基于PLC及组态王的水塔液位控制系统

摘要

目前，大量的高位生活用水和工作用水逐渐增多。因此，不少单位 自建水 箱储水来解决高层楼房的用水问题。最初，大多用人工进行控制，由于人工无法

每时每刻对水位进行准确的定位监测，很难准确控制水泵的起停。要么水泵关停

过早，造成水箱缺水；要么关停过晚，造成水箱溢出，浪费水资源，给用户造成

不便。利用人工控制水位会造成供水时有时无的不稳定供水情况。后来，使用水

位控制装置使供水状况有了改变，但常使用浮标或机械水位控制装置，由于机械

装置的故障多，可靠性差，给维修带来很大的麻烦。因此为更好的保证供水的稳

定性和可靠性，传统的供水控制方法已难以满足现在的要求。

本文采用的是三菱FXZN 型PLC 可编程控制器作为水箱水位自动控制系统的 核心，对水箱水位自动控制系统的功能性进行了需求分析。主要实现方法是通过

传感器检测水箱的实际水位，将水位具体信息传至PLC 构成的控制模块，来控制

水泵电机的动作，同时显示水位具体信息，若水位低于或高于某个设定值时，就

会发出危险报警的信号，最终实现对水箱水位的自动。另外在PLC 的基础上，运

用组态王Kingview 工业监控软件，它将PLC 过程控制设计、现场操作及资源管

理于一体，将水箱控制系统的应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管理。

关键词：水位自动控制、三菱FX2N 、组态王、水泵 、传感器 摘

要 .................................................................................................................................................. 1

第一章 绪

论 . .................................................................................................................................. 1

1.1本课题的选题背景与意

义 . ................................................................................................ 1

1.2可编程逻辑控制器简

述 . .................................................................................................... 1

第二章 水箱水位控制系统硬件设

计 . .......................................................................................... 2

2.1基于PLC 的水箱水位控制系统基本原理 . ....................................................................... 2

2.2 水箱控制系统要

求 . ........................................................................................................... 2

2.3 PLC I/O口的分

配 ........................................................................................................... 3

2.4 系统硬件元器件选

择 . ....................................................................................................... 4

第三章 水箱水位系统的PLC 软件设

计 ....................................................................................... 5

3.1 水箱水位控制系统的梯形图设

计 . ................................................................................... 5

第4章 水箱水位控制系统的组态设

计 . ...................................................................................... 6

4.1 水箱液位控制系统监控界

面 . ........................................................................................... 6

4.2 组态画面监控运行演

示 . ................................................................................................... 6

第四章 总

结 . .................................................................................................................................... 9

参考文

献......................................................................................................................................... 10

附录：组态王命令程序....................................................................10 第一章 绪论

1.1本课题的选题背景与意义

在工业生产中，电流、电压、温度、压力、液位、流量、和开关量等都是常用的主要被控参数。其中，水位控制越来越重要。在社会经济飞速发展的今天，水在人们正常生活和生产中起着越来越重要的作用。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。因此给水工程往往成为高层建筑或工矿企业中最重要的基础设施之

一。任何时候都能提供足够的水量、平稳的水压、合格的水质是对给水系统提出的基本要求。就目前而言，多数工业、生活供水系统都采用水箱、层顶水箱等作为基本储水设备，由一级或二级水泵从地下市政水管补给。传统的控制方式存在控制精度低、能耗大、可靠性差等缺点。可编程控制器（PLC ）是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前水位控制的方式被PLC 控制取代。同时，又有PID 控制技术的发展，因此，如何建立一个可靠安全、又易于维护的给水系统是值得我们研究的课题。

在工农业生产以及日常生活应用中，常常会需要对容器中的液位（水位）进行自动控制。比如自动控制水箱、水池、水槽、锅炉等容器中的蓄水量，生活中抽水马桶的自动补水控制、自动电热水器、电开水机的自动进水控制等。虽然各种水位控制的技术要求不同，精度不同。但其原理都大同小异。特别是在实际操作系统中，稳定、可靠是控制系统的基本要求。因此如何设计一个精度高、稳定性好的水位控制系统就显得日益重要。采用PLC 控制技术能很好的解决以上问题，使水位控制在要求的位置。

1.2可编程逻辑控制器简述

可编程逻辑控制器简称PLC ，是从早期的继电器逻辑电气控制系统发展而来，它不断吸收微型计算机控制技术，使之功能不断增强。逐渐适合复杂的电气控制系统。PLC 之所以有较强的生命力，在于它更加适应工业现场和市场要求。具有可靠性高、抗干扰能力强、编程方便、价格低、寿命长等特点。

第二章 水箱水位控制系统硬件设计