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毕业设计说明书（论文）
MCGS水位控制系统设计与制作
摘要：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。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。 关键词：水位控制、MCGS、PLC
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目录
1.引言??????????????????????????????14 2.设计思路????????????????????????????15 3.各电路设计 ???????????????????????????16
3.1 设计方案 ?????????????????????????16 3.2 系统硬件解析 ???????????????????????17 3.3 主电路及接线图 ??????????????????????18 3.4 系统梯形图及其软元件明细表 ????????????????19 4.MCGS组态软件开发水位控制系统??????????????????24
4.1 MCGS工控组态软件概述 ???????????????????24 4.2水位控制系统组成 ?????????????????????24 4.3建立水位工程系统 ?????????????????????25 4.4工程安全机制 ???????????????????????27 5.PLC与组态软件的连接??????????????????????29
5.1概述???????????????????????????29 5.2 通用串口设备设置及其他设置 ????????????????29 5.3硬件连接?????????????????????????31 5.4设备调试?????????????????????????31 6．小结?????????????????????????????32
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1.引言
在工农业生产过程中，经常需要对水位进行测量和控制。但是，在一般的情况下，往往需要测量的水箱或水塔和控制室都有相当长的距离，常常需要架设在上百米或者上千米的输电和控制线路，很显然上述性的工作如果是人工完成的话无论从时间和资金上都将造成很大的浪费。给测量和控制带来了一定的麻烦和不便，同时也容易出差错。因此急需一种能自动检测水位，并根据水位变化的情况自动调节的自动控制系统。
所以设计一种利用PLC的无线自动测量控制系统来控制水位是十分必要的，既不用架设电缆，而且可以实现水位的连续测量和控制，非常的方便和实用，而且节省人力和物力。本课题研究的内容是“智能水位控制系统”。水位控制在日常生活及工业领域中应用相当广泛，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。本实验采用PLC和集成电路进行主控制，在水池上安装一个自动测水位装置。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，主控台应用单片微机或时基集成电路对接收到的信号进行数据处理，完成相应的水位显示、控制及故障报警等功能。
本论文以传感器为基础，在此基础上介绍水泵控制电路。也包括了完整的控制电路和详细的原理说明；介绍了传感器的结构和工作原理以应用为目的。对水泵进行自动化控制的目的是当水池（水箱、水塔、水井）水位低于一定限度时，能够及时的补充，以保证工程人员的生活用水和机械设备用水，水泵控制通常采用限位式控制方式（如压力、水位高限和低限），常用的控制器有晶体管式、电接点压力表式以及球型液位控制器等。
水位传感器是一种能把非电输入信息转换成电信号输出的器件或装置。它具有灵敏度高，可靠性好，利于安装，误差小，并且具有低成本，适用性强等特点受到极大的欢迎。其次就是分析部分，如何在检测信息到来之后做到合理的分析并作到信息的反馈对水位做出合理的处理。
以下是以工控PC机为主控上位机，利用人机接口的智能软件包-MCGS组态软件在PC机上建立工控的对象，完成对PLC(下位机)的控制，实现水位上限（250L）和下限（50L）的报警及自动控制，不仅可以以最少的人员配备对远程监控的管理，提供较为直观、清晰、准确的现场状态信息，进而整体提高远程监控系统的运行速度。本文介绍了MCGS主要特点、组态过程和PLC混合编程在实时监控中的应用。以典型水位控制系统为例，利用MCGS模拟水位和流量测算过程，开发一个水位控制远程监控系统。根据过程控制实验需要，采用MCGS组态软件开发水箱水位控制实验装置，利用MCGS与PLC实现远程数据通讯，并利用智能调节仪进行水位数据采集，通过实验证实实现了良好的测控效果。
本课题要求利用PLC结合MCGS组态软件实现水箱水位控制系统的设计与制作，可以进行操作和监控，充分体现现代工业控制“快捷”、“高效”和“集中”的特点。
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2．设计思路
本设计主要涉及的问题是对水位控制组态的设计，即通过对组态软件的设计可以实时对水位控制系统中一些数据量及相关的一些变量进行监视和控制。
该设计系统中涉及到两个方面的内容，其中包括了通过PLC实现的水位控制作用，；另一方面则是使用MCGS组态软件对该系统进行实时的操作与监控。就前者采用较为简单的PLC控制，大概的设计框架是系统运用PLC作为主控制单元，通过水泵是否加水来实现控制水箱中的液位变化（由于有出水阀的参与，水位不会只上升不下降的现象），其中该控制包括了手动控制和自动控制。系统中通过传感器传递信号给主控制单元，进而控制水泵是否进行加水作业。为了方便于实际的观察，这里还将加入液位指示灯。系统中使用的是多段液位调节控制，其中手动控制将分为四段，该四段控制将对应四个设定要达到的液位值，系统根据手动控制要求，将通过调节水泵使得液位达到相应的手动设定值。还有就是系统的自动运行，在没有手动运行的状态或液位已经达到手动运行的设定值后，系统自动对液位进行一个最低液位控制作用，表现在实际运用上就是，当系统液位低于最低液位值后，系统自动加水，并将液位调整到最高液位值。
整个系统中包括了自动控制及手动控制的内容，在系统调节过程中，系统将优先于手动控制，其后在考虑自动控制的内容。这里的具体设计内容详见第3章。
组态方面，运用传统的方法，利用组态与PLC进行通行的原理，实现主控制单元PLC与组态的通行，从而达到组态对系统进行实时的操作与监控的作用。详细
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