基于PLC和组态软件的水塔水位监控系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

在生活中，水的重要性毋容置疑。而水塔一般居民区里蓄水作用，有些还是水厂生产工艺的一个重要组成部分。用于储水和配水的高耸结构，用来保持和调节给水管网中的水量和水压在工业与民用建筑中，水塔是一种比较常见而又特殊的建筑物。它的施工需要特别精心和讲究技艺，如果施工质量不好，轻则造成永久性渗漏水，重则报废不能使用。 因此，对水塔水位监控的研究，有着不可或缺的重要性。任何时候都能提供足够的水量，平稳的水压，合格的水质，是对供水系统的基本要求。就目前而言，多数工业生活供水系统，都采用水塔供水，因此如何建立一个便利且耐用的水塔监控系统是值得我们研究的课题。

随着着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。[5]在开发传统的工业控制软件时，当工业被控对象一旦有变动，就必须修改其控制系统的源程序，导致其开发周期长；已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低，导致它的价格非常昂贵。[16]在修改工控软件的源程序时，倘若原来的编程人员因工作变动而离去时，则必须同其他人员或新手进行源程序的修改，因而更是相当困难。至此，目前的自动水塔监控系统有待进一步完善。

[3]1969年，可编程逻辑控制器plc被美国数字设备公司（dec）制作成功。plc就显现出可靠性高，抗干扰能力强，灵活性强的特点。并且其控制系统具有良好的柔性，编程简单，使用方便，开发工作量少,开发周期短的特点。再加上其体积小，成本低。plc开始被广泛应用。plc有完善的故障诊断功能，可以根据装置上的发光二极管和软件提供的故障信息，方便地查明故障源。再加上组态软件的易于二次组态开发，性能稳定的特点，很好的解决了目前水塔控水的问题。本系统采用基于plc与组态控制的恒压供水系统，它不仅可以根据实际需要水位来控制出水阀进水阀，实现水塔水位达标; 还可以通过组态软件实现实时调控水位的上限值和下限值。

2. 研究内容和预期目标

（1）设计一个基于plc和组态软件的水塔水位监控系统，实现对水塔内水位的自动监控，保证水塔水位正常，实现对生活工业用水充足；

（2）完成的功能：水位等的数据采集、显示、运算处理，按需要控制输出量，实现水塔水位实时监测，不足与超额提示，故障报警等功能；

（3）电路原理图设计；

3. 研究的方法与步骤

采用一组专用测水位的电子式水位开关采集水塔和水池的水位信号，将采集的信号传送至 plc，plc 根据采集的信号执行相应的控制操作;利用 mcgs 对采集到的数据分析处理后，对实时数据和历史数据进行报表显示，并绘制实时曲线和历史曲线，mcgs的数据显示和 plc 控制器的工作状态一一对应，实现了水塔水位监控系统的实时监控。

具体实现步骤如下：

（1）整体上把握所设计系统的构成，工作原理

4. 参考文献

[1] 陈建明, 王亭岭，孙标. 电气控制与plc应用（第三版）[ m]. 北京, 电子工业出版社

[2] 王芳，马幼军，蒋国平.智能化住宅防盗防火报警系统设计.传感技术[ j]. 2002

[3] s7- 200可编程控制器系统手册[ z ].

5. 计划与进度安排

（1）2018.2.26—2018.3.12查阅资料，撰写开题报告；

（2）20183.3.12—2018.4.17硬件功能分析，熟悉s7-20plc系统指令及编程语言；

（3）2018.4.17—2018.5.25设计电路原理图、编制应用程序；