一．    选题背景及依据
（一）    国内外研究现状：
美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求，第二年美国数字公司研制出了第一代可编程序控制器，满足了GM公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展，现在已有第五代PLC产品了。
在80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。由于PLC机联系处理模拟能力和网络方面功能的进步，挤占了一部分DCS的市场(过程控制)并逐渐垄断了污水处理等行业，但是由于工业PC(IPC)的出现，特别是近年来现场总线技术的发展，IPC和FCS也挤占了一部分PLC市场，所以近年来PLC增长速度，总的说是渐缓。目前全世界有200多厂家生产300多品种PLC产品，主要应用在汽车(23%)、粮食加工(16.4%)、化学/制药(14.6%)、金属/矿山(11.5%)、纸浆/造纸(11.3%)等行业。
国内PLC生产厂约30家，但没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品，还有一部分是以仿制、来件组装或“贴牌”方式生产，因此可以说PLC在我国未形成制造产业。作为原理、技术和工艺均无尖端技术难度的产品，只要努力，是能形成制造产业的。在PLC应用方面，我国是很活跃的，近年来每年约新投入10万台套PLC产品，年销售额30亿元人民币，应用的行业也很广。但是与其它国家相比，在机械加工及生产线方面的应用，还需要加大投入。:
（二）    需求状况：
随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，目前已从小规模单机顺序控制，发展到包括过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。2005年plc的国内市场销量为25万套右，约35亿元人民币，年增长率约为12%。所以各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。市场也对产品要求越来越高，产品链也日益复杂，已成为各厂家关注的重点。
（三）选题的目的及意义：
PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。它是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、计时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。国际电工委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
随着人民生活水平的逐步提高,对供水系统的要求也越来越高,国家在对各种建筑物的规划及设计中,规定供水系统不仅可以正常供水,而且还要具有消防功能，要求供水压力在很小的范围内变化。水塔担负着为企业和居民供水的重要任务，本设计利用高可靠性的PLC系统实现水塔水位的自动控制从而提高水塔供水的可靠性和稳定性。
主要参考文献：
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[6] 王永华.现代电气及可编程控制技术.北京航空航天大学出版社,2002,9:32-54
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[10]周万珍.PLC分析与设计应用.北京:电子工业出版社,1999,6:46-72
[11]郑忠.新编工厂电气设备手册.北京:兵器工业出版社,1994:23-46
[12]梁锡鸿.可编程控制器在供水系统中的应用.广东自动化与信息工程,2001(2):34-36
二、主要研究（设计）内容、研究（设计）思想及工作方法或工作流程
设计内容：利用高可靠性的PLC系统实现水塔水位的自动控制从而提高水塔供水的可靠性。
设计导向：水位的检测、PLC的选型、PLC输入／输出接口回路的设计、PLC对水泵电机的控制等多个方面.
设计方法：采用调查法、实验法、经验总结法、文献资料法等综合研究方法。
工作流程：
（1）    了解目前PLC以及水位检测装置的现状，调查它们的作用，工作原理。
（2）    还要进行大量的文献调查和参考，对系统进行总体的设计，以及对系统的各个部分进行详细设计，以便对以后的电路和程序调试奠定基础。
（3）    对所选器件进行测试以及实验，保证器件能达到所要达到的目的。
三、毕业设计（论文）工作进度安排
1．查阅关于PLC控制设计的相关资料，学习其相关知识。（8月21日～8月26日）
2．PLC控制水塔水位的分析，并收集原始库存数据与资料。（8月27日～9月5日）
3．进行大量的文献调查和参考，对系统进行总体的设计，以及对系统的各个部分进行详细设计。（9月6日～9月16日）
4．对所选器件进行测试以及实验，保证器件能达到所要达到的目的。（9月17日～9月25日
5．毕业论文的撰写。（9月26日～9月30日）
6．毕业设计的修改完善。（10月1日～10月10日）