水塔水位.docx
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水塔水位
沈阳大学科技工程学院
自动控制系统课程设计报告
题目水塔水位
系（部）机电工程电子学院
班级10自动化2班
姓名
学号
指导教师韩莹
实训成绩评定表
出勤
情况
出勤天数
缺勤天数
成
绩
评
定
出勤情况及设计过程表现（15分）
课设答辩（10分）
课设报告（15分）
设计成果（60分）
总成绩（100分）
一、课程设计名称
1、系统描述及控制要求
1.1国内外发展现状调查
进入八九十年代后，PLC的软硬件功能进一步得到加强，PLC已发展成为一种可提供诸多功能的成熟的控制系统，能与其他设备通信，生成报表，调度产生，可诊断自身故障及机器故障。
这些改进使PLC符合今天对高质量高产出的要求。
德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。
西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工业网络，HMI人机界面，工业软件等。
西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高。
S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。
1.2系统描述
水塔水位控制系统过程分析：
设水塔、水池初始状态都为空着的,此时S4,S3,S2,S1均为ON。
当系统启动时，扫描到水池为液位低于水池下限位时，电磁阀Y打开（Q0.1通电），开始往水池里进水，如果进水超过5S，而水池液位没有超过水池下限位（传感器S4仍为ON），说明系统出现故障，系统故障指示灯闪烁（Q0.1闪烁）。
若5S后只有水池液位按预定的超过水池下限位（传感器S4变为OFF），说明系统在正常的工作。
此时只有水池下限位有水，系统检测到此信号时，由于水塔液位低于水塔水位下限（S2为ON），故水泵M（Q0.0通电）开始工作，向水塔供水，当水池的液位超过水池上限液位时（传感器S3变为OFF），电磁阀Y就关闭（Q0.1失电）。
但是水塔现在还没有装满，水泵M继续工作，在水池抽水向水塔供水，水塔装满时（传感器S1变为OFF），水泵M停止供水（Q0.0失电），此次给水塔供水完成。
1.3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。
2、设计方案
2.1组态设计
2.1.1组态画面设计
2.1.2组态程序设计
1、新建组态
2、新建画面
3、建立设备-com口2-新建-选择西门子S7-200系列PPI–使用地址2
4、新建数据变量
5、编写命令语言
6、与plc通信
2.1.3组态设计要点
1、对应的变量类型
2、连接方式
3、COM口的选择
4、与PLC同步。
2.2PLC设计
2、程序流程图
2.2.1硬件选择（写明选择原因）
SIMATICS7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
S7-200系列出色表现在以下几个方面：
（1）编程简单，使用方便
（2）控制灵活，程序可变，具有很好的柔
（3）功能强，扩充方便，性能价格比高
（4）控制系统设计及施工的工作量少，维修方便
（5）可靠性高，抗干扰能力强
（6）体积小、重量轻、能耗低，是“机电一体化”特有的产品。
2.2.2I/O分配（做出I/O分配的表格，输入输出分开）
名称
输入点
名称
输出点
S1
I0.1
M
Q0.0
S2
I0.2
Y
Q0.1
S3
I0.3
S4
I0.4
2.33.I/O接线图（画出原理图，并实际连线，要求有实物照片）
序号
PLC地址（PLC端子）
电气符号
（面板端子）
功能说明
1.
I0.1
S1
水塔上限位
2.
I0.2
S2
水塔下限位
3.
I0.3
S3
水池上限位
4.
I0.4
S4
水池下限位
5.
Q0.0
M
电机
6.
Q0.1
Y
阀门
7.
主机输入1M接电源+24V；
电源正端
8.
主机1L、2L、3L、面板GND接电源GND
电源地端
2.3.4PLC程序
3、设计成果展示
结合组态与PLC的设计结果，要求实物图片展示。
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