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1、毕业设计（论文）目 录摘要：3序 言4第一章 水位检测与信号传输51.1 BZ2401型电子式水位开关5第二章 信号的处理与控制82.1 PLC编程简介82.2 PLC 基础知识82.3 PLC的特点-132.4 PLC的应用领域-14第三章 水位报警器17 3.1 水位报警系统17 3.2 水位报警器系统电路图18 3.2 PLC信号处理程序-19第四章 水位报警器的安装与调试204.1 抗干扰措施204.2 硬件的安装调试204.3 系统测试21小 结22致 谢22参考文献23摘要水位报警器该水位报警器系统主要包括直流稳压电源，信号采集，信号处理及报警输出部分，直流稳压电源采用+24V蓄电
2、池，使用BZ2401型电子式水位开关来采集水位信号，使用西门子S7-200 PLC来处理信号输入输出，维持系统运行，报警指示则采用红绿白小灯泡分别对水位上下限及正常水位作出指示，用继电器开关来调节水位。关键词：西门子S7-200 PLC ，BZ2401型电子式水位开关，继电器序言水位报警器在当今社会具有十分重要的用途与广泛的应用范围，与人民的生活息息相关，在工农业等方面也具有十分重要的用途与作用。. 适用范围：清水、各种污水、酸碱水、海水、水处理药剂、河涌水、纺织印染水、工业废水，还适合做船舶水位开关等 适用行业：自来水厂、名贵水产养殖业、植物育种、水库、供电房、污水处理行业等本次设计的水位报
3、警器主要应用于植物育种方面，同时可用于蓄水池、水库等等相关适应行业领域。具有适用范围广，可拓展，性价比优良，体积小易于安装等优点。水位检测与信号传输电子式水位开关（BZ2401） 电子式水位开关（BZ2401）产品简介BZ2401：工作电压是DC24V，当判断有水时，输出24V高电平，当判断无水时，输出0V低电平 电子式水位开关的原理及概况 1.概况： 电子式水位开关（电子式液位开关），不需浮球和干簧管，外部无机械动作，液体浸到水位开关红线或蓝线位置就能动作（红线和蓝线在实物中不存在，图中标明是为了辅助解释原理），耐污耐用，不怕漂浮物影响，任意角度安装，适宜长时间浸在水中，可与PLC配合使用。
4、外壳全部用PVC塑料，耐腐蚀 2.工作原理： 通过电子探头对水位进行检测，再由水位检测专用芯片对检测到的信号进行处理，当被测液体到达动作点时，芯片输出高低电平信号，再配合水位控制器或与PLC工作，可实现水位控制全自动化。 3.特点： （1）特性：耐污、耐倾摇、耐酸碱，不怕磁场影响、不怕金属体影响、不怕水压变化影响、不怕光线影响，无盲区，外部无可动部件，不怕漂浮物的影响。（部分恶劣的水质需要根据水质情况调整灵敏度） （2）适用范围：清水、河水、各种污水、酸碱水、水处理药剂、纺织印染水、工业废水等。 （3）安装方法：同一水位开关，可以横装、竖装、斜装等不规则自由安装，灵活方便 （4）。固定方法：螺
5、纹接口（M20）固定或管夹固定，注意水位开关不要离墙壁太近，最好与墙壁有一定距离，以免有杂物卡住，推荐用螺纹接口进行竖向安装 （5）任意延长和改变方向：客户根据需要把水位开关加接材料任意延长或改变方向，而不影响其功能，而材料只是普通而廉价的自来水PVC管和内牙接口、弯头。 （6）应用行业：普通型应用在纯水机、净水机、矿井水位自动报警、深井水位自动控制等水处理行业，中央空调、热水循环工程、水冷柴油发电机组等行业、名贵水产养殖业等。产品特征商标B&Z型号BZ2401规格15020mm右图的，适用常温水体环境。产品用环氧树脂封灌，密封防水，可长期浸在液体中，外部无机械活动部件，寿命长。 安装图片窗体
6、顶端参数：工作电压：DC 24V/12V/5V等功耗：1W 防护等级：IP68温度：-2060 寿命：10万次输出: 高低电平信号（三线型） 电缆导线长度：常规配3米电缆线，耐酸碱适用压力：0.8MPA产品内部材料：进口环保树脂 外壳材料：不导电的塑料产品尺寸： 150*20mm 150*25mm窗体底端扩展阅读： 1.电子式水位开关，不需浮球，无需干簧管，外部无机械动作,寿命长，性能稳定,一经安装无需调试、维护，即使外表积有污垢，它也表现出色。同一水位开关，可以横装、竖装、斜装等不规则自由安装,灵活方便。 信号的处理与控制 PLC 实体图PLC编程简介 PLC的基本概念PLC = Progr
7、ammable logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑
8、控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC PLC基础知识PLC的发展历程在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable Contr
9、oller（PC）。个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为3040%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
10、1.2 PLC的构成从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。1.3 CPU的构成CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析
11、后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度
12、，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。1.4 I/O模块PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。常用的I/O分类如下：开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10
13、V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。1.5 电源模块PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。1.6 底板或机架大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。1.7 PLC系统的其它设备1.7.1 编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。也就是我们系统的上位机。1.7.2 人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。1.8 PLC的通信联网依靠先进的工业网络技
