【正文】 using conditions, high domestic water and industrial water gradually increased, the traditional control method has lagged behind. Before using artificial control of the reservoir water level, because every time the water level can not make accurate positioning monitoring, and a lot of subjectivity, it is difficult to accurately control the motor from the pump stopped。 本系統(tǒng)對傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)進行改造，可以有效的解決以前供水壓力波動大、系統(tǒng)故障率高、能源浪費嚴重等一系列問題。 本 設(shè)計 主要介紹了以可編程邏輯控制器（ C20P 型 PLC）與變頻器為核心的控制系統(tǒng)， 實現(xiàn)了對水塔水位的遠程控制， 并且 實現(xiàn)了低警戒水位的報警。計算機和自動控制技術(shù)不斷進步使得高性能的供水系統(tǒng)的開發(fā)成為可能。第 1 頁 共 47 頁 基于 PLC 的水位控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 摘 要 隨著社會進步和經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人們對住房條件要求的提高，高位生活用水和工業(yè)用水逐漸增多，傳統(tǒng)的控制方法已經(jīng)落后。以前采用人工進行控制蓄水池的水位，由于不可能每時每刻對水位進行準確的定位監(jiān)測，并且?guī)в泻艽蟮闹饔^性，所以很難準確控制水泵電機的啟停，并且大多數(shù)供水系統(tǒng)采集信息數(shù)量少、處理慢、傳遞遲，難以實現(xiàn)設(shè)備之間及系統(tǒng)與外界之間的信息交換，嚴重制約了企業(yè)信息集成及企業(yè)綜合自動化的實現(xiàn)。因此，研究高性能 、網(wǎng)絡(luò)化的供水監(jiān)控系統(tǒng)，對降低能耗、信息共享具有重要的現(xiàn)實意義。 本 設(shè)計 對其控制原理、硬件選擇、軟件設(shè)計、報警電路進行重點闡述， 使軟件程序的設(shè)計簡單化，硬件接口簡易可行，特別是提高了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力。同時，系統(tǒng)具有自動和手動兩種控制方式，便于對系統(tǒng)進行維護 修理，并能通過應(yīng)用軟件對供水系統(tǒng)進行監(jiān)控和遠距離控制，提高效率，實現(xiàn)自動化供水。 most of the water supply system and a small number of information collection, processing slow, late delivery, difficult to achieve between devices and systems and the exchange of information between the outside world, has seriously hampered enterprise information integration and the realization of integrated automation business. Computer and automatic control technology makes highperformance continuous improvement of the water supply system for possible. This paper presents a programmable logic controller (C20PPLC) with an inverter at the core of the control system and realized the water towers on the remote control and achieved a low warning level of alarm. In this paper, its control principle, the choice of hardware, software design, focus on alarm circuits, software programs simplify the design, hardware interface simple and feasible, in particular, to improve the stability of the entire system and antijamming capabilities. To the traditional water supply system reform and effective solution before the water pressure fluctuations, the system failure rate is high and the serious waste of energy, such as a series of problems. At the same time, the system has both automatic and manual control mode, the system for maintenance repairs, and through the application of the water supply system for remote monitoring and control, improve efficiency, automated water supply. Key Words: PLC， Frequency Converter， Automatically Control 第 3 頁 共 47 頁 目錄 1 緒論 ................................................ 1 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ............................................... 1 供水方式的發(fā)展 .................................... 1 國內(nèi)外供水監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn) 狀及發(fā)展趨勢 ........................ 2 課題 研究意義 ............................................. 3 課題研究內(nèi)容 ............................................ 4 論文內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排 ...................................... 4 2 PLC 的概述 ........................................... 5 PLC 的來源及概念 ....................................... 5 PLC 的來源 .............................................. 5 PLC 的定義 ............................................ 5 PLC 特點及應(yīng)用 .......................................... 6 PLC 的特點 ........................................... 6 PLC 的應(yīng)用 ......................................... 7 PLC 的分類 及 組成 ........................................ 8 PLC 的分類 ...................................... 8 PLC 的 組成 .............................................. 9 PLC 的其它組成部分 .....................................12 PLC 的邏輯結(jié)構(gòu) ................................................ 13 PLC 的工作原理 ............................................... 14 PLC 控制系統(tǒng)一般設(shè)計步驟 ........................... ........... 17 2 小結(jié) ................................................... 19 3 水位控制系統(tǒng)中 PLC 硬件電路設(shè)計 ........................... 20 系統(tǒng)控制要求 ................................ 20 PLC 選型 ................................................ 20 系統(tǒng)硬件配置 ............................................ 21 歐姆龍 C20P 系統(tǒng)硬件配置 .................................. 22 變頻器的選擇 ............................................. 24 第 4 頁 共 47 頁 系統(tǒng)工作原理 ...................................... 26 小結(jié) ........................................... 29 4 水塔水位控制系統(tǒng) 外圍電路的設(shè)計 .................... 30 水位測量系統(tǒng)設(shè)計 ....................................... 30 鍵盤電路設(shè)計 ............................................ 31 鍵盤的結(jié)構(gòu) ............................................. 31 鍵盤的電路設(shè)計 ........................................ 32 顯示電路的設(shè)計 ....................................... 33 報警電路的設(shè)計 ....................................... 33 水泵控制電路設(shè)計 .................................... 34 小結(jié) ..................................................... 34 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計 .......................................... 35 編程軟件的構(gòu)成 .................................. 35 編程軟件的選擇 ............................... 35 系統(tǒng)流程圖 ............................... 36 編程說明 .................................... 37 小結(jié) ............................................... 40 6 總 結(jié) ............................................. 41 參考文獻 .................................................. 42 致 謝 ............................................. 43 第 5 頁 共 47 頁 1 緒論 隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，水對人民生活與工業(yè)生產(chǎn)的影響日益加強，人們對供水的質(zhì)量和安全可靠性的要求不斷提高。在大力提倡節(jié)約能源的今天，研究高性能、經(jīng)濟型的恒壓供水 控制 系統(tǒng)，對于提高勞動生產(chǎn)率、降低能耗、信息共享具有重要的現(xiàn)實意義 [1]。特別是在供水行業(yè)中，由于生產(chǎn)安全和供水質(zhì)量的特殊需要，對恒壓供水壓力有著嚴格要求，變頻調(diào)速技術(shù)也得到了更加深入的應(yīng)用 。但我國長期以來在城市供水、樓宇供水、工業(yè)生產(chǎn)供水等方面技術(shù)一直比較落后，自動化程度低，效率低下。傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)可分為重力供水和壓力供水。 （ 1） 對于氣 壓式供水方式，壓力給水系統(tǒng)在地下室或某些空余之處設(shè)置水泵機組和氣罐等設(shè)備，采用壓力給水來滿足建筑物的供水要求。缺點是需用金屬制造，其體積和投資大，壓力變化大，運行效率低，還需使用張力膜或設(shè)置空氣壓縮機充氣，維護費用高。此外，屋頂水箱必須高出屋面幾米，建筑立面較難處理，投資大，周期長。此外，水塔供水易造成二次污第 6 頁 共 47 頁 染，需要定期清理、消毒，周期性投入多。該供水方式常造成水壓不穩(wěn)，水量不足。 因此，采用傳統(tǒng)的供水方式操作落后，人為 因素很大，管理落后，無法建立嚴格的科學(xué)管理體制，在維護和升級系統(tǒng)方面非常昂貴。變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)是現(xiàn)代電力電子技術(shù)、交流變頻調(diào)速技術(shù)、計算機技術(shù)迅速發(fā)展的結(jié)果。根據(jù)壓力設(shè)定值使供水壓力保持恒定，有效地防止水路管網(wǎng)湍振而出現(xiàn)