水位控制系统的设计.doc
水塔水位控制系统PLC设计(技术部)
水塔水位控制系统设计、水塔水位控制系统硬件设计 、水塔水位控制系统设计要求水塔水位控制装置如图所示图 水塔水位控制装置水塔水位的工作方式：当水池液位低于下限液位开关，此时为，水阀打开（为），开始往水池里注水，定时器开始定时，秒以后，若水池液位没有超过水池下限液位开关时（还不为），则系统发出报警（阀指示灯闪烁），表示阀没有进水，出现故障。
若系统正常，此时水池下限液位开关为,表示水位高于下限水位。
当水位液面高于上限水位，则为，阀关闭（为）。
当为时，且水塔水位低于水塔下限水位时（水塔下限水位开关为），电机开始工作，向水塔供水，当为时，表示水塔水位高于水塔下限水位。
当水塔液面高于水塔上限水位时（水塔上限水位开关为），电机停止。
（注：当水塔水位低于下限水位，同时水池水位也低于下限水位时，水泵不能启动） 水塔水位控制系统主电路水塔水位控制系统主电路如图所示：M 3~L1L2L3SQ FUKMFR图 水塔水位控制系统主电路、接口分配水塔水位控制系统的接口分配如表所示。
表 水塔水位控制系统的接口分配表符号地址 绝对地址 数据类型说明表示水塔的水位上限，表示水塔的水位下限，表示水池水位上限，表示水池水位下限，为抽水电机，为水阀。
水塔上限水位 水塔下限水位 水池上限水位 水池下限水位 控制开关 水阀 抽水电机 水池下限指示灯 水池上限指示灯 水塔下限指示灯 水塔上限指示灯 报警指示灯 、水塔水位控制系统的接线图这是一个单体控制小系统，没有特殊的控制要求，它有个开关量，开关量输出触点数有个，输入、输出触点数共有个，只需选用一般中小型控制器即可。
据此，可以对输入、输出点作出地址分配，水塔水位控制系统的接线图如图所示。
1M~220VI0.0I0.1I0.2I0.3I0.4Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7KMI KMSB 传感器1传感器2传感器3传感器4水池下位指示灯水池上位指示灯水塔下位指示灯水塔下位指示灯报警指示灯图 水塔水位控制系统的接线图、水塔水位控制系统软件设计 程序流程图水塔水位控制系统的控制流程图，根据设计要求，控制流程图如图所示。
蓄水池液位控制系统课程设计
南华大学过程控制仪表课程设计设计题目PLC控制的蓄水池液位系统学生姓名吴港南专业班级自动化1002班学号***********指导老师刘冲目录1.设计的目的和意义 (2)1.1设计目的 (3)1.2设计意义 (3)2.控制系统工艺流程及控制要求 (4)2.1基本任务 (4)2.2基求控制要求 (4)2.3给定条件 (4)2.4主要性能指标 (4)2.5工艺流程图 (5)3.总体设计方案 (6)3.1控制方法选择 (7)3.1.1控制方法选择 (7)3.1.2系统组成 (7)3.2系统组成 (8)4.软硬件设计 (8)4.1建模过程 (8)4.2硬件开发及系统配置 (10)4.2.1PLC系统—CPU、模/数转换模块、数/模转换模块 (10)4.2.1回路表 (10)4.2.2PID指令 (11)4.2.3程序流程图 (12)4.2.4程序 (14)5.课程设计实验 (18)6.遇到的问题及解决方法 (18)7.收获和体会 (19)参考文献 (19)·第1章设计的目的及意义1.1设计目的对蓄水池液位/压力控制系统。
这是一个单回路反馈控制系统,控制的任务是使水箱的液位/压力等于给定值,减小或消除来自系统内部或外部扰动的影响。
用液位/压力参数为被控对象。
交流电动机带动齿轮泵通过阀1向上水箱供水,调节阀2使之同时向外排水,令入水的速度大于出水的速度,达到被控参数(液位/压力)的动态调整。
1.2设计意义在人们生活以及工业生产等诸多领域经常涉及到液位和流量的控制问题, 例如居民生活用水的供应, 饮料、食品加工, 溶液过滤, 化工生产等多种行业的生产加工过程, 通常需要使用蓄液池, 蓄液池中的液位需要维持合适的高度, 既不能太满溢出造成浪费, 也不能过少而无法满足需求。
因此液面高度是工业控制过程中一个重要的参数，特别是在动态的状态下，采用适合的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的效果。
可编程控制器（PLC）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的，主要用来代替继电器实现逻辑控制。
水塔智能水位控制系统设计设计
毕业设计水塔智能水位控制系统设计摘要水塔水位的控制系统是我国供水系统较为常用的，水塔供水的主要问题是塔内水位应该始终保持在一定的范围内，避免“空塔”、“溢塔”现象发生。
传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点，而智能控制系统的成本低，安装方便，灵敏性好，是节约水源，方便生活的水塔水位控制的理想装置。
本设计介绍的是一种由AT89C51单片机为主控元件的电压传感器的水塔水位测量系统。
压力传感器一般由弹性敏感元件和位移敏感元件组成。
弹性敏感元件的作用是使被测压力作用于某个面积上并转换为位移或应变，然后由位移敏感元件或应变计转换为与压力成一定关系的电信号。
测量时首先由安装在塔底的压力传感器感应被测水位高度并将其转换成电信号，经过信号调理电路进行滤波、放大，输出相应的直流电压信号，然后输入到串行的A/D转换器中进行模-数转换，模-数转换以后得到的数字信号直接送入单片机，经过单片机分析处理后根据相应的结果通过继电器对水泵电机进行控制，从而进行对水位的控制，于此同时将测量结果显示出来。
关键词:单片机;压力传感器;水位控制Water tower’s intelligent water leve l controlsystem designAbstractWater tower’s water level control system is relatively commonly used in the Chinese water supply system; the main problem of the water tower’s water supply is the water level in the water tower should always remain within a certain range,to avoid the “empty tower”, “overflow” tower phenomenon. Traditional control mode exist the shortcoming of control precision low, energy consumption big, and the cost of intelligent control system is low, easy installation, and good sensitivity, it is the ideal device to save water, to facilitate the life of the water tower’s water level control.This design introduces is AT89C51 microcontroller as a master component of the voltage sensor of the water tower’s water level measurement system. The pressure sensor is generally composed by the elastic sensing element and displacement sensitive components. The role of the elastic sensing element is to make tested pressure in a certain area and converted to displacement or strain, then the displacement sensitive components or strain gauge is converted to a certain relationship with the pressure of the electrical signals. First the pressure sensor installed in the bottom of the sensor measured the height of water level measurements and converted into electricalsignals, after the signal conditioning circuit filtering，amplification, output DC voltage signal, the enter the serial A/D converter for analog-digital conversion, after analog-digital conversion, the digital signal directly into the microcontroller, after microprocessor analysis processing according to the results through a relay to control the pump motor, thus control of water level, at the same time the measurement results are displayed.Key words: SCM; pressure sensor; water level control目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1水塔水位的产生背景 (1)1.2水塔水位的研究现状 (1)1.3单片机的发展趋势及应用 (3)1.4设计中水泵的工作方式 (3)1.5本次设计的内容 (4)第2章方案论证 (5)2.1 采样模块 (6)2.1.1 继电器开关式 (6)2.1.2 压力传感器 (7)2.2 模数转换 (7)2.2.1 AD转换器的分类 (7)2.2.2 串并行AD转换器的选取 (7)2.2.3 AD转换器芯片型号的选取 (8)2.3 控制模块 (8)2.3.1 继电器的介绍 (8)2.3 显示模块 (10)2.3.1 LED显示器 (10)2.3.2 LCD显示器 (10)第3章硬件方案设计 (12)3.1 单片机AT89C51 (12)3.1.1 主要特性 (13)3.1.2 管脚说明 (14)3.2 压力传感器 (18)3.2.1 技术参数 (18)3.2.2 特点 (19)3.2.3 工作原理与电路图 (20)3.3 A/D转换器TLC0834 (20)3.3.1 TLC0834主要特点 (20)3.3.2 工作特点 (21)3.3.3 引脚功能 (22)3.4 LCD显示器 (23)3.4.1 1602显示器主要技术参数 (24)3.4.2 1602LCD特性 (24)3.4.3引脚功能 (24)3.5 继电器输出 (25)3.6 报警 (26)3.7 电子狗及复位 (27)3.7.1 X25045引脚图 (27)3.7.2复位电路 (28)3.7.3 单片机与电子狗、复位电路图 (28)3.8稳压电源 (29)3.8.1 稳压电源工作原理 (29)3.8.2 LM7805 (30)3.9时钟电路 (31)第4章软件方案设计 (33)4.1 水塔水位控制主程序 (33)4.2 中断报警程序 (34)4.3 看门狗程序 (35)第5章总结 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录 (40)第1章绪论1.1水塔水位的产生背景从古至今，洗衣做饭、灌溉农田，水资源一直都在人们日常生活和生产中起着至关重要的作用，突然断水，不仅会给人们的生活带来大大的不便，而且如果长时间缺水，则很有可能造成严重的自然灾害甚至更大的损失。
基于单片机的水位检测与控制系统(word文档良心出品)
电子信息工程实验教学中心《综合课程设计》设计报告完成日期：2015/6/30目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 项目研究背景及意义 (2)1.2 课题现状32 总体设计方案及论证 (3)2.1 总体方案设计 (3)3 硬件实现及单元电路设计 (4)3.1 设计原理 (4)3.2 设计方案 (5)3.3 传感器模块 (5)3.3.1 传感器的选择 (5)3.4 系统工作原理......................................................... 错误！未定义书签。
3.5 水位显示电路 (7)3.6 外部晶振时钟电路的设计 (7)3.7 时钟电路的设计 (8)3.8 自动报警电路 (8)3.9 中央处理器模块 (9)3.10 继电器控制模块 (9)3.11 水位检测系统仿真图 144 软件设计 (13)4.1 主程序工作流程图 (13)5 总结 (15)6 参考文献 (15)附录 (16)附件1：原理图 (16)附件2：仿真图 (16)附件3：元件清单 (17)附件4：程序........................................................................... 错误！未定义书签。
摘要随着社会的发展，科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便与生活的自动控制系统开始进入了我们的生活，单片机作为微型计算机发展的一个重要分支，具有高可靠性、高性能价格比、低电压、低功耗等优势，以其为核心的自动控制系统赢得了广泛的应用。
该课程设计的题目是基于单片机的水塔水位控制，在此水塔水位控制系统中，检测信号来自插入水中的4个金属棒，以感知水位变化情况。
工作正常情况下，应保持水位在某一范围内，当水位变化发生故障的时候，及时关断电机电源，发出声、光报警信号。
其目的在于对单片机技术的应用，由单片机实现自动运行，使水塔内水位始终保持在一定范围，以保证连续正常地供水。
水塔水位控制系统设计毕业设计
目录第1章概述 (2)1.1 背景介绍 (2)1.2 设计要求及意义 (3)第2章系统方案的设计 (4)2.1 总体设计方案 (4)2.2 系统组成 (6)第3章硬件设计 (6)3.1 单片机的简要介绍 (6)3.2 水位检测电路 (8)3.3 水质检测电路 (9)第4章软件设计 (10)4.1 水位控制程序 (10)4.2 水质检测程序 (12)第5章系统调试及说明 (15)5.1 软件调试 (15)5.2 硬件调试 (19)5.3 使用说明和注意事项 (20)第6章总结 (21)第7章致谢 (22)第8章参考文献 (23)第9章附录 (24)9.1 源程序清单 (24)9.2 总电路原理图 (29)第1章概述1.1 背景介绍随着科学技术的发展, 单片机作为嵌入式微控制器在工业测控系统, 智能仪器和家用电器中得到广泛使用。
在实时检测和自动控制的单片机使用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用。
水塔水位控制系统的基本要求是能够在无人监控的情况下自动进行工作, 在水塔中的水位到达水位下限时自动启动电机, 给水塔供水；在水塔水位达到水位上限的时候自动关闭电机, 停止供水。
并能在供水系统出现异常的时候能够发出警报, 以及时排除故障, 随时保证水塔的对外的正常供水作用。
水塔是在日常生活和工业使用中经常见到的蓄水装置, 通过对其水位的控制对外供水以满足需要, 其水位控制具有普遍性。
不论社会经济如何飞速, 水在人们正常生活和生产中起着重要的作用。
一旦断了水, 轻则给人民生活带来极大的不便, 重则可能造成严重的生产事故及损失, 从而对供水系统提出了更高的要求, 满足及时、准确、安全充足的供水。
如果仍然使用人工方式, 劳动强度大, 工作效率低, 安全性难以保障, 由此必须进行自动化控制系统的改造。
从而实现提供足够的水量、平稳的水压、水塔水位的自动控制有设计低成本、高实用价值的控制器。
该设计采用分立的电路实现超高、低警戒水位处理,实现自动控制,而达到节能的目的,提高了供水系统的质量。
水位控制课程设计
水位控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解水位控制的基本概念，掌握水位变化的影响因素。
2. 学生能够运用数学和科学知识，分析和解释水位调控的原理。
3. 学生能够掌握至少两种水位调控方法，并了解其适用场景。
技能目标：1. 学生能够运用所学的理论知识，设计简单的水位控制系统方案。
2. 学生通过实验操作，培养观察、记录和分析数据的能力。
3. 学生能够利用图表、报告等形式，清晰、准确地表达水位控制过程和结果。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对水资源保护和合理利用的意识，树立环保责任感。
2. 学生在小组合作中，培养团队协作、沟通和解决问题的能力。
3. 学生通过探索水位控制技术，激发对科学研究的兴趣，培养创新精神。
课程性质：本课程属于科学实践类课程，结合数学、物理和环保知识，培养学生解决实际问题的能力。
学生特点：学生为八年级学生，具备一定的数学、科学知识基础，具有较强的探究欲望和动手能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论知识与实践操作相结合，培养学生的创新意识和实践能力。
教学过程中，注重引导学生主动探究、合作学习，提高学生的综合素养。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 水位变化的影响因素- 水文循环基本概念- 河流、湖泊、水库水位变化规律- 气候、地形、植被对水位的影响2. 水位调控原理- 水力学基本原理- 水库、湖泊水位调控方法- 水闸、水泵等调控设备的工作原理3. 水位控制系统设计- 系统设计的基本原则- 水位调控方案设计方法- 实际案例分析4. 实践操作与实验- 模拟水位调控实验- 数据收集、记录与分析- 实验报告撰写教学大纲安排：第一课时：水位变化的影响因素第二课时：水位调控原理第三课时：水位控制系统设计第四课时：实践操作与实验教材章节及内容：第一章 水资源与水位变化第一节 水文循环第二节 水位变化规律第二章 水位调控技术第一节 水力学基本原理第二节 水位调控方法第三节 水闸、水泵等调控设备第三章 水位控制系统设计与应用第一节 系统设计原则与方法第二节 实际案例分析第四章 实践操作与实验第一节 模拟水位调控实验第二节 数据收集与分析第三节 实验报告撰写教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，引导学生从理论到实践，逐步掌握水位控制相关知识。
水箱水位控制系统的设计_毕业设计
水箱水位控制系统的设计目录1绪论 (1)1.1计算机模拟控制系统 (1)1.1.1系统的分类 (1)1.1.2系统的数学模型 (1)1.2计算机模拟控制系统 (1)1.3数学模型及其建立方法 (2)1.3.1数学模型的表达形式与对模型的要求 (2)1.3.2建立数学模型的基本方法 (3)2水箱水位系统概述 (5)2.1水箱水位控制系统硬件设计 (5)2.1.1有自平衡能力的单容元件 (6)2.1.2电动机的数学模型 (6)2.1.3减速器的传递函数 (7)2.2系统的传递函数 (8)2.2.1控制器的确定 (9)2.3控制器的正反作用 (9)3硬件电路 (11)3.1控制系统的校正 (11)3.2控制系统的稳态误差 (12)4仿真软件介绍 (14)4.1 MATLAB的启动和退出 (14)4.1.1MATLAB操作桌面简介 (14)4.1.2命令窗口菜单（Command Window）简介 (16)4.2变量 (17)4.3MATLAB的矩阵运算 (18)4.4仿真 (19)5结论 (20)6参考文献 (21)11绪论1.1计算机模拟控制系统计算机模拟控制系统是在自动化控制技术和计算机技术的飞速发展的基础上产生的，20世纪50年代中期，经典控制理论已经发展成熟，并在不少工程技术领域得到了成功的应用。
随着复杂系统的设计和复杂控制规律的实现上很难满足更高的要求。
现代控制理论的发展为自动控制系统的分析、设计与综合增添了理论基础，而计算机技术的发展为新型控制方法的实现提供了非常有效的手段，两者的结合极大的推动了自动控制技术的发展。
进而计算机模拟控制系统广泛的应用于工厂生产，逐渐融入于生产中，各类大型工厂均离不开计算机控制系统。
1.1.1系统的分类按系统性能分：线性系统和非线性系统；连续系统和离散系统；定常系统和时变系统；确定系统和不确定系统。
1、线性连续系统：用线性微分方程式来描述，如果微分方程的系数为常数，则为定常系统；如果系数随时间而变化，则为时变系统。
液位控制系统设计
本文主要设汁了一种液位控制器，它以8051作为控制器，通过8031单片机和模数转换器等硬件系统和软件设讣方法，实现具有液位检测报警和控制双重功能，并对液位值进行显zjxo本系统是基于单片机的液位控制，在设计中主要有水位检测、按键控制、水位控制、显示部分、故障报警等儿部分组成来实现液位控制。
主要用水位传感器检测水位，用六个控制按键来实现按健控制，用三位7段LED显示器来完成显示部分，用变频器来控制循环泵的转速，并且通过模数转换把这些信号送入单片机中。
把这些信号与单片机中内部设定的值相比，以判断单片机是否需要进行相应的操作，即是否需要开启补水泵或排水泵，来实现对液面的控制，从而实现单片机自动控制液面的LI的。
本设计用单片机控制，易于实现液位的控制，而且有造价低、程序易于调试、一部分出现故障不会影响其他部分的工作、维修方便、等优点。
关键词：8051单片机；模数转换；水位控制；自动控制1前言 (3)1.1课题背景 (3)1.2国内外研究的现状 (3)1.3使用单片机实现水体液位控制的优点 (4)2系统硬件设计 (6)2.1核心芯片8051单片机 (6)2. 2液位传感器设计 (9)2.4 ADC0809A/D转换器 (13)2.5键盘及显示接口 (16)2.6自动报警电路 (17)下列二种情况发生系统报警。
(18)1）当水位达到上限极限水位时报警，水位到达上限极限水位时系统发出报警： (18)2）当水位达到下限极限水位时报警，水位到达下限极限水位时系统发出报警 (18)3系统软件的设计 (19)3.1软件设计流程图 (19)致谢231前言1.1课题背景液位控制系统是以液位为被控参数的控制系统，它在工业生产的各个领域都有广泛的应用。
在工业生产过程中，有很多地方需要对容器内的介质进行液位控制，使之高精度地保持在给定的数值，如在建材行业中，玻璃窑炉液位的稳定对窑炉的使用寿命和产品的质量起着至关重要的作用。
液位控制一般指对某一液位进行控制调节，使其达到所要求的控制精度。
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水位控制系统的设计
主题名称:
水箱液位控制系统的专业化设计；
电气工程及其自动化编号:
姓氏:
word数据水箱水位控制系统的设计本设计主要基于单片机的硬件电路设计，实现了一个能实现水位自动控制、自动保护和自动声光报警的控制系统。
该控制系统由模数转换部分、单片机控制部分、数字显示部分、电机驱动部分、电机控制部分等组成。
同时，对每个部分进行了详细的讨论。
设计中分析了水塔水位控制的原理。
选用AT89C51单片机作为控制水塔水位的处理芯片，由AT89C51的P1口直接控制。
设计方案采用模块化程序设计方法，结合程序流程图，编写程序代码。
最后，利用KEIL公司的u Vision3软件和付伟仿真软件进行仿真实验，达到单片机自动控制水塔水位变化的目的。
关键词:
单片机，水塔水位控制原理，AT89C51，付伟仿真软件word数据目录简介1第1章设计内容21.1设计要求21.2方案设计2第2章硬件电路设计32.1系统框图设计32.2系统原理4第3章水塔水位控制系统硬件电路设计53.1水位检测电路53.2水位显示电路53.3电机控制电路63.4振荡电路和复位电路道路73.5声光报警电路7第4章
软件编程84.1系统主程序流程图84.2 编写C程序9第5章硬件制作和调试10结论11附录12模拟总图12源代码13水塔是日常生活和工业应用中常见的储水设备，在我们的生活中起着重要的作用。
基于单片机的水塔水位控制系统自动将水塔水位保持在一定位置，并通过控制水位向外界供水，以满足需要。
水塔内的水位控制是水塔运行的关键。
该系统利用水位传感器检测水塔的水位，并将检测到的信号传输给单片机进行处理。
通过调节定时器的定时时间来增加或减少占空比，并编程控制，从而实现电机的调速。
最后，液晶屏用于显示当前水位状态和电机转速。
系统中使用报警模块实现低水位蜂鸣器报警、低报警水位自动处理、正常水位蜂鸣器报警和正常水位处理。
该系统适应了不同用水场合下用水速度的需要，节省了工作时间，提高了整体工作效率，实现了水塔水位的自动控制。
液位控制是工业控制中的一个重要问题。
鉴于液位控制过程的大滞后、时变和非线性的特点，为了满足复杂系统的控制要求，人们开发了各种先进的智能控制器，模糊PID控制器就是其中之一。
模糊PID控制结合了PID控制算法和模糊控制方法的优点。
它可以实现对PID参数的在线调整，使控制系统响应速度快，大大缩短过渡过程时间，减少超调量，减少振荡次数，具有很强的鲁棒性和稳定性，在模糊控制中发挥着非常重要的作用。
第1章设计内容1.1设计要求在Proteus中绘制原理图或使用实物，并编程实现以下功能:
(1)用发光二极管数码管显示当前水位；
(2)用键模拟水位开关；
(3)可以设定水位的上限和下限。
当水位达到或超过上限时，电机停止转动。
当水位达到或超过下限时，电机开始旋转。
(4)设置声光报警系统。
当水位太低或太满时，相应的报警指示灯会闪烁并发出警报。
1.2方案设计本方案采用单片机AT89C51作为控制芯片。
主要工作过程是当塔内水位处于低水位时，水位检测传感器向单片机发出高水位，单片机驱动水泵加水，显示系统使红灯闪烁。
当水位在正常范围内时，水泵——省略部分——签名的int # definechar无符号charuchar代码shuzu []={0xc0，0xf9，0xa4，0xb0，0x99，0x92，0x82，0xf8，0x 80 }；uint n，m；//* * * * * * * *延迟程序* * * * * * * * * * * *无效延迟(){uinti，j；(I=0；i12I)对于(j=0；j120j)；} sbit k7=p1 ；sbit k6=p1 ；sbit k5=p1 ；sbit k4=p1 ；sbit k3=p1 ；sbit k2=p1 ；sbit k1=p1 ；sbit k0=p1 ；sbit dj=p3 ；sbit fmq=p3 ；sbit led1=p3 ；sbit led2=p3 ；//* * * * * * * * * * * *主程序* * * * * * * * * * * void main(){ led 1=0；led 2=0；而(1){ if(K6==1)DJ=1；if(k7==0)n=0；if(K6==0)n=1；if(K5==0)n=2；if(k4==0)n=3；if(k3==0)n=4；if(k2==0)n=5；if(k1==0)n=6；if(k0==0){ n=7；DJ=0；* P0=舒祖·[；if(k7==1 )( m=0；m10m){ delay()；fmq=~ fmqled1=~ led1}if(k0==0)表示(m=0；m10m){ delay()；fmq=~ fmqled2=~ led2} }}。