目 录
前 言1
第1章 水塔水位的发展与应用3
1.1 水塔水位的发展3
1.1.1 水塔水位的历史3
1.1.2 水塔水位的应用4
第2章 水塔水位的方案选择5
2.1 系统方案论证5
2.2 PLC的选择6
2.3 PLC的应用领域7
第2章 系统电路设计9
3.1 系统结构原理图9
3.1.1 I/O点分配9
3.1.2 给水泵电机主控回路图10
第4章 系统程序的编制11
4.1 PLC的工作原理11
4.1.1 PLC梯形图概述13
第5章 系统维护与故障处理15
5.1 软件调试15
5.2 硬件调试16
5.2 程序调试记录及结果分析16
结 论17
谢 辞18
参考文献19
附 录21
外文资料翻译24
摘 要
设计研究的主要内容是在传统的水塔／水箱供水的基础上，加入了PLC及液压变送器等器件．利用PLC和组态软件来实现水塔水位的控制．提供了一种实用的水塔水位控制方案.为了达到节能的目的,提高供水系统的质量,考虑采用可编程序控制器、继电器和传感器技术,设计出一套实用水位控制方案。方案在硬件基础上配合软件实现了低警戒水位报警、并可切换手动/自动两种工作方式。利用高可靠性的PLC系统实现水塔水位的自动控制从而提高水塔供水的可靠性。包括：水位的检测、PLC的选型、PLC输入／输出接口回路的设计、PLC对水泵电机的控制等多个方面。供水是一个关系国计民生的重要产业。随着社会的发展和人民生活水平的提高，对城市供水提出了更高的要求，要满足及时、准确、安全保证充足供水，如果仍然沿用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，为此必须进行水塔水位控制自动化系统的改造。可编程控制器( PLC) 因其高可靠性和较高的性价比在工业控制中得到广泛的应用。本文针对目前比较流行的控制技术，利用PLC和传感器构成了水塔水位恒的控制系统。改造后的水塔水位自控系统，实现水塔水位自动控制系统，远程监控，实现无人值守。
关键词：可编程逻辑控制器（PLC），水塔水位，自动控制
PLC-BASED LEVEL DESIGN OF THE WATER TOWER
ABSTRACT
This design is the main content of study in traditional towers/water supply basis, joined the PLC and hydraulic pressure transmitter devices. Use PLC and configuration software to realize the control of water towers. Provides a practical scheme of water level control tower. In order to achieve the purpose of saving energy, improving the quality of water supply system, consider using a programmable controller, relays and sensor technology, design a practical level control scheme. Based on the hardware solutions with software realize the warning level alarm, low and manual or automatic switching two way to work. Using the high reliability PLC system realizes the automatic control water towers to improve the reliability of the water towers. Including: the level of test, PLC, PLC input/output interface circuit design, PLC to pump motor control, etc. Water is one of the important relating to the industry. With the development of society and the improvement of people's living standards of urban water supply, put forward higher request, will meet in a timely, accurate, safety guarantee sufficient supply, if still use manual mode, the labor intensity and low working efficiency, safety, and therefore must be carried out to ensure the water towers automation control system. Programmable logic controller (PLC) because of its high reliability and high performance in industrial control widely applied. Aiming at the control technology, more popular use PLC and sensor constitute the towers of constant water level control system. After the reconstruction of water control system, realize the towers water towers, automatic control system, realize remote monitoring unattended.
KEY WORDS: Programmable logic controller，PLC， Towers level ，Automatic control
第2章 水塔水位的方案选择
2.1 系统方案论证
在对水塔水位设计的控制方面，可采用方案有：基本电器的控制，单片机微机控制的以及PLC控制。综合考虑，选择PLC的控制，其原因在于：
1. 低成本
利用电力线上网，最大的优点就是成本低。由于利用电力线上网，直接使用现有电力网就可以实现通信，而不需要另外铺设电话线、光电缆等，大大地减少了在基础网络上的投资。 用户能自由选择在家中任何有电插座的角落上网，无需通过电话线，不用担心相对昂贵的电话费了，也不用花钱铺设更多电话线，从而能够享受到价格低廉的互联网接入服务。
2. 范围广
无所不在的电力线网络也是这种技术的优势。电力线是最基础的网络，它的规模之大，是其他任何网络无法比拟的。因为家家都有电力线，由此，运营商就可以轻松地把这种网络接入服务渗透到每一个家庭.因此，这一技术一旦进入商业化阶段，将会促进电信市场的变革，并给互联网普及带来极大的发展空间。
3 高 速
利用电力线上网能够提供高速传输。德国最大的电力设备生产商RWE承诺，运用他们的电力线上网技术，其速度要比ISDN拔号上网快30多倍, 比ADSL更快！足以支持现有网络上的各种应用。更高速率的PLC产品正在研制之中。
4. 便 捷
不管在家里的哪个角落,只要连接到房间内的任何电源插座上，就可立即拥有PLC带来的高速网络享受!
5. 永远在线
PLC属于"即插即用"，不用烦琐的拨号过程，接入电源就等于接入网络！
6. 结构灵活
通过PLC技术实现Internet接入，可以灵活扩展接入端口数量，使资源保持较高的利用率。目前还未有效解决电力线信号通过变压器的技术，因此，电力线通信设备都是集中在220V线路变压器的用户端。一个民用220V变压器只覆盖一定范围内的用户，所以在同一条电力线上的资源不会因为用户太多而降低效率。在用户较少的情况下，可以把几个变压器线路区域内的用户联在一起，提高服务器的利用率；如果用户增多，不同变压器区域内的用户又可分开，使用本区域的主服务器。这样可使资源的利用率始终保持在较高的水准。
7. 家庭数字化
PLC技术能够通过电力线将整个家庭的电器与网络联为一体，在室内的设备之间构筑起可自由交换信息的局域网，使人们能够通过网络来控制自己家里的电器设备。今后，随着能上网的电视机和冰箱等数字家电的普及，需要大幅度地增加接入端口，而利用家庭和办公室中已有的万能插接板，通过电力线路高速接入互联网就能解决这个问题。从某种意义上讲，电力线上网技术的推广应用，也推动着家庭电器数字化的普及。
2.2 PLC的选择
在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。PLC及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。
由于该系统为中型PLC自动控制系统，要求PLC能够提供可编程逻辑分析和PID功能，故选用中达公司生产的台达DVP14ES00R可编程逻辑控制器。台达DVP14ES00R具有标准的输入、输出及通信单元，可用于较为恶劣的环境中。主要配件有中央处理器CPU，电源单元PSE，I/O单元。包括数字输入板IDPG、数字输出板ODPG、附属单元。
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