2.1基于PLC 的水箱水位控制系统基本原理
如下图整个系统由水位传感器，一台PLC 和水泵以及若干部件组成。安装于水箱上的传感器将水箱的水位转化成1-5伏的电信号；电信号到达PLC 将控制控制水泵的开关。水箱水位自动控制系统由PLC 核心控制部件高低位水箱的水位检测电路高低水位信号传送给PLC 水泵电动机控制电路 PLC 控制启停及主备切换。
图2-1 基于PLC 的供水系统原理框图
在水箱水位检测系统中通过液位传感器将水位信号转换为电信号输入PLC 中，在通过PLC 控制水泵的启动或关闭。在系统运行中当水为低于最低值时PLC
将启动水泵向水箱中加水，当水箱中的水达到最高值时PLC 使水泵停止运转即水泵停止向水箱供水。等到水箱水位再次达到控制最低水位时 系统再次重复这个过程。
2.2 水箱控制系统要求 图2-2 水箱水位控制装置图 水箱控制系统具体需求如下：
(1 当水箱水位低于10L 时，低水位报指示灯显示红灯，阀门自动关闭，水泵自动开启，向水箱内充水，防止水箱液位过低;
(2 当水箱液位高于90L 时，高水位指示灯显示红灯，水泵自动关闭，防止水箱液位过高；
(3 当水箱液位由低于10L 开始上升到10L 与90L 之间时，水泵开启，阀门开启，水箱进水量大于出水量，保证水箱中的水位持续上升，达到高水位限时，水泵关闭。
(4 当水箱液位由高于90L 开始下降到10L 与90L 之间时，水泵关闭，阀门开启，此时只有出水量，水箱中的水位持续下降，达到低水位限时，水泵开启。
2.3 PLC I/O口的分配
表2-3 水箱水位控制系统PLC 的输入/输出接口分配表
2.4 系统硬件元器件选择 1 PLC的选择
可编程控制器产品众多，不同厂家、不同系列、不同型号的PLC ，功能和结构均有所不同，但工作原理和组成基本相同。本系统为单体控制系统，对控制功能无特殊要求，同时本次设计所需输入输出总点数少于48点，因此选用三菱公司生产的的FX2N-48MR-001型PLC ，其具有结构紧凑，价格低廉，极高的性价比，适用于小型控制系统的特点，该型号PLC 为继电器输出型，输入输出点数各为24个点，多余的端子作为备用。
2 水泵的选择
选择水泵的一般原则为 1、满足流量和扬程的要求； 2、水泵机组在长期运行中，水泵工作点的效率最高；
3、按所选的水泵型号和台数设计的水泵站，要求设备和土建的投资最小； 4、便于操作维修，管理费用少。
而一般的水箱供水系统中水箱高度都在30米以上，所用水泵电机在向水池抽水时消耗的能量较大，故综合考虑后将水泵电机额定功率都选为11KW ，型号为Y2-160L-6，其重要参数有额定电流为24.23A ，额定转速为970r/min。水泵扬程为40米，流量为35立方米/小时。
3）熔断器的选择
因为熔断器熔体电流应大于等于两倍的电机额定电流，因此电动机供电回路选用熔体电流为50A 的熔断器。
4）电子液位位开关的选择
因为本次设计中水箱中各有2处需要检测水位信号，因此选用欧姆龙公司生产的61F-GN –G 型电极式液位开关，该种类型的液位开关作为电气性液位检测方式，被广泛用于以大厦、集中住宅的上下水道为主及钢铁、食品、化学、药品、半导体等各种工业、农业水、净水场、污水处理等的液面控制。一旦电极接触到液体，通过液体可以闭合电路，根据流过的电流检测液位控制的动作原理，是以所谓的导电性液体为控制对象的液位开关。进行检测时，直接检测液体的电极间电阻，根据大于或小于已设定的电阻值，来判断有无液面,61F-GN –G 型电极式液位开关含有三个电极正好用于本系统水位的检测，同时其ON 电流在4.5mA 以下且OFF 电流1.5mA 以下满足所选PLC 的输入性能指标，故较为合适。 5）热继电器的选择
因为电机额定电流为24.23A ，因此选用JR20-25/5T型热继电器，整合电流为21—25A 。 6）接触器的选择
同理，根据电机额定电流，并查手册后选择G20-25型接触器。 第三章 水箱水位系统的PLC 软件设计 水箱水位控制系统的梯形图设计
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