水塔水位控制系统设计开题报告

全文总字数：764字

1. 研究目的与意义

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，而水位检测也有很多实现方法，如机械控制、逻辑电路控制，机电控制等。传统的供水系统大多采用水塔、高位水箱或增压设备，用水泵高出实际用水高度的扬程来提升水位高度，以保证有足够的用水量。如果仍然使用传统的方式，不但劳动强度大，工作效率低，并且安全性难以保障。采用PLC、继电器、传感器等实现水塔高低位水位检测、信号传送并自动控制水泵电动机的停转的自动控制系统，使水位保持在适当的位置，保持水压恒定,从而提高了供水系统的质量。而且成本低，安装方便，灵敏性好，从而达到了满足企业或居民得到安全、稳定用水以及节约水源的目的。PLC自动控制系统实现安全、充足、自动化的供水，具有很高的实际应用价值，对人们的生产生活具有重大意义。

2. 国内外研究现状分析

近年来，国内外对水塔水位控制系统进行了广泛、深入的研究，特别是随着计算机技术的发展，水塔水位控制系统的研究取得巨大的进展，形成了一批商品化的控制器，如：智能化PID、模糊控制、自适应控制等，其性能、控制效果好，可广泛应用于工农业生产和生活应用中。由于工业过程控制的需要，特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下，国外水塔水位控制系统发展迅速，并在模糊控制、PID、智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。我国的水工业科技发展较快，与国际先进水平的差距正在不断缩小，水工业科技体系已初步形成，拥有一支从事水工业基础科学研究、应用研究、产品研制和工程化产业化开发的科技队伍。但是，在水工业科技领域普遍存在着实用性差、转化率低的情况。由于国内、国外的水塔水位控制系统、计算机控制等控制手段较多，在水工业科技产业化大潮到来之际，认真分析我国水工业科技发展历程，总结我国水工业科技的特点和特长是寻找水工业产业化突破口的关键，因此，需对相关问题进行研究，以确定系统合适的设计方案。

3. 研究的基本内容与计划

内容：本文以水塔为研究对象，水塔的液位为被检测量，设计的运用水位信号传送并自动控制水泵电动机的停转自动控制系统。

计划：1-2周：对课题研究进行初步思考，并决定课题的研究方向，完成开题报告的初稿。

3周：修改开题报告，决定最终的研究方向和上交开题报告。

4. 研究创新点

传统的控制方法是建立在被控对象的数学模型之上的，随着系统复杂程度的提高，将难以建立供水系统的精确数学模型和满足实时控制的要求。在实际工业生产中，很多供水系统的影响因素很多，很多实际系统都是非线性的，建立精确的数学模型特别困难。采用基于PLC的控制原理，使用方便，适应性强，广泛应用于各种工业过程控制领域。PLC既保留了继电器控制系统的简单易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机通信和维修方便等诸多高品质性能，又采用一种可编程运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。因此，现在PLC在液位控制领域得到了广泛而深入的应用。