干扰能力，能够稳定运行，并且具有自动故障诊断功能，便于维护和排除故障；4.灵活性好：PLC控制系统可以根据实际需求进行灵活配置和调整，适应不同的液位控制要求。

基于PLC的变频器液位控制设计在工业控制领域中，液位控制是一个常见的任务。

液位控制的主要目标是维持容器中的液体的稳定液位。

在过去，这通常是通过使用传统的电气组件和传感器来实现的。

然而，近年来，随着PLC（可编程逻辑控制器）技术的发展以及变频器的普及，基于PLC的变频器液位控制设计变得越来越受欢迎。

本文将介绍基于PLC的变频器液位控制设计的步骤和原理。

步骤1：硬件配置要实现基于PLC的变频器液位控制设计，需要一个PLC控制器、一个变频器、一个电动阀门和一个液位传感器。

首先，将PLC控制器连接到计算机上，并使用PLC编程软件进行配置。

然后，将变频器连接到PLC控制器，并将电动阀门和液位传感器分别连接到变频器。

步骤2：软件编程使用PLC编程软件创建一个新的程序，并编写逻辑代码来控制液位。

在程序中，可以定义变量来存储液位传感器的数据，以及设置变频器的输出频率。

通过使用逻辑代码，可以实现液位控制的逻辑。

步骤3：传感器校准在操作之前，需要对液位传感器进行校准。

校准液位传感器是确保液位测量精确性的重要步骤。

可以使用已知液位的参考容器来进行校准，并使用PLC编程软件来调整传感器的输出。

步骤4：参数设置通过PLC编程软件，可以设置变频器的参数。

这些参数包括变频器的输出频率范围、启动和停止时间、加减速度等。

根据液位变化的速度和容器的大小，可以根据实际需求进行参数设置。

步骤5：控制逻辑通过PLC编程软件，可以编写逻辑代码来实现液位控制的功能。

根据液位传感器的数据和设定的控制逻辑，PLC可以控制变频器的输出频率来调整电动阀门的开闭程度，从而实现液位的控制。

原理基于PLC的变频器液位控制设计基于反馈控制原理。

液位传感器通过感知容器的液位，并将液位数据传输给PLC。

PLC根据液位传感器的数据和预设的控制算法来控制变频器的输出频率。

变频器会根据PLC发出的指令来调整电动阀门的开闭程度，从而实现液位的控制。

如果液位低于预设值，PLC将增加变频器的输出频率，使电动阀门打开。