水塔水位控制系统PLC设计

1、毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目： 姓 名： 学 号： 平顶山工业职业技术学院2014年5月8日平顶山工业职业技术学院毕 业 设 计 （论文） 任 务 书姓名 专业班级 任 务 下 达 日 期 2014 年 2 月 18 日设计（论文）开始日期 2014 年 2 月 25 日设计（论文）完成日期 2014 年 4 月 30 日设计（论文）题目： 指 导 教 师 院（部） 主 任 郭 宗 跃 2014 年5 月8日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录 电力工程 学院 专业，学生 于2014年 6 月 10 日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目： 专题（论文）题目： 指

2、导老师： 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生 毕业设计（论文）成绩为 。答辩委员会 人，出席 人答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员： ， ， ， ， ， , 。平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第 页共 页学生姓名： 专业班级 年级 毕业设计（论文）题目： 评 阅 人： 指导教师： （签字） 2014 年6 月12日成 绩： 系（科）主任： （签字） 2014 年6 月12日毕业设计（论文）及答辩评语： 水塔水位控制系统设计摘 要本文采用PLC进行主控制，在水箱上安装一个自动测水位装置。利用水

3、的导电性连续地全天候地测量水位的变化，把测量到的水位变化转换成相应的电信号，主控台应用MCGS（Monitor and Control Generated System）组态软件对接收到的信号进行数据处理，完成相应的水位显示、故障报警信息显示、实时曲线和历史曲线的显示，使水位保持在适当的位置。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，是节约水源，方便家庭和单位控制水塔水位的理想装置

4、。 关键词:水位； 自动控制系统；调试 ；可编程控制器（PLC）目录插图清单表格清单摘要Abstract第一章 绪论 11.1水塔水位控制系统设计的重要性11.2控制理论的发展及应用概况11.3本文的主要工作2第二章 水塔水位控制系统方案设计 32.1 PLC的工作原理 32.2 PLC选型 52.3 水位传感器的选择62.4水塔水位控制方案 8第三章 水塔水位控制系统硬件设计 93.1水塔水位控制系统主电路 93.2控制系统与PLC的输入/输出接口分配表 103.3水塔水位控制系统的I/O接线图 11第四章 水塔水位控制系统PLC软件设计 12 4.1系统工作过程 124.2程序流程图 13

5、4.3梯形图与具体分析 144.4水塔水位控制系统梯形图对应指令17总结 18参考文献19致谢20插图清单2-1 PLC运行方式图 32-2 PLC扫描周期示意图42-3 S7-300 PLC的实物图52-4 S7-300PLC的模块图52-5 EchoPod超声波液位传感器62-6水塔水位控制系统方案设计图83-1电机主电路图93-2系统接线图113-3程序流程图134-1程序流程图的梯形图15第一章 绪论1.1 水塔水位控制系统设计的重要性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, 是依据用水量的变化自动调节系统的运行参数

6、,保持水压恒定来满足用水要求, 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，是节约水源，方便家庭和单位控制水塔水位的理想装置。不论社会经济如何飞速，水在人们正常生活和生产中起着重要的作用。一旦断了水，轻则给人民生活带来极大的不便，重则可能造成严重的生产事故及损失，从而对供水系统提出了更高的要求，满足及时、准确、安全充足的供水。如果仍然使用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，由此必须对其进行自动化控制系统的改造。从而实现提供足够的水量、平稳的水压、低成本的设计、高实用价值的控制器。该设计采用分立的电路实现超高、低警戒水位处理,实现自动控制,既达到节能

7、的目的,又提高了供水系统的质量。1.2 PLC控制理论的发展及应用概况1.2.1 PLC控制理论的发展可编程控制器（Programmable Controller）,也称可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是以微处理器为核心的工业自动控制通用装置，是计算机家族的一名成员，简称PC，为了避免与个人电脑（也简称为PC）相混淆，通常将可编程控制器简称为PLC1。早期的PLC虽然PLC问世时间不长，但是随着微处理器的出现，大规模集成电路技术的迅速发展和数据通讯技术的不断进步，PLC也迅速发展，其发展过程大致可分为三个阶段：可编程逻辑控制器2。这时的PLC多少

8、由继电器控制装置的替代物的含义，其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时等。它在硬件上以计算机的形式出现，在I/O接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置中的器件主要采用分离元件和中小规模集成电路，存储器采用磁芯存储器。另外还采取了一些措施，以提高其抗干扰的能力。在软件编程上采用广大电器工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式梯形图。因此，早期的PLC的性能要优于继电器控制装置，其优点包括简单易懂，便于安装，体积小，能耗低，有故障指示，能重复使用等。其中PLC特有的编程语言梯形图一直沿用至今。在七十年代，微处理器的出现使PLC发生了巨大的变化。美国，日本，德国等一些厂家先后开

9、始采用微处理器作为PLC的中央处理单元（CPU）。这样，使PLC的功能大大增强。在软件方面，除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能以外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。在硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量块、远程I/O模块、各种特殊功能模块。并扩大了存储器的容量，是各种逻辑线圈的数量增加，还提供了一定数量的数据寄存器，使PLC的应用范围得以扩大。进入八十年代中、后期，由于超大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采用的微处理器的档次普遍提高。而且，为了进一步提高PLC的处理速度，各制造厂商纷纷开发研制了专用

10、逻辑处理芯片。这样使得PLC软、硬功能发生了巨大变化。我国在八十年代初才开始使用PLC，目前从国外引进的PLC使用较为普遍是由日本OMRON公司C系列、三菱公司F系列、美国GE公司GE系列和德国西门子公司S系列等。1.2.2 PLC控制理论的应用PLC初始时针对工业顺序控制发展而研制的。经过近40年的发展，PLC技术已大大超过其出现时的技术水平，其定位在低成本自动化项目和作为大型Distributed Control System（DCS）或Fieldbus Control System（FCS）系统的I/O站。现在PLC的应用已遍布国民经济的各个领域，并几乎涉及到工业界所有领域的中、大型设备

11、的自动控制中，形成了满足各种需要的PLC应用系统。1.3 本文的主要工作在工农业生产过程中，经常需要对水位进行测量和控制。水位控制在日常生活中应用也相当广泛，比如水塔、地下水、水电站等情况下的水位控制。而水位检测可以有多种实现方法，如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等8。本文采用PLC进行主控制，在水箱上安装一个自动测量水位装置。利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化，把测量到的水位变化转换成相应的电信号，主控台应用MCGS(Monitor and Control Generated System)组态软件对接收到的信号进行数据处理，完成相应的水位显示、故障报警信息显示、实时曲线和历史曲线

12、的显示，使水位保持在适当的位置。并对水塔水位系统进行I/O分析和梯形图设计，充实设计内容，方便更清楚的了解设计内容。第二章 水塔水位控制系统方案设计2.1 PLC的工作原理 最初研制生产的PLC主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置，但这两者的运行方式是不相同的。 （1）继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式，即如果这个继电器的线圈通电或断电，该继电器所有的触点（包括其常开或常闭触点）在继电器控制线路的哪个位置上都会立即同时动作6。 （2）PLC的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会立即动作，

13、必须等扫描到该触点时才会动作8。为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异，考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在100ms以上，而PLC扫描用户程序的时间一般均小于100ms，因此，PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式扫描技术。这样在对于I/O响应要求不高的场合，PLC与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了5。 2.1.1扫描技术 当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段，如图2-1所示。图2-1 PLC运行方式图（1

14、）输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变11。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 （2）用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运

15、算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用7。 （3）输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间

16、，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。2.1.2 PLC的I/O响应时间为了增强PLC的抗干扰能力，提高其可靠性，PLC的每个开关量输入端都采用光电隔离技术。为了能实现继电器控制线路的硬逻辑并行控制，PLC采用了不同于一般微型计算机的运行方式（扫描技术）11。以上两个主要原因，使得PLC的I/O响应比一般微型计算机构成的工业控制系统慢的多，其响应时间至少等于一个扫描周期，一般均大于一个扫描周期甚至更长。所谓I/O响应时间指从PLC的某一输入信号变化开始到系统有关输出端信号的改变所需的时间，如图2-2所示。图2-

17、2 PLC扫描周期示意图2.2 PLC选型随着PLC的推广普及，PLC产品的种类和数量越来越多。近年来，从国外引进的PLC产品、国内厂家组装或自行开发的产品已有几十个系列，上百种型号，PLC种类繁多，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各有不同，适用场合也各有侧重。因此，合理选择PLC对于提高PLC控制系统的技术经济指标起重要作用11。S7-300PLC是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用3。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程

18、要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：超时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300 PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。本次设计使用的是西门子S7-300 PLC，就是因为它的实用性，所以在这里有必要介绍一下它的硬件基本结构，如图

19、2-3和图2-4所示。 接口模块 电源 图2-4 S7-300 PLC的模块图图2-3 S7-300 PLC的实物图如上图示：除了电源、CPU和接口模块（IM）外，S7-300可以选择的其他主要模块有：DI（数字量数入）、DO（数字量输出）、AI（模拟量输入）、AO（模拟量输出）、FM（功能模块）和CP（通信模块）3。S7-300的组件及其功能如下：电源（PS）将电网电压（120/230V）变换为S7-300所需的24V DC工作电。中央处理单元（CPU）执行用户程序，附件：存储器模块，后备电池。接口模块（IM）连接2个机架的总线。信号模块（SM）把不同的过程信号与S7-300相匹配，附件：总

20、接线器，前接线器。功能模块（FM）完成地位、闭环控制等功能。通讯处理器（CP）连接可编制控制器，附件：电缆、软件、接口模块。其中，图2-4中的八个信号模块即是信号模块（SM）的八个模拟量，可随意搭配。2.3 水位传感器的选择 EchoPod超声波液位传感器集非接触开关，控制器，变送器三种功能于一身，适用于小型储罐。EchoPod超声波液位传感器灵活的设计可以应用于综合系统或者替代浮球开关、电导率开关和静压式传感器，也适用于流体控制和化工供料系统的综合应用，超声波液位传感器对于机器，刹车等设备的小储罐的应用也是很好的选择，PVDF的传感器可以适用于泥浆，腐蚀性介质，超声波液位传感器广泛应用于各种

21、常压储罐，过程罐，小型罐和小型容器，泵提升站，废水储槽等。图2-5 EchoPod超声波液位传感器EchoPod DL14 超声波液位传感器的产品特点： 量程1.25米 输出420mA+4个继电器 探头材质PVDF，耐酸碱腐蚀 窄声束角0度，支持静管技术 WebCal软件标定，防护等级IP67 工作原理：EchoPod超声波液位传感器是根据超声波理论工作的。当超声波在空气中传播时，会被严重衰减 相反地，如果在液体中传播时，超声波的传播会被大大增强。电子控制单元发出一系列的电信号，传感器将其转化为超声能量脉冲，并在被探测区内传播。当另一端接到有效信号时，就发出数据有效的信号，表明有液体存在。这个

22、信号输送到继电器，从而产生输出信号。以下是FLOWLINE EchoPod DL14 超声波液位传感器的技术参数：量程： 1.25m精度： 3mm分辨率： 0.5mm声束宽度： 5cm死区: 5cm供电电压： 24vdc(环路)温度补偿： 全量程自动环绕阻抗： 400ohms24vdc信号输出： DL14:420 mA, 4*SPST继电器标定： WebCal PC 软件，USB标定失效诊断： 4 mA,20 mA,21 mA,22mA，或者保持当时数据过程温度： 20 to 60压力： 大气压防护等级： NEMA 4X (IP65)外壳材料： PC/ABS FR探头材料： PVDF过程连接：

23、 1NPT(1G)螺纹电缆长度： 1.2米电缆材料： PVC延时： 可选类别： 普通认证： CE2.4水塔水位控制方案图2-5 水塔水位控制系统方案设计图1）保持水池的水位在S3S4之间，当水池水位低于下限液位开关S3，此时S3为ON，电磁阀打开，开始往水池里注水，当5S以后，若水池水位没有超过水池下限液位开关S3时，则系统发出警报；若系统正常运行，此时水池下限液位开关S3为OFF，表示水位高于下限水位。当液面高于上限水位S4时，则S4为ON，电磁阀关闭。2）保持水塔的水位在S1S2之间，当水塔水位低于水塔下限水位开关S2时，则水塔下限液位开关S2为ON，则驱动电机M开始工作，向水塔供水。当S

24、2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开关S1时，则S1为ON，电机M停止抽水。3) 在控制系统启动后，若水池水位低于水池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根据此信号打开电磁阀向水池补水，当水位达到水池最高水位时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号关闭电磁阀的工作，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在收到信号后启动电磁阀向水塔加水，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发出信号关闭电磁阀的工作。4)当水塔水位低于下限水位时，同时水池水位也低于下限水位时，

25、电机M不能启动。第三章 水塔水位控制系统硬件设计3.1水塔水位控制系统主电路给排水工程中常使用三相异步电动机Y90L-4，功率为1.5KW4。 水泵上的电动机一般是单向旋转，并有以下控制: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，当水位低于最低水位时，向PLC发出信息启动水泵，经过5S检测水塔水位是否提高，从而来控制水泵的工作，当水位达到最高水位时向PLC发出控制信息，停止水泵工作9。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，执行程序，通过水泵的开关对水塔中的水位进行自动控制。图3-1电机的主电路图3.2 PLC的输入/输出接口分配表系统的输入

26、信号：控制开关1个，液位开关4个，共5个输入信号；系统的输出信号有：电磁阀1个，电机1台，指示灯5个，共7个输出点。西门子S7-300型PLC，它有8个输入点，16个输出点，交流供电，满足本例要求8。如：X400为水位控制开关的地址输入继电器，X401为水塔上限液位开关S1的地址输入继电器，X402为水塔下限液位开关S2的地址输入继电器，X403为水池下限液位开关S3的地址输入继电器，X404为水池上限液位开关S4的地址输入继电器，即，在PLC中，通过X400、X401、X402、X403、X404来进行对水塔水位进行液位控制。Y430为电磁阀的地址输出继电器，Y431为电机M的地址输出继电器

27、，Y432为水池下限指示灯a1的地址输出继电器（到水池下限时灯亮），Y433为水池上限指示灯a2的地址输出继电器（到水池上限时灯亮），Y434为水塔上限指示灯a3的地址输出继电器（到水塔下限时灯亮），Y435为水塔上限指示灯a4的地址输出继电器（到水塔上限时灯亮），Y436为报警指示灯a5的地址输出继电器（警报时灯亮），即，PLC中，通过Y430、Y431、Y432、Y433、Y434、Y435、Y436对液位进行合理控制，方便与输入设备协调搭配。由此，PLC输入/输出接口分配表如下：表3-1 水塔水位系统PLC的输入/输出接口分配表输入继电器现场器件输出继电器现场器件X400启动按钮Y430

28、电磁阀X401水塔上限液位开关S1Y431电机MX402水塔下限液位开关S2Y432水池下限指示灯a1X403水池下限液位开关S3Y433水池上限指示灯a2X404水池上限液位开关S4Y434水塔下限指示灯a3X405停止按钮Y435水塔上限指示灯a4Y436报警指示灯a53.3 水塔水位控制系统的I/O接线图据输入输出分配表，再加上西门子S7-300设备的要求，对输入、输出地址进行分配，水塔水位控制系统的I/O接线图如图3-2所示。图3-2系统I/O接线图第四章 水塔水位控制系统PLC软件设计4.1 系统工作过程当执行程序是，检测到水池为液位低于水池下限液位时，电磁阀打开，开始往水池里进水，

29、如果进水超过5S，而水池液位没有超过水池下限液位，说明系统出现故障，系统就会自动报警。若5S只有水池液位按预定的超过水池下限液位，说明系统在正常的工作，水池下限液位的指示灯a1灭。此时，水池的液位已经超过了下限液位了，系统检测到此信号时，由于水塔液位低于水塔水位下限液位，电机M开始工作，向水塔供。当水池的液位超过水池上限液位时，水池上限指示灯a2灭，电磁阀就关闭，但是水塔现在还没有装满，可此时水塔液位已经超过水塔下限液位，则水塔下限液位指示灯a3灭，电机M继续工作，从水池抽水向水塔供水，水塔抽满时，水塔也超过水塔上限，水塔上限液位指示灯a4灭。但刚刚给水塔供水的时候，电机M已经把水池的水抽走了

30、，此时水池液位已经低于水池上限液位时，水池上限指示灯a2亮。此次给水塔供水完成。4.2 程序流程图水塔水位控制系统的PLC控制流程图，根据设计要求，控制流程图如图4-1所示。图4-1 程序流程图4.3 梯形图与具体分析梯形图编程语言是一种图形化编程语言7。它沿用了传统的继电接触器控制中的触点、线圈、串并联等术语和图形符号，与传统的继电器控制原理电路图非常相似，但又加入了许多功能强而又使用灵活的指令，它比较直观、形象，对于那些熟悉继电器接触器控制系统的人来说，易被接受。继电器梯形图多半适用于比较简单的控制功能的编程，绝大多数PLC用户都首选使用梯形图编程。指令是用英文名称的缩写字母来表达PLC的

31、各种功能的助记符号，类似于计算机汇编语言。由指令构成的能够完成控制任务的指令组合就是指令表，每一条指令一般由指令助记符和作用器件编号组成，比较抽象，通常都先用其它编程方式表达，然后改写成相应的语句表。通常微、小型PLC主要采用继电器梯形图编程，其编程的一般规则有：1)梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。每一个逻辑行起始于左母线然后是触点的各种连接，最后是线圈或线圈与右母线相连，整个图形呈阶梯形。梯形图所使用的元件编号地址必须在所使用PLC的有效范围内。2)梯形图是PLC形象化的编程方式，其左右两侧母线并不接任何电源，因而图中各支路也没有真实的电流流过。但为了读图方便，常用“有电流”、“得电”

32、等来形象地描述用户程序解算中满足输出线圈的动作条件，它仅仅是概念上虚拟的“电流”，而且认为它只能由左向右单方向流：层次的改变也只能自上而下。3)梯形图中的继电器实质上是变量存储器中的位触发器，相应某位触发器为“I态”，表示该继电器线圈通电，其动合触点闭合，动断触点打开，反之为“O态”。梯形图中继电器的线圈又是广义的，除了输出继电器、内部继电器线圈外，还包括定时器、计数器、移位寄存器、状态器等的线圈以及各种比较、运算的结果。4)梯形图中信息流程从左到右，继电器线圈应与右母线直接相连，线圈的右边不能有触点，而左边必须有触点。5)继电器线圈在一个程序中不能重复使用；而继电器的触点，编程中可以重复使用

33、，且使用次数不受限制。6)PLC在解算用户逻辑时，是按照梯形图由上而下、从左到右的先后顺序逐步进行的，即按扫描方式顺序执行程序，不存在几条并列支路同时动作，这在设计梯形图时，可以减少许多有约束关系的联锁电路，从而使电路设计大大简化。所以，由梯形图编写指令程序时，应遵循自上而下、从左到右的顺序，梯形图中的每个符号对应于一条指令，一条指令为一个步序。当PLC运行时，用户程序中有众多的操作需要去执行，但CPU是不能同时去执行多个操作的，它只能按分时操作原理每一时刻执行一个操作。扫描从0000号存储地址所存放的第一条用户程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按存储地址号递增顺序逐条扫描用户程序，也就是

34、顺序逐条执行用户程序，直到程序结束。每扫描完一次程序就构成一个扫描周期，然后再从头开始扫描，并周而复始4。图4-2程序流程图设计的梯形图图4-2所示是满足图4-1所示工艺流程的梯形图。水塔水位控制系统工作时，按如下步骤进行：（1）压下启动按钮SB1，输入继电器触电X400接通, 200得电自锁；（2）当水池液位到下限开关S3时，输入继电器X403接通，Y430得电自锁，电磁阀打开；（3）当水池液位到下限开关S3时，输入继电器X403接通，Y432得电，则水池下限指示灯a1亮；（4）电磁阀开启，往水池加水，并启动定时器T450，定时5S；（5）5S后若水池水位没有超过水池下限液位开关S3时，输出

35、继电器Y436接通，报警指示灯a5亮；（6）当水塔水位低于水塔下限液位开关S2时，输入继电器X402接通，Y431得电自锁，水泵抽水；（7）当水塔水位低于水塔下限液位开关S2时，输入继电器X402接通，Y434得电，水塔下限指示灯a3亮；（8）当水塔中的水位达到水塔上限液位开关S1时，输入继电器X401接通，Y435得电，水塔上限指示灯a4亮；（9）当水塔中的水位达到水塔上限液位开关S1时，输入继电器X401常开触点闭合，则此时常闭触点断开，故Y431失电，水泵停止抽水；（10）当水池中的水达到水池的上限液位开关S4时，输入继电器X404闭合，Y433得电，水池上限指示灯a2亮；（11）当水池

36、中的水达到水池的上限液位开关S4时，输入继电器X404常开触点闭合，则此时常闭触点断开，Y430失电，电磁阀关闭，此次供水完成。4.4水塔水位控制系统梯形图对应指令水塔水位控制系统指令LD X400ANI 405LD 403AND 430ANI 404OUT Y430LD 403OUT Y432LD 430OUT T450 K5LD T450AND 403OUT Y436LD 403AND 402OR Y431ANI 401OUT 431LD 402OUT Y434LD 401OUT Y435LD 404OUT Y433END总结毕业论文是我学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这

37、次比较完整的水塔水位的自动控制系统设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及PLC制作程序等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。虽然毕业设计内容繁多，过程繁琐但我的收获却更加丰富。各种系统的适用条件，各种设备的选用标准，各种元件的安装方式，我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。和老师的沟通交流

38、更使我从经济的角度对设计有了新的认识也对自己提出了新的要求，提高是有限的但提高也是全面的，正是这一次设计让我积累了无数实践经验，使我的头脑更好的被知识武装了起来，也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通能力和理解能力。在设计中，首先要对本次设计所需物品进行了解，比如PLC，水塔水位等。再加上逐步分析西门子S7-300的各种模拟量，以方便对设计内容建立一个大致的系统方案。其次，在设计好的系统方案基础上，对系统进行软、硬件分析，进一步对系统能否正常运行做了检查。最后，把方案实践于PLC上，检测方案能否运行成功，并画出梯形图，让人更清楚的了解系统的运行轨迹。顺利如期的完成本次毕业设计给了我很大的信心，让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心。比如我的设计在节约水能源上就有很大的不足，在这个能源紧缺节能被高度重视的社会