水塔水位自动控制系统设计

《水塔水位自动控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、PLC课程设计(论文)题目名称:水塔水位自动控制系统设计系别:电气信息工程学院专业/班级：自动化10101学号：43810612姓名：秦海龙指导教师：张丽杰目录目录2前言31.系统方案52.系统组成61.1、系统工作原理框图61.2、功能原理63.系统电源电路设计71.1电源电路工作过程71.2液位传感器电路设计81.3报警显示电路设计94.系统电路设计101.1系统主干电路101.2系统手动电路101.3系统自动电路115.系统运行总体过程126.水塔水位系统PLC硬件设计131.1、水塔水位系统控制电路14

2、1.2、输入/输出分配147.水塔水位控制系统PLC软件设计141.1、程序流程图141.2、梯形图151.3、系统程序的具体分析178.组态软件概述181.1、建立WINCC组态画面181.2、画面演示19参考文献26致谢27前言水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统，传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点。在水资源日益匮乏的今天，节约用水、提高水资源的利用率就显得十分必要。传统的水塔水位控制为粗放式的，基本没有对水泵的合理控制，且多为人为控制，工作强度大、危险。所以除了浪费电能外，还造成了人力

3、资源的浪费。采用新型的PLC控制供水方式与过去旧的控制方式相比在运行中的经济性、可靠性、稳定性、等方面有显著优势，特别是在提倡低碳的情况下有很好的节能效果，且由于PLC强大的扩展性可以适应今后城市供水建设的发展。摘要：本文采用分立元件电路实现了水塔水位的自动控制，设计出一种低成本、高使用的水塔水位控制器。采用电容式液位传感器进行检测，采用独立的电路实现超高、低水位水位处理，自动控制电机电路。它能自动完成上水停水的全部工作循环，保证液面高度始终处于较理想的范围内，它结构简单，制造成本低，灵敏度高，节约能源显著，是

4、用于各种高层液位储存的理想设备。关键词可编程逻辑控制器（PLC）自动控制系统水塔水位1.系统方案目前在用的水位控制方式主要有以下种：1）电极式水位控制系统：使用多个电极线与水面接触，探测水位。优点：价格便宜。缺点：属于开关量控制，无法给出实际水位，探测电极容易腐蚀，安装不便，如有污物粘附在电极上，会使水位失控。2）浮球水位控制器分为管式浮球与缆浮球。管式浮球适合清水及粘度不大的液体。缆浮球适合污水。优点：价格适中，可以做出高、低、超高、超低四点控制。缺点：属于开关量控制，无法给出实际水位；浮球上易粘附污物，使浮

5、球不能可靠动作，管式浮球容易卡滞，缆浮球容易缠绕，所有浮球都有触点接触不良现象，结果都是系统失控；调整控制点很不方便。3）液位变送器+智能控制器方式优点：属于模拟量控制，可以实时显示水位数值，对于水位失控或设备故障可以提前预警。集成了双泵智能控制，控制系统接线简单。可设高、低、超高、超低四点控制，控制点在控制器上设定，极其方便。智能控制器可与电脑联网，可以远程监视水位及设备运行情况。缺点：价格高。4）超声波液位控制器优点：属于模拟量控制，可以实时显示水位数值，对于水位失控或设备故障可以提前预警。集成了双泵智能控

6、制，控制系统接线简单。可设高、低、超高、超低四点控制，控制点在控制器上设定，极其方便。智能控制器可与电脑联网，可以远程监视水位及设备运行情况。探头不与待测物质接触，适合污水及有毒有害液体的液位控制。缺点：价格高。不适合水面有大量气泡的场合通过以上对不同液位传感器性能的分析和设计任务书的设计要求，本设计选择电极式液位传感器组成液位自动控制系统。其特点为，液位自动控制，不溢出，不缺水，无需人值班看守；其工作原理是，通过无缝钢管筒体内所安装预先设定的不同长度的不锈钢电极棒，在水位变化过程中与水接触或脱离，从而传递信号

7、给后续电路，通过后续电路实现液位显示、自控、满水、故障报警等，达到确保安全运行，减轻劳动强度的目的。系统电路简单，低成本，符合国家卫生标准。2.系统组成1.1、系统工作原理框图系统工作原理框图如图1所示：水位过低检测器相关电路电动机水泵发出信号动作起动抽水水位达标电动机无动作水泵停止抽水电动机停止工作检测器发出信号报警电动机没有停止图1系统组成框图由系统框图可以看出水塔水位控制系统中备有水位检测系统，水位低于下限水位时，启动水泵抽水，如果没有启动则开始报警；水位高于上限水位时，水泵停止抽水，如果水泵继续工作则报

8、警，实现水塔水位的自动控制，并能自动完成上水与停水的全部工作循环，保证水塔的水位高度始终处于较理想的范围。1.2、功能原理电极式传感器安装在容器的上方，电极插入液体（分高液位、低液位），使高液位电极对准液体的上限，低液位电极对准液体下限。测量时，电极上通有信号电压，当水位上升接触到高液位电极时，该电极就把信号电压传输给后续电路，从而控制继电器开关停止蓄水。当水位下降到离开下液位电极时，