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1、陕西航空职业技术学院毕业设计（论文）摘要摘要设计安装一台控制水塔的供电泵电动机的控制电路，使水塔水位保持在规定范围内。使其能自动控制在规定水位线内，并且可通过 PLC 进行自动控制。水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统,传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点,而自动控制原理, 依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,保持水压恒定以满足用水要求, 从而提高了供水系统的质量。而且成本低，安装方便，经过多次实验证明，灵敏性好,具有结构简单，使用寿命长，可靠性高，操作维修方便，经济实用的优点是节约水源，方便家庭和单位控制水塔水位的理想装置。安装于水塔上的传感器将水塔的水位转化成 1-5
2、 伏的电信号；电信号到达 PLC 将控制控制水泵的开关。水箱水位自动控制系统由 PLC !核心控制部件高低位水箱的水位检测电路高低水位信号传送给 PLC 水泵电动机控制电路 PLC 控制启停及切换。水塔水位控制系统采用交流电压检测水位,在控制系统启动后，若水槽水位低于水槽最低水位 S2 时液位传感器将水位信号转化为电信号向 PLC 发出信号，PLC 根据此信号打开补水泵向水槽补水，当水位达到水槽最高水位 S4 时液位传感器将水位信号转化为电信号向 PLC 发出信号停止补水泵的工作，当水塔水位达到最低水位 S2 时，液位传感器将水位信号转化为电信号向 PLC 输出，PLC 在收到信号后启动水泵向
3、水塔加水，当水塔水位达到最高水位 S1 时传感器将水位信号转化为电信号向 PLC 发出信号停止水泵的工作。因此需要变频供水，恒压供水, 从而实现自动控制。陕西航空职业技术学院毕业设计（论文）1目目 录录一一 概述概述.1二二 水塔供水自动控制系统方案设计水塔供水自动控制系统方案设计.2设计方案 .2三三 水塔水位自动控制系统设计水塔水位自动控制系统设计.21 水泵电动机控制电路的设计 .22 水位传感器的选择 .4四四 水位自动控制系统水位自动控制系统的的组成组成.61、系统构成及其控制要求 .62 系统框图 .7五五 PLCPLC 的设的设计计.81 可编程序控制器(PLC)简介 .82 P
4、LC 工作原理.83 PLC 的编程语言-梯形图.94 SYSMAC-C 系列 P 型机概述.115 水塔水位自动控制系统的软件设计 .12六六 结束语（系统总结束语（系统总结结分析）分析）.171 系统的优点.172 结束语.17参考文献参考文献.19致致 谢谢.20陕西航空职业技术学院毕业设计（论文）2水塔供水自动控制系统的设计水塔供水自动控制系统的设计 一一 概述概述水塔水位控制系统采用交流电压检测水位,在控制系统启动后，若水槽水位低于水槽最低水位 S2 时液位传感器将水位信号转化为电信号向 PLC 发出信号，PLC 根据此信号打开补水泵向水槽补水，当水位达到水槽最高水位 S4 时液位传
5、感器将水位信号转化为电信号向 PLC 发出信号停止补水泵的工作，当水塔水位达到最低水位 S2 时，液位传感器将水位信号转化为电信号向 PLC 输出，PLC 在收到信号后启动水泵向水塔加水，当水塔水位达到最高水位 S1 时传感器将水位信号转化为电信号向 PLC 发出信号停止水泵的工作。二二 水塔供水自动控制系统方案设计水塔供水自动控制系统方案设计设计方案设计方案PLC 和传感器构成的水塔水位恒定的控制系统原理。在控制系统启动后，若水槽水位低于水槽最低水位时液位传感器将水位信号转化为电信号向 PLC 发出信号，PLC 根据此信号打开补水泵向水槽补水，当水位达到水槽最高水位时液位传感器将水位信号转化
6、为电信号向 PLC 发出信号停止补水泵的工作，当水塔水位达到最低水位时，液位传感器将水位信号转化为电信号向 PLC 输出，PLC 在收到信号后启动水泵向水塔加水，当水塔水位达到最高水位时传感器将水位信号转化为电信号向 PLC 发出信号停止水泵的工作。本文主要阐述利用 PLC 和传感器构成的水塔水位恒定的控制系统。陕西航空职业技术学院毕业设计（论文）3三三 水塔水位自动控制系统设计水塔水位自动控制系统设计1 1 水泵电动机控制电路的设计水泵电动机控制电路的设计给排水工程中常使用三相异步电动机， 水泵上的电动机一般都是单向旋转有以下控制。在水塔水位检测系统中通过水位传感器检测实际水位的高度，当水位
7、低于最低水位时向 PLC 发出信息启动水泵，经过 5 分钟检测水塔水位是否提高控制水泵的工作，当水位达到最高水位时向 PLC 发出信息控制信息停止水泵工作。供水系统的基本原理如图 5.1 所示，水位闭环调节原理是：通过在水塔中的水位传感器，将水位值变换为电流信号进入 PLC，执行较后程序，通过水泵的开关对水塔中的水位进行自动控制。当 PLC 出现故障时，还有一套手动控制来进行对水塔水位控制。手动控制采用交流接触器。（图 4-1 水泵电动机控制图）水泵启动工作：当投入作为主电路电源开关的配线切断器 KM1 时，在收到 PLC 的启动水泵指令后，电磁线圈 KM2 中有电流流过，电磁接触器 KM2
8、运陕西航空职业技术学院毕业设计（论文）4行。当电磁接触器 KM2 运行时，主电路的主触点 KM2 闭合，常闭触点 KM2-b打开，常开触点 KM2-m2 闭合，当主触点闭合时，电源电压施加到电动机 M 上，开始运转。当常闭触点 KM2-b 打开时，绿灯 GN-L 中无电流流过，绿灯熄灭，当常开触点 KM2-m2 闭合时，红灯 RD-L 中有电流流过，红灯点亮。水泵停止工作：当投入作为主电路电源开关的配线切断器 KM1 时，在收到 PLC 的停止水泵指令后，电磁线圈 KM2 中无电流流过，电磁接触器 KM2 恢复。当电磁接触器 KM2 恢复时，主电路的主触点 KM2 打开，常闭触点 KM2-b闭
9、合，常开触点 KM2-m2 打开，当主触点 KM2 打开时，电源电压施不再施加到电动机 M 上，电动机 M 停止运转。当常闭触点 KM2-B 闭合时，绿灯 GN-L 中有电流流过，绿灯点亮，当常开触点 KM2-m2 打开时，红灯 RD-L 中无电流流过，红灯熄灭。KM1： 配线切断器是把开闭机构、后动装置等统一装到绝缘容器内的部件，它是利用操作手柄对通常使用状态的电路进行开闭控制的。经常应用于电源电路的开闭中，当发生过载、短路等情况时自动地切断电路。KM2： 所谓电磁接触器，就是应用电磁铁对负载电流进行开闭控制的接触器，主要用于电源电路的开闭。电磁接触器有主触点和辅助触点构成的触点和电磁线圈与
10、铁心构成的靠做电磁铁部分组成。FR: 热敏继电器 是由加热器部分和触点机构部分组成的。当够电流流过加热部分时，双金属片因为受热而发生弯曲，因此触点部分被打开而使电路得到保护。2 2 水位传感器的选择水位传感器的选择根据本设计的要求所选传感器要求在水面和水底都可以使用，且要考虑到对水质的影响，所以选择超声波液位传感器 U9ULS 系列的 U9ULS10/100 系列。U9ULS 系列超声波液位传感器开关使用范围非常广。具有焊接的不锈钢传感器探头，没有缝隙不会泄露，另外没有易损的活动部件，它不会受温度、压力、密度和液体类型等参数的影响。在大多数情况下，电子设备放在铸铝的，NEMA 4/NEMA 7 防爆且防水的壳体中。U9ULS 具有以下特点：可应用于多种液体中 陕西航空职业技术学院毕业设计（论文）5可承受高达 1
