自动水位检测系统.docx

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自动水位检测系统

烟台南山学院

毕业论文

题目自动水位检测系统

姓名：

国红玉

所在学院：

运算机与电气自动化学院

所学专业：

电气工程及其自动化

班级：

08电气工程3班

学号：

9084

指导教师：

完成时刻：

2012-4-10

毕业论文（设计）任务书

论文题目

自动水位检测系统

院部

计算机与电气自动化

专业

电气工程及其自动化

班级

08级3班

毕业论文（设计）的要求

1.研究自动水位检测系统的发展及现状，了解自动水位检测系统。

PLC技术及SIMATICS7-300的应用和发展。

3.掌握PLC系统和对西门子公司的SIMATICS7-300系列的应用及各模块的选择应用。

熟悉自动水位检测系统各方面的知识。

4.针对自动水位检测系统，将S7-300和PLC的控制相结合，进行水位检测系统的组态监控设计。

毕业论文（设计）的内容与技术参数

研究如何实现自动水位检测系统的控制。

利用PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强及编程简单等特点，从而采用（PLC）西门公司的SIMATICS7-300系列来实现的自动水位检测组态。

能够实现一个自动检测系统，当系统上电后，交流电源经整流、滤波、稳压后，由电位器调节获得12V直流工作电压。

当水箱水位低于下限时，接触器线圈失电，其常闭触头使水泵接通工作，抽水到水箱中；当水位上升到上限时，接触器线圈得电，常闭触头断开，常开触头闭合，水泵停止抽水。

真正实现水位检测系统和监控系统相结合。

毕业论文（设计）工作计划

1.2011-12-01到2011-12-10进行相关资料收集，并书写开题报告。

2.2011-12-11到2012-01-01复习所学相关内容，了解各方面与PLC检测系统方面。

3.2012-01-01到2012-01-20把所了解的内容进行系统化，各方面的知识进行分类汇总。

并掌握PLC编程和硬件组态的使用。

4.2012-01-21到2012-02-25根据所做汇总进行程序编写、调试、仿真实验。

5.2011-02-26到2011-04-20完成毕业设计。

接受任务日期年月日要求完成日期年月日

学生（签名）年月日

指导教师（签名）年月日

院长（主任）（签名）年月日

摘要

水位检测在日常生活及工业领域中应用相当普遍，比如江河湖海、水箱、水塔、地下水、水电站、自助售水、江河湖海等都需要进行水位检测来了解水位的转变情形。

目前水位检测系统在国内外已经有了较为普遍的应用。

水位检测是水位数据搜集、存储、传输、处置等技术的集成，水位检测有许多方式，如人工检测，传感器检测等。

本水位检测系统的工作原理是通过水位的转变导通或断开电路，实现导通或切断系统电源而实现警报指示的工作与停止。

系统操纵电路有多种形式，本次设计通过三极管的导通与否来操纵电路的开闭，阻碍发光二极管的发光，从而起到视觉及听觉指示作用。

同时将实际水位信号引入可编程操纵器PLC中，通过PLC的通信口与组态软件相连，在软件中通过信号模拟出实际的水位，从而加倍清楚的了解到水位情形。

关键字：

检测；系统；操纵；水位

ABSTRACT

Waterleveldetectioniswidelyusedinourusuallifeandmanyindustryfields,suchasriversorlakes,watertank，watertower,groundwater,hydropowerstation,sellingwaterbyself.Thesituationsneedwaterleveldetectiontoknowthechangesofwaterlevel.Inthesedays,waterleveldetectionsystemhasbeenwidelyusedathomeandabroad.Waterleveldetectionisthesumofthedatacollection,saving,transmissionanddealing,whichhasmanymethods,suchasmanualdetection,sensordetectionandsoon.Thewaterleveldetectionsystemworksthroughthechangesinwaterlevelon-oroffcircuittorealizeconnectionorbreakingofpower,realizingthewarningsysteminworkingornot.Thesystemcontrolstheelectricwayinmanyforms.Systemcontrolcircuitstakemanyforms,thetransistor,designedbytheon-circuitortocontroltheopeningandclosing,theimpactoftheLEDlight-emittingdiodes,whichplayadirectroleinthevisuallyandhearing.Atthesametime,thesighofrealwaterlevelcanbechangedintocontrollerPLC.Bylinkingthecommunicationsportalandconfigurationsoftwarecansimulaterealwaterlevelinordertoknowthesituationofthewaterlevel.

Keyword:

detection;system;controlthewaterlevel

1绪论

检测技术

检测技术是自动化学科的重要组成部份之一，是以现代自动化系统中的应用为要紧目的，围绕参数检测和测量信号分析等信息，获取处置技术进行研究与开发的一门综合性技术。

为了监督和操纵某个生产进程或运动对象的状态，把握其进展规律，使他们处于所选工况的最正确状态，就必需把握描述他们特性的各类参数，这就第一要求检测这些参数的大小、转变趋势、转变速度等等。

通常把这种流程中含有检查、测量和测试等比较广义的参数测量叫做检测。

为实现参数检测组建的系统称为检测系统或检测装置。

检测技术与自动扮装置是将自动化、电子、运算机、操纵工程、信息处置、机械等多种学科、多种技术融合为一体并综合运用的复合技术，普遍应用于交通、电力、冶金、化工、建材等各领域自动扮装备及生产自动化进程。

检测技术与自动扮装置的研究与应用，不仅具有重要的理论意义，符合当前及尔后相当长时期内我国科技进展的战略，而且紧密结合国民经济的实际情形，对增进企业技术进步、传统工业技术改造和铁路技术装备的现代化有着重要的意义。

水位检测技术的应用与进展

随着我国经济社会的进展，对水位信息不断提出新要求，水位观测项目和内容不断增加，对观测手腕和方式和水位检测技术的研发和应用提出了愈来愈高的要求。

同时现今的工业领域中液位检测对许多自动操纵方案来讲都相当重要。

现代电子技术、传感技术、通信技术和运算机技术的迅速进展，也增进了水位检测技术自动化的进展。

水位检测是搜集、存储、传输、处置等技术的集成。

从传统的水位检测方式即人工检测技术分析来看，要紧存在以下问题：

第一记录方式以模拟方式为主，确实是数字方式记录的也很难方便的输入运算机处置，第二数据处置大体靠人工处置判定，费时易错，最后水位信息的搜集、传输、处置的实时性和准确性较差，无法适应现代水位的需求。

因此，要用自动化技术增进水位检测自动化的进展。

水位检测系统设计的意义

水位检测系统是自然界和一样工业界不可缺少的一种检测系统。

但凡江河湖海，工业中应用的蓄水池、水塔、水箱、地下水等都需要有水位检测。

供水系统中有许多设备由于所处地形高，上下极为不便，有时水即将用完或已经用完也不知道，造成需用水时却水量不足或无水可用的情形。

另外，在向池中注水进程中，由于不明白水位情形，也就无法操纵注水量多少，为了准确把握水位情形，传统的做法是安排人员进行人为监控，如此不仅会占用人力、物力，还会大大阻碍工作效率。

为此需要对水位检测情形实现自动化检测、数据化、智能化显示、视觉或听觉冲击化报警，实现水位检测一个完整的系统，那么工作人员即能够实此刻操作室获知整个设备的水位状况，如此不但大大减低工作人员的危险性，同时更提升了工作的效率及简便性。

2关于PLC的介绍

可编程序操纵器的产生和进展

可编程序操纵器的产生

目前，工业生产自动化操纵技术发生了深刻的转变。

不管是从国外引进的自动化生产线，仍是自行设计的自动操纵系统，普遍把可编程操纵器（PLC）作为操纵系统的核心器件，在自动化领域已形成了一种工业操纵趋势。

可编程操纵器是一种专为在工业环境下应用而设计的运算机操纵系统，它采纳可编程序的存储器，能够执行逻辑操纵、顺序操纵、按时、计数和算术运算等操作功能，并通过开关量、模拟量的输入和输出完成各类机械或生产进程的操纵。

它具有丰硕的输入输出接口，并具有较强的驱动能力，其硬件需依如实际需要选配，其软件那么需要依照操纵要求进行设计。

初期的可编程操纵器只能进行逻辑操纵，简称PLC，此刻的可编程操纵器不仅能够进行逻辑操纵，也能够对模拟量进行操纵。

后来美国电气制造协会将它命名为可编程操纵器，简称PC。

但PC那个名称已成为个人运算机的专称，因此此刻仍然把可编程操纵器简称为PLC。

可编程操纵器的产生和继电器—接触器操纵系统有专门大的关系。

继电器—接触器操纵已经有上百年的历史，它是一种弱电信号操纵强电信号的电磁开关，具有结构简单、电路直观、价钱低廉、容易操作、易于维修的优势。

关于工作模式固定、要求比较简单的场合超级利用，至今仍有普遍的用途。

可是当工作模式改变时，就必需改变系统的硬件接线，操纵柜中的物件和接线都要作相应的变更，改造工期长、费用高，用户宁愿扔掉旧操纵柜，另做一个新操纵柜利用，阻碍了产品更新换代。

随着工业生产的迅速进展，市场竞争的猛烈，产品更新换代的周期日趋缩短，工业生产从大量量、少品种，向小批量、多品种转换，继电器—接触器操纵难以知足市场要求，此问题第一被美国通用汽车公司（GM公司）提了出来。

通用汽车公司为适合汽车型号的不断翻新，知足用户对产品多样性的需求，公布对外招标，要求制造一种新的工业操纵装置，取代传统的继电器—接触器操纵。

其对新装置性能提出的要求确实是闻名的GM10条，即:

（1）编程方便，现场可修改程序；

（2）维修方便，采纳模块化结构；

（3）靠得住性高于继电器操纵装置；

（4）体积小于继电器操纵装置；

（5）数据可直接送入治理运算机；

（6）本钱可与继电器操纵装置竞争；

（7）输入能够是交流115V；

（8）输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等；

（9）在扩展时，原系统只要很小变更；

（10）用户程序存储器容量至少能扩展到4K。

这十项指标确实是现代PLC的最大体功能，值得注意的是PLC并非等同于一般运算机，它与有关的外部设备