水塔水位控制
工控网络与组态技术课件：水塔水位控制
➢ 创建PLC变量表
在“项目树”窗格中，依次单击PLC_1[CPU 1214C DC/DC/DC]”→“PLC交量”选项，双击“添加新变 量表”选项，并将新添加的变量表命名为“PLC变量表”，然后在 “PLC变量表”中新建变量。
➢ 编写OB1主程序
03
触摸屏 画面组态
➢ 创建HMI变量表
在“项目树”窗格中，依次选择“HMI_1”→“HMI变量”选项，双击“添加新变量表”选项，并修改变量 表为HMI变量表，创建HMI变量。
➢ 实例内容
①S7-1200 PLC(CPU1214CDC/DC/DC),一台，订货号为6ES7214-1AG40-0XB0; ②精简触摸屏KTP600,一台，订货号为6AV2 123-2GB03-0AX0; ③四口工业交换机，一台； ④编程计算机，一台，已安装博途专业版V15.1软件。
02 P L C 程 序 编 写
工控网络与组态技术
水塔水位控制
01 项 目 任 务 02 P L C 程 序 设 计 03 触 摸 屏 画 面 组 态 04 仿 真 下 载 调 试
本讲 内容
01 项 目 任 务
➢ 项目任务
构建水塔水位控制系统，在控制系统中 限位开关S1、S2、S3、S4作为液位感知开 关，M与Y为抽水的水泵。 ①按下启动按钮，当水池S4动作，水泵Y启 动，水池开始蓄水。 ②当水池水位S3动作且水塔的S1动作时，水 塔水泵M启动，开始向水塔蓄水。 ③直至到达水塔水位S1时，水塔水泵M和水 箱水泵Y停止，蓄水结束。 ④按下停止按钮暂停上水过程，按下复位按 钮复位所有信号，重新按下启动按钮重复上 述过程。
组态图形视图
组态“功能键”
操作录屏-组态F2功 能键
组态指示灯组ຫໍສະໝຸດ 棒图04仿真下载调
PLC水塔水位自动控制
根据实际运行情况，对控制算法 的参数进行优化，提高系统的响 应速度和稳定性。
建立故障诊断机制，快速定位并 排除系统故障，确保水塔水位控 制的可靠性。
04
水塔水位自动控制系统 的实际应用与效果分析
水塔水位自动控制系统的实际应用
实时监测
水塔水位自动控制系统能够实时监测水塔的水位，并将数 据传输到PLC控制器。
01
自动控制
根据预设的水位阈值，系统能够自动控 制水泵的启动和停止，以保持水位的稳 定。
02
03
数据记录与分析
系统能够记录水位数据，并生成报表， 方便用户对水位情况进行统计分析。
水塔水位自动控制系统的效果分析
节能降耗
01
通过自动控制水泵的启停，避免了人工操作的延误和浪费，降
低了能耗。
提高供水稳定性
plc水塔水位自动控制
目录
• 水塔水位控制系统的概述 • PLC在水塔水位控制系统中的应用 • 水塔水位自动控制系统的设计 • 水塔水位自动控制系统的实际应用与效果分析 • 结论
01
水塔水位控制系统的概 述
水塔水位控制的意义
保证供水稳定
水塔作为供水系统的重要环节，保持水位在合理 范围内对于保证供水稳定至关重要。
执行机构
根据PLC控制器的输出信号，执行相应的动 作，如调节阀门的开度或水泵的运行状态。
水塔水位控制系统的基本原理
采集水位数据
通过水位传感器实时监测水塔内的水 位数据。
计算控制信号
执行控制动作
执行机构根据PLC控制器的输出信号， 执行相应的控制动作，调节水流量或 水泵的运行状态，以保持水塔水位的 稳定。
02
系统能够实时监测水位，避免了因水位过高或过低对供水系统
《PLC》水塔水位的模拟控制实验
《PLC》水塔水位的模拟控制实验一、实验目的1.学会用PLC构成水塔水位的自动控制系统2.熟练掌握PLC编程软件的编程方法和应用二、实验设备三、面板图1四、控制要求当水池水位低于水池低水位界（SB4为ON表示），阀L2打开进水（L2为ON）定时器开始定时，4秒后，如果SB4还不为OFF，那么阀L2指示灯闪烁，表示阀L2没有进水，出现故障，SB3为ON后，阀L2关闭（L2为OFF）。
当SB4为OFF时，且水塔水位低于水塔低水位界时SB2为ON，电机L1运转抽水。
当水塔水位高于水塔水位界时电机L1停止。
五、端口分配表2六、操作步骤1、按照I/O端口分配表或接线图完成PLC与实验模块之间的接线，将PLC的DI 输入端中的1M、2M公共端接到公共端的M端，将PLC的DO输出端中的1L、2L、3L公共端接到公共端的L+端,实验挂箱的COM端接到公共端的M端。
+24V接到公共端的L+端，认真检查，确保正确无误。
2、打开示例程序或用户自己编写的控制程序，进行编译，有错误时根据提示信息修改，直至无误，用PC/PPI通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中，下载完毕后将PLC的“RUN/STOP”开关拨至“RUN”状态。
3、按下按钮SB4为ON后，阀L2打开进水（L2为ON）。
定时器开始定时，4秒后，如果SB4还不为OFF，那么阀L2指示灯闪烁，表示阀L2没有进水，出现故障。
4、按下按钮SB3为ON后，阀L2关闭（L2为OFF）。
5、松开按钮SB4（SB4为OFF)时，按下SB2（SB2为ON）即水塔水位低于水塔低水位界时，电机L1运转抽水。
6、按下按钮L1电机L1停止。
七、实验总结1.了解并掌握水塔水位模拟控制的的工作原理。
2.能熟练运用编制和调试PLC程序的方法3。
水塔水位控制系统电子课程设计全文.
水塔水位控制系统电子课程设计全文.一、水塔水位控制系统的概述水塔水位控制系统是一种自动水位控制系统，主要应用于水塔的水位管理，它可以自动检测水塔的水位，并根据预设的设定值来控制水塔的水位。
系统中的核心部分为水位传感器，用于实时监测水箱的水位，上位机通过水压变送器和电磁阀控制水箱水位。
水塔水位控制系统可以有效控制低水位、高水位等水位状况，提高水塔供水效率，减少水质污染。
水塔水位控制系统主要由以下组成：1.水位传感器：水位传感器安装在水塔内，用于实时检测水塔内水位，传感器将水位数据转换成信号，供上位机控制体系读取。
2.水压变送器：水压变送器通过水压变频器把信号转换成变动的阀门控制电流，用于控制水塔水位，保持在安全范围。
3.电磁阀：电磁阀用于控制水塔内水位，当水位过高时，电磁阀自动开阀引水排出；当水位过低时，电磁阀自动关阀，停止水位控制。
4.上位机：上位机主要用于控制系统的数据采集和参数设置，实时显示水位变化，记录水塔的水位变化，���便用户管理。
水塔水位控制系统的工作原理主要是通过水位传感器实时检测水塔水位，把水位高度数据转换成信号，由上位机控制，再经过水压变送器，控制电磁阀的开关，一旦水位超过预设的范围，系统将自动打开阀门，排出多余的水，当水位低于设定值时，阀门将自动关闭，以保持水位在安全范围内。
1.可实现自动控制，减少人工介入，安全性高。
2.系统运行可靠，采用传感器及计算机控制技术，精准可靠，运行稳定性高。
3.采用智能及精确控制技术，精确度高，水位控制精度可达0.1米。
4.可扩展性强，系统布线简单，无需增设其他电源，可根据实际需要，自动添加检测和控制元件。
五、安装工作1.根据实际水位检测点的位置安装水位传感器。
2.安装及调试水压变送器。
3.根据需要设置水位控制器参数，包括水位上、下限及低压保护阈值等。
4.安装电磁阀，并完成接线，确保系统的正常运行。
5.对控制系统的基本功能进行检测和调试，确保控制系统的性能达到设计要求。
第7章水塔水位控制
三、程序流程图
四、I/O分配
PLC地址（PLC端子） 电气符号（面板端子）
X00 X01 X02 S1 S2 S3
功能说明
水塔液位上限位 水塔液位下限位 水池液位上限位
X03位 抽水电机 进水阀门
电源端
主机COM0、COM1、COM2等接电源GND
七、程序设计
2.当水位低于S4时，阀Y开启，系统开始向水池中注 水，5S后如7.果水池中的水位还未达到S4，则Y指示 灯闪亮，系统报警。 3.当水池中的水位高于S3、水塔中的水位低于S2，则 电机M开始运转，水泵开始由水池向水塔中抽水。 4.当水塔中的水位高于S1时，电机M停止运转，水泵 停止向水塔抽水。
五、接线图
六、操作步骤 1.按控制接线图连接控制回路； 2.将编译无误的控制程序下载至PLC中，并将 模式选择开关拨至RUN状态； 3.将各限位开关拨至以下状态：S1=0、S2=0、 S3=0、S4=0，观察阀门Y状态，5S后如果S4仍 然未拨至ON状态，则Y状态如何？ 4.将S4拨至ON，观察抽水电机M状态；继而将 S1拨至ON，观察抽水电机M状态。 5.尝试编译新的控制程序，实现不同于示例 程序的控制效果。
水塔水位控制
水塔水位控制
一、工艺要求
二、控制要求 1.各限位开关定义如下：
S1定义为水塔水位上部传感器（ON：液面已到水塔上限位、OFF：液面未到 水塔上限位） S2定义为水塔水位下部传感器（ON：液面已到水塔下限位、OFF：液面未到 水塔下限位） S3定义为水池水位上部传感器（ON：液面已到水池上限位、OFF：液面未到 水池上限位） S4定义为水池水位下部传感器（ON：液面已到水池下限位、OFF：液面未到 水池下限位）；
水塔水位控制系统[001]
![水塔水位控制系统[001]](https://img.taocdn.com/s3/m/bb8358907e192279168884868762caaedd33bab3.png)
水塔水位控制系统引言水资源的合理利用是现代社会可持续发展的重要环节，对于一些需要存储和调控水资源的场所，例如城市、农田或工业区等，水塔是一个非常重要的设施。
水塔水位控制系统是一种自动化控制系统，用于监测和维护水塔的水位在合适的范围内。
本文将介绍水塔水位控制系统的工作原理、组成部分以及其应用领域。
工作原理水塔水位控制系统通过使用传感器测量水塔的水位，并将测量值传输给控制器进行处理。
根据设定的水位范围，控制器将开启或关闭水泵以控制水的进出。
当水位低于设定下限时，控制器将打开水泵，将水从外部供水系统或水源中抽入水塔；当水位达到设定上限时，控制器将关闭水泵，阻止水的进入。
组成部分一个典型的水塔水位控制系统由以下几个组成部分构成：•水位传感器：用于测量水塔的水位。
常用的传感器类型包括浮球型传感器、超声波传感器等。
传感器将水位信息转换为电信号，并传输给控制器。
•控制器：接收传感器传输的水位信息，并根据设定的水位范围，控制水泵的开启和关闭。
常见的控制器类型有单片机控制器、PLC控制器等。
•水泵：根据控制器的指令，控制水的进出。
水泵负责将水从外部水源供给到水塔中，或将水从水塔送入供水系统。
•电源：为水位传感器、控制器和水泵提供电力。
电源通常是交流电或直流电。
•通信模块（可选）：用于与远程监控系统进行通信，实现远程监控和控制。
通信模块可以通过有线或无线方式与远程系统进行数据传输。
应用领域水塔水位控制系统被广泛应用于各个领域，包括城市供水系统、农田灌溉系统、工业生产场所等。
以下是几个常见的应用场景：•城市供水系统：水塔水位控制系统用于城市的供水系统，确保水塔的水位在合适的范围内，保障城市居民的供水需求。
•农田灌溉系统：水塔水位控制系统可以用于农田的灌溉系统，确保农田得到适量的水源供给，提高农作物的产量。
•工业生产场所：一些工业生产过程需要大量的水资源，水塔水位控制系统可以确保工业场所得到稳定的供水，保证生产的连续性。
水塔水位控制系统PLC设计说明书
水塔水位控制系统PLC 设计1、水塔水位控制系统PLC 硬件设计 1.1、水塔水位控制系统设计要求水塔水位控制装置如图1-1所示图1-1 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S4，S4此时为ON ，水阀Y 打开（Y 为ON ），开始往水池里注水，定时器开始定时，4秒以后，若水池液位没有超过水池下限液位开关时（S4还不为OFF ），则系统发出报警（阀Y 指示灯闪烁），表示阀Y 没有进水，出现故障；若系统正常，此时水池下限液位开关S4为OFF,表示水位高于下限水位。
当水位液面高于上限水位，则S3为ON ，阀Y 关闭（Y 为OFF ）。
当S4为OFF 时，且水塔水位低于水塔下限水位时（水塔下限水位开关S2为ON ），电机M 开始工作，向水塔供水，当S2为OFF 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S1为OFF ），电机M 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）1.2 水塔水位控制系统主电路水塔水位控制系统主电路如图1-2所示：M 3~L1L2L3SQFUKMFRS1---表示水塔的水位上限，S2---表示水塔的水位下限，S3---表示水池水位上限， S4---表示水池水位下限，M1为抽水电机，Y 为水阀。
图1-2 水塔水位控制系统主电路1.3、I/O 接口分配水塔水位控制系统PLC 的I/O 接口分配如表1-1所示。
表1-1 水塔水位控制系统PLC 的I/O 接口分配表符号地址 绝对地址 数据类型 说明 1 S1 I0.1 BOOL 水塔上限水位 2 S2 I0.2 BOOL 水塔下限水位 3 S3 I0.3 BOOL 水池上限水位 4 S4 I0.4 BOOL 水池下限水位 5 START I0.0 BOOL 控制开关 6 Y Q0.1 BOOL 水阀 7 M1 Q0.2 BOOL 抽水电机 8 Q0.3 BOOL 水池下限指示灯 9 Q0.4 BOOL 水池上限指示灯 10 Q0.5 BOOL 水塔下限指示灯 11 Q0.6 BOOL 水塔上限指示灯 12 Q0.7 BOOL 报警指示灯 1.4、水塔水位控制系统的I/O 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5个开关量，开关量输出触点数有8个，输入、输出触点数共有13个，只需选用一般中小型控制器即可。
PLC-水塔水位自动控制-
（2）常数
在编程中经常会使用常数。常数数据长度可为字节、字和双字， 在机器内部旳数据都以二进制存储，但常数旳书写能够用二进制、 十进制、十六进制、ASCII码或浮点数（实数）等多种形式。几种 常数形式分别如表3.9所示。
CPU旳存储区
1. 输入映像寄存器（I）（I0.0~I15.7），每个扫描周期采样。 2．输出映像寄存器（Q）（Q0.0~Q15.7），每个扫描周期末尾 3. 变量存储器（V） 4.位存储器（M）区（M0.0~M31.7） 5.定时器（T）存储器区 6.计数器（C）存储器区 7.高速计数器（HC） 8.累加器（AC） 9. 特殊存储器（SM）标志位 如SM0.0，SM0.1，SM0.4，SM0.5
CPU旳存储区
10.局部存储器（L）区 11.模拟量输入映像寄存器（AI） 12.模拟量输出映像寄存器（AQ） 13.顺序控制继电器（S）
三、寻址方式
1. 直接寻址方式
按位寻址 存储区内另有某些元件是具有一定功能
旳硬件，因为元件数量极少，所以不用 指出元件所在存储区域旳字节，而是直 接指出它旳编号。 按字节、字或双字寻址
返回本节
PLC编程语言旳国际原则
1.顺序功能图 2.梯形图 3.功能块图 4.语句表 5. 其他编程语言
图3.4 顺序流程图
1. 顺序功能图
T0 S1
T1 S2
S T2 S3
S
T3 T8
S8 S
T9
2. 梯形图（LAD）
图3.2 梯形图举例
3. 功能块图（FBD）
功能块图（FBD）旳图形构造与数字电子电路旳构 造极为相同，如下图3.3所示。
必须指定存储器标识符、字节地址和位号，如 图3.8 所示。图3.8中MSB表达最高位，LSB表
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水塔水位控制
一、实验目的
1.掌握置位较复杂逻辑程序的编写方法
2.掌握水塔水位控制系统的接线、调试、操作方法
二、
三、面板图
四、控制要求
1.各限位开关定义如下：
S1定义为水塔水位上部传感器（ON：液面已到水塔上限位、OFF：液面未到水塔上限位）S2定义为水塔水位下部传感器（ON：液面已到水塔下限位、OFF：液面未到水塔下限位）S3定义为水池水位上部传感器（ON：液面已到水池上限位、OFF：液面未到水池上限位）S4定义为水池水位下部传感器（ON：液面已到水池下限位、OFF：液面未到水池下限位）；
2.当水位低于S4时，阀Y开启，系统开始向水池中注水，5S后如果水池中的水位还未达到S4，则Y指示灯闪亮，系统报警。
3.当水池中的水位高于S3、水塔中的水位低于S2，则电机M开始运转，水泵开始由水池向水塔中抽水。
4.当水塔中的水位高于S1时，电机M停止运转，水泵停止向水塔抽水。
五、功能指令使用及程序流程图
1.较复杂逻辑程序的编写方法
在编写较复杂逻辑程序时，应遵循以下原则及顺序：
1)确定系统所需的动作及次序。
第一步是设定系统输入及输出数目，可由系统的输入及输出分立元件数目直接取得。
第二步是根据系统的控制要求，确定控制顺序、各器件相应关系以及作出何种反应。
2)将输入及输出器件编号
每一输入和输出，包括定时器、计数器、内置继电器等都有一个唯一的对应编号，不能混用。
3)画出梯形图。
根据控制系统的动作要求，画出梯形图。
梯形图设计规则如下：
a.触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上。
应根据自左至右、自上而下的原则和对输出线圈的几种可能控制路径来画。
b.不包含触点的分支应放在垂直方向，不可放在水平位置，以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。
c.在有几个串联回路相并联时，应将触头多的那个串联回路放在梯形图的最上面。
在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。
这种安排，所编制的程序简洁明了，语句较少。
d.不能将触点画在线圈的右边，只能在触点的右边接线圈。
2.程序流程图
六、端口分配及接线图
1.I/O端口分配功能表
2.控制接线图
七、操作步骤
1.按控制接线图连接控制回路；
2.将编译无误的控制程序下载至PLC中，并将模式选择开关拨至RUN状态；
3.将各限位开关拨至以下状态：S1=0、S2=0、S3=0、S4=0，观察阀门Y状态，5S后如果S4仍然未拨至ON状态，则Y状态如何？
4.将S4拨至ON，观察抽水电机M状态；继而将S1拨至ON，观察抽水电机M状态。
5.尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果。
八、实验总结
1.尝试分析整套系统的工作过程；
2.尝试用其他不同于示例程序所用的指令编译新程序，实现新的控制过程。
多种液体混合装置控制
一、实验目的
1.掌握正/负跳变指令的使用及编程
2.掌握多种液体混合装置控制系统的接线、调试、操作
二、
三、面板图
四、控制要求
1.总体控制要求：如面板图所示，本装置为三种液体混合模拟装置，由液面传感器SL1、SL2、SL3，液体A、B、C阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4，搅匀电机M，加热器H，温度传感器T组成。
实现三种液体的混合，搅匀，加热等功能。
2.打开“启动”开关，装置投入运行时。
首先液体A、B、C阀门关闭，混合液阀门打开10秒将容器放空后关闭。
然后液体A阀门打开，液体A流入容器。
当液面到达SL3时，SL3接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。
液面到达SL2时，关闭液体B阀门，打开液体C 阀门。
液面到达SL1时，关闭液体C阀门。
3.搅匀电机开始搅匀、加热器开始加热。
当混合液体在6秒内达到设定温度，加热器停止加热，搅匀电机工作6秒后停止搅动；当混合液体加热6秒后还没有达到设定温度，加热器继续加热，当混合液达到设定的温度时，加热器停止加热，搅匀电机停止工作。
4.搅匀结束以后，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。
当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。
5.关闭“启动”开关，在当前的混合液处理完毕后，停止操作。
五、功能指令使用及程序流程图
1.正/负跳变指令使用
正跳变触点指令（EU）检测到每一次正调变（由0到1），让能流接通一个扫描周期。
负跳变触点指令（ED）检测到每一次负调变（由1到0），让能流接通一个扫描周期。
2.程序流程图
六、端口分配及接线图
2.PLC外部接线图
七、操作步骤
1.检查实验设备中器材及调试程序。
2.按照I/O端口分配表或接线图完成PLC与实验模块之间的接线，认真检查，确保正确无误。
3.打开示例程序或用户自己编写的控制程序，进行编译，有错误时根据提示信息修改，直至无误，用PC/PPI通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中，下载完毕后将PLC的“RUN/STOP”开关拨至“RUN”状态。
4.打开“启动”开关，SL1、SL2、SL3拨至OFF，观察液体混合阀门YV1、YV2、YV3、YV4的工作状态。
5.等待20S后，观察液体混合阀门YV1、YV2、YV3、YV4的工作状态有何变化，依次将SL1、SL2、SL3液面传感器扳至ON，观察系统各阀门、搅动电机YKM及加热器H的工作状态。
6.将测温传感器的开关打到ON，观察系统各阀门、搅动电机YKM及加热器H的工作状态。
7.关闭“启动”开关，系统停止工作。
八、实验总结
1.总结正/负跳变指令的使用方法。
总结记录PLC与外部设备的接线过程及注意事项。