【導(dǎo)讀】在工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常需要測量和控制水位。在日常生活中水位控。制應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，如水塔、地下水、水電站的控制。然而，隨著世界人口不斷。系統(tǒng)會產(chǎn)生機械磨損，即不方便維護和更新，也不能滿足實際需求。自動控制系統(tǒng)的核心，涉及到需要分析水塔水位功能的自動控制系統(tǒng)。塊將得到的信息通過模擬量的轉(zhuǎn)換傳送給變頻器，以控制水泵電動機的操作。如果水位低于或高于設(shè)定值時，危險警告信號將被。本論文給出設(shè)計的基礎(chǔ)上很好地執(zhí)行PLC塔液位控制系統(tǒng)的具體過程。使用組態(tài)王軟件畫出水塔自動供水的動態(tài)流程。

　　

【正文】 用戶在觀念 的接受上 和承受能力 的實現(xiàn)上出現(xiàn)了困難 ， 并對這個市場的發(fā)展產(chǎn)生了制約 [15]。 組態(tài)王軟件經(jīng)過 數(shù) 年開發(fā)，兩萬五千余例工程（鋼鐵，化工，電力，國屬糧庫，郵電通訊，環(huán)保，水處理，冶金等各行業(yè)）的現(xiàn)場 實際操控 ，現(xiàn)已成為 很多國內(nèi) 客戶在選擇 組態(tài)軟件 時第一考慮的產(chǎn)品 ，占據(jù)很大的市場份額。 組態(tài)王 作為首家 國產(chǎn)的 組態(tài)軟件 已經(jīng) 應(yīng)用于 民生，國防建設(shè) ， 交通運輸，航天項目 等重大 方面 [16]。 組態(tài)王 Kingview 是一種通用的工業(yè)監(jiān)控軟件，它融過程控制設(shè)計、現(xiàn)場操作及 工廠資源管理于一體，將一個企業(yè)內(nèi)部的各種生產(chǎn)系統(tǒng)和應(yīng)用以及信息交流匯集在一起，實現(xiàn)了最優(yōu)化管理。它適用于從單一設(shè)備的生產(chǎn)運營管理和故障診斷，到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布式大型集中監(jiān)控管理系統(tǒng)的開發(fā)。在生活及生產(chǎn)供水中 , 通常是通過建造水塔以維持水壓。但是 , 建造水塔費用高 , 還會造成水的二次污染。因此 , 通常采用的方法是 : 當(dāng)水箱液位過低時，啟動報警并打開進(jìn)水水泵；當(dāng)水箱液位過高時，啟動報警并關(guān)閉水泵，打開閥門防水。這就是水箱供水的基本思路。本文介紹了基于組態(tài)王的水箱供水系統(tǒng)的設(shè)計，在設(shè)計過程中通過模塊化編程，完成了水箱 的自動供水和水箱的液位保持，基本達(dá)到實際工程要求 [17]。 系統(tǒng)監(jiān)控界面設(shè)計 打開組態(tài)王首先新建立工程 “水塔液位控制 ”，進(jìn)入畫面界面，點擊新建工程中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 24 畫面，進(jìn)入開發(fā)系統(tǒng)界面，確定背景屬性。如圖 51 所示 圖 51 選中左邊的數(shù)據(jù)字典，然后雙擊新建來定義變量，并注意其變量類型及其后續(xù)設(shè)置。如圖 52 所示。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 25 圖 52 打開工具欄，使用圖庫創(chuàng)建所需的器件：水泵、指示燈、閥門、水管、水箱、儀表等。如圖 53 所示。 圖 53 然后調(diào)整好各器件的位置，進(jìn)行相應(yīng)的管道連接，使得整個畫面安排合理、緊湊。如圖 54 所示 。 圖 54 組態(tài)監(jiān)控畫面 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 26 根據(jù)設(shè)計在組態(tài)王軟件中輸入相應(yīng)的液位下限報警值并通過報警窗口的建立使之清晰的表達(dá)出來。如圖 55 所示。 圖 55 水塔和水池的報警窗口 總結(jié) 這次 設(shè)計的內(nèi)容是“水塔水位控制系統(tǒng)?！?這 在日常生活 中有 廣泛的 應(yīng)用并且大量存在于 工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，如 水電站控制，地下水， 水塔 自動控制等 。 傳統(tǒng)的檢測 是由手工完成， 檢測人員必須 全天候值班 以 監(jiān)控水位變 化， 并將水位變化用有線電話通知操控室 。然后 通過操控室來 啟動電機 對水量進(jìn)行改變 。顯然，在人員，時間和金錢這些重復(fù)性的工作會造成很大的浪費。而且還容易出錯。因此，中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 27 迫切需要能夠自動檢測水位，根據(jù)自動控制系統(tǒng)的情況中的水位的變化 來進(jìn)行自動調(diào)節(jié) ， 這也是本次研究的主要課題 。 解決實際問題需要的不僅僅是理論知識，而且要求較強的理論聯(lián)系實際的能力，完成本設(shè)計要求理清水塔水 位 控制的全過程。才會對軟件實現(xiàn)帶來方便?？v觀整個設(shè)計過程，本設(shè)計還有很大的擴展空間，相信在未來的學(xué)習(xí)與發(fā)展中會得到更好的應(yīng)用與改進(jìn) 。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 28 本課題研究結(jié)論 本次設(shè)計是用過 PLC 來對水塔的液位進(jìn)行自動控制。在設(shè)計中用到了CPU224 的擴展模塊以及一個智能擴展模塊，設(shè)計了一套由 PLC、 液位控制閥 、水泵、計算機、通信模塊等主要設(shè)備構(gòu)成的 水塔水位 自動 控制 系 統(tǒng)。 使得系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更多的功能以及在不同水位的情況下都能正常自動工作，并且方便控制節(jié)約能源。 克服了傳統(tǒng)供水方式普遍存在的效率低、可靠性差、自動化程度不高等缺點，可實現(xiàn)高效節(jié)能、自動可靠、維護簡單、管理方便的 穩(wěn)定 供水。 對于變頻器和水塔的同時使 用是為了在能夠完成自動檢測以及自動供水的任務(wù)的基礎(chǔ)上，使系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性達(dá)到最佳并且能再最大程度上保護水泵電機的正常運轉(zhuǎn)時設(shè)計的系統(tǒng)能夠簡單高效的工作。 課題存在問題與展望 l)由于時間關(guān)系，供水監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計不夠完善，在使用組態(tài)軟件進(jìn)行水量動畫演示時只加入了下限報警設(shè)計。在今后的學(xué)習(xí)和工作中還應(yīng)對 上位機監(jiān)控軟件程序以及對具體的監(jiān)控界面的設(shè)計和數(shù)據(jù)處理 進(jìn)行更加完善的學(xué)習(xí)和設(shè)計 2)現(xiàn)有設(shè)計研究實現(xiàn)了供水系統(tǒng)的自動控制、調(diào)節(jié)和設(shè)備報警監(jiān)控功能，將來還可以通過對更多現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與傳輸，如電壓、電流、 功率、水位、 PID算法、水流量等，通過開發(fā)上位機的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)具有綜合功能的供水自動化控制與管理系統(tǒng)，提高后勤管理能力。 以上這部分工作有待在以后的學(xué)習(xí)與工作中進(jìn)一步完成。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 29 致謝 在中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院結(jié)束 2 年學(xué)習(xí)，在即將畢業(yè)之際，用我所學(xué)知識完成這樣一個畢業(yè)設(shè)計，既是為我大學(xué)生涯的一個收尾，也是對我專升本這 2年所學(xué)的一個肯定。 這次論文的完成使我又增加了新的知識和能力。包括 查找相關(guān)資料搜集有關(guān)文獻(xiàn)方面的動手能力，主動去學(xué)習(xí)接受未知新知識的能力，將設(shè)計思路呈現(xiàn)出來的文字表達(dá)能力，語言敘述能力以及不同模塊之間整合所需的邏輯思維能力。這都得到了很大程度的提高和鍛煉。通過這次論文的親自動手設(shè)計我實現(xiàn)了如何把所學(xué)的課本知識和具體生產(chǎn)生活實際聯(lián)系起來，這必將使我受用終生。 在做這個畢業(yè)設(shè)計的過程中，我也遇到了很多的迷惑和困難，理論知識向?qū)嶋H操作的轉(zhuǎn)變讓我最初無所適從，在這個過程中，我的指導(dǎo)老師韓亞麗老師，以及我的同學(xué)們都給了我很多的指導(dǎo)和啟發(fā)，韓老師對整個課題研究的分析和布局是今天這篇論 文成型的基礎(chǔ)，韓老師對論文格式專業(yè)的要求和細(xì)致的建議使這篇論文在初稿的基礎(chǔ)上脫胎換骨，得以成為今日大家所見的模樣，謹(jǐn)在此誠懇的感謝韓老師，感謝老師對我順利完成畢業(yè)設(shè)計所提供的幫助和指導(dǎo)。當(dāng)然還有很多我的同學(xué)對我的幫助，在此一并感謝！ 余誠懇的請求各位審閱老師對我的論文多批評指導(dǎo)，指出其中的不足。使我的論文更加完善。 在此 我 也 要向?qū)忛單艺撐牡睦蠋焸儽硎局孕牡母兄x！！ 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 30 參考文獻(xiàn) [1] 趙金榮，葉真主編 .可編程控制原理與應(yīng)用 .上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院， 2020. [2] 宋文續(xù)，揚帆 .傳感器與檢測技術(shù) [M].北京：高等教育出版社， [3] 常健生 .檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù) [M].北京：機械工業(yè)出版社， [4] 楊濤 , 王啟江等 . 基于 PLC 繞線機控制系統(tǒng)設(shè)計 [J]. 組合機床與自動化加工技術(shù) , 2020. [5] 王永華 .現(xiàn)代電氣與可編程技術(shù) .北京航空航天大學(xué)出版社 .2020 [6] 徐德 .孫同景 .可編程控制器 PLC 應(yīng)用技術(shù) [M]．濟南：山東科學(xué)技術(shù)出版，2020. [7] 謝克明等主編 .可編程控制器原理與程序設(shè)計 [M]．電子工業(yè)出版社 .2020. [8] 王兆義 .可編程控制器使用技術(shù) [M].北京：機械工業(yè)出版社， 2020. [9] 郁漢琪 .機床電氣及可編程序控制器實驗指導(dǎo)書 [M].北京：高等教育出版社， 2020. [10] 李明河北 .可編程控制器原理與應(yīng)用 [M].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2020 [11] 宋序彤 . 我國城市供水發(fā)展有關(guān)問題分析 [J]．城鎮(zhèn)供水． 2020， 2： 22～2 [12] 路林吉 可編程控制器原理及應(yīng)用 清華大學(xué)出版社 2020. [13] 江秀漢 湯楠 .可編程控制原理與應(yīng)用（第二版）西安：西安電子科技大學(xué)出版社 2020 [14] 史志強．水廠自動化控制系統(tǒng)中可編程控制器的應(yīng)用 [J]．福州大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 1998， 26(6)： 44～ 47 [15] Siemens with STEP7 Getting [16] Kevin Collins , PLC Programming for Industrial Automation , Exposure Publishing (February 5, 2020) [17] John R. Hackworth , Frederick D. Hackworth ,Programmable Logic Controllers: Programming Methods and Applications,Prentice Hall (April 21, 2020) [18] Hugh Jack, PLC – Programmable Logic Controller(June 19,1999) [19] Siemens AG, PLC Series Pump Installation instruction book (April 11, 1989) 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 31 附錄 1 PLC 程序的仿真情況 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 32 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 33 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 34 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 35 附錄 2 指令表語句 : LD O AN = LD O A AN AN AN = = LD TON T37,+40 LD AN = LD T37 O A A AN = LD TON T38,+10 LD T38 TON T39,+10 = LD A = 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 36 LD O A AN AN AN AN = = LD TON T40,+40 LD AN = LD T40 O A A AN = LD TON T41,+10 LD T41 TON T42,+10 = LD A =