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1、水塔水位控制器水塔水位控制器是指應用在家用、機關單位、消防、學校、工廠等的水塔上進行自動水位控制的儀器,一般要求是全自動型,能實現(xiàn)無人值守,缺水自動補水,水滿能自動停止進水。并且要求水塔水位控制器安全性能好,穩(wěn)定可靠。水塔水位控制器的選擇是多樣性的,分別舉例說明:1.通過浮球開關來控制水位?;旧嫌袃煞N方式:一種是浮球開關帶著一個大的金屬球,浸在水中時浮力大,可以控制兩個水位,比如水滿了,浮球因為浮力而上升,帶動球閥運動,使閥門關閉,停止進水,當水少了,浮球下降,閥門打開,又再進水,如此循環(huán)。這種方式較多應用在煮開水器和衛(wèi)生間的沖水器上。還有一種是帶干簧管的微型浮球開關,由外面的帶有磁性小浮球

2、使桿里面的干簧管閉合,從而控制水位,多數(shù)應用在清水的水位控制,一般十幾塊錢就有交易了,但易受污物影響,不適用在污水上。第二種是電纜式浮球開關,該裝置通過一彈性電線與水泵連接,可用于水塔、水池水位高低的自動控制和缺水保護,允許接的用電器是220v,10a左右,平衡錘或彈性電線的某一固定點到浮筒間的電線長度,決定水位的高低。這種水位開關價格便宜,對于一些要求不太嚴格的場合適用,有一定耐污能力。但存在這樣的問題:浮球易受外界雜物影響其穩(wěn)定性,特別是纖維狀的雜物纏繞而有失誤,同一小水箱里不宜使用多個,否則會相纏繞。使用壽命相對短些,而且多數(shù)直接接220v,存在一定的安全隱患,終有一天因為電線破損而漏電

3、電人。所以電纜式浮球開關一般有這樣的警告:電源線是本裝置的完整部分,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)電線受損,本裝置應被替換,不準對電線進行修理。2.通過電子式水位開關和搭配的水位控制器(bz201、bz202)來控制, 電子式水位開關原理是通過電子探頭對水位進行檢測,再由水位檢測專用芯片對檢測到的信號進行處理,當被測液體到達動作點時,芯片輸出高或低電平信號,再配合水位控制器,從而實現(xiàn)對液位的控制。不需浮球和干簧管,外部無機械動作,耐污耐用,不怕漂浮物影響,任意角度安裝,該種水位控制器有較強的耐污能力和較強的防波浪功能,適宜長時間浸在水中,工作電壓是直流5-24v,很安全。這種方式較實用,耐污,壽命長,安全。3.通過

4、非接觸式的水位開關來控制,例:超聲波液位控制器。液位控制器的探頭產(chǎn)生高頻超聲波脈沖耦合到容器外壁。這個脈沖會在容器壁和液體中傳播,還會被容器內(nèi)表面反射回來。通過對這種反射特性的檢測和計算,就可以判斷出液位是否達到了液位控制器安裝的位置。液位控制器輸出繼電器信號,來完成對液位的監(jiān)控。主要用于監(jiān)測儲罐液面,實現(xiàn)上下限報警或監(jiān)測管道中是否有液體存在,儲罐材質(zhì)可以是各類金屬、金屬或不發(fā)泡塑料。這種方式不受介質(zhì)密度、介電常數(shù)、導電性、反射系數(shù)、壓力、溫度、沉淀等因素的影響,所以適用于醫(yī)藥,石油,化工,電力,食品等行業(yè)的各類液體液位工程控制,對于有毒的、強腐蝕危險品液體的檢測,該產(chǎn)品更是理想的選擇,但在有

5、泡沫的情況下也易出現(xiàn)誤動作。屬于高檔產(chǎn)品,價格不菲4.水位繼電器。本產(chǎn)品采用集成電路,并結合高層樓宇上、下水池的水位分級提升進行設計,具有上下水池聯(lián)合控制、水池排水及缺水保護等功能,可實現(xiàn)水箱補水、排水,并有效防止水池水位過高溢出或溢出空轉損壞。效果還可以,這種方式怕水垢,水垢厚了就就容易誤判。水塔水位自動控制系統(tǒng)探討收藏此信息 打印該信息 添加:用戶發(fā)布 來源:未知摘要:本文闡述了自動化裝置在水塔水位控制系統(tǒng)中的應用。通過分析幾種水塔水位自動控制系統(tǒng)的弊端,提出改進的設計思路,并經(jīng)過硬件設計、調(diào)試,完成了水塔水位控制器的設計。 關鍵詞:自動控制系統(tǒng)水塔水位abstract:thethesis

6、simplydiscussestheapplicationresearchonwatertowerwaterlevelautocontrolsystem.itanalyzesthelimitationonthepre-designationofwatertowerwaterlevelautocontrolsystem,anddevisestheadvancedplan.tobeprovedinthepractice,thewatertowerwaterlevelautocontrolsystemiscompatibleforallkindsofliquids,andcanthrowintoth

7、eeffectiveproduction.keywords:autocontrolsystem,waterlevelwatertower現(xiàn)今社會,自動化裝置無所不在,在控制技術需求的推動下,控制理論本身也取得了顯著的進步。水塔水位的監(jiān)測和控制,再也不需要人工進行操作。實踐證明,自動化操作,具有不可替代的應用價值。水塔水位自動控制器,具有適應各種液體液位的檢測和控制的功能,設計中分析了利弊,考慮了各種液體的阻值大小,是可以投入實際生產(chǎn)的產(chǎn)品。1設計分析:“水塔水位自動控制系統(tǒng)”的控制對象為水泵,容器為水塔或儲液罐。水位高度正常情況下控制在c、d之間,如圖1(a)。當水位在低于c點時,水泵開始進水

8、,如圖1(b)。當水位高于d點時,水泵停止進水,如圖1(c)。當水位低于c點并到達b點時就報警,采取手動啟動水泵,如圖1(d)。當水位超過d點并到達e點時上限報警,采取強制停止水泵,水位從溢流口流出,如圖1(e)。圖1設計分析示意圖為了精確的實現(xiàn)對水位的控制,必須建立閉環(huán)控制系統(tǒng)。根據(jù)水塔中的進、出水的水位可以自動控制水泵,使水位處于動態(tài)的平衡狀態(tài)。2現(xiàn)有設計方案的分析:(1)555定時器組成的水位自動控制器。圖2可以看出,電路設計過于簡單化,沒有考慮異常情況的排除方法。例如:探頭發(fā)生故障,則此系統(tǒng)無法檢測,導致水位控制器操作異常;沒有設計報警電路,無法方便地讀取水位實際數(shù)值。圖2水位自動控制

9、系統(tǒng)(2)用51單片機設計的水位自動控制系統(tǒng)。51單片機實際是個小的微型機,除了硬件電路的搭接外,還需要軟件的開發(fā)和應用。這樣會使設計變得很繁瑣,同時從電磁兼容方面考慮,軟件設計存在系統(tǒng)地不穩(wěn)定性。在實際應用中,為了滿足工廠的實際條件,大部分自動化控制裝置采用純硬件的電路設計。此外,該電路不能檢測液體的電導率,不適用水塔中液體性質(zhì)改變的情況。圖3水塔水位控制電路3最優(yōu)方案:3.1系統(tǒng)框圖控制系統(tǒng)主要分為模擬檢測和邏輯判斷兩大塊。如圖4所示,模擬檢測實際上測量的是b、c、d、e四個探頭相對于a點(即地)電位的高低,在水塔中清水里的四個探頭b、c、d、e各點和探頭a點之間實際上相當于一個可變電阻。

10、當電阻值發(fā)生變化時,各點的電位值不同,通過邏輯判斷,就得到不同的輸出,即操作控制不同的動作。圖4系統(tǒng)框圖3.2原理圖圖5為最優(yōu)方案的原理圖。如圖所示:水位正常情況下應處于c、d之間,此時,bcde四個探頭的邏輯電平為0011,即保持狀態(tài);當水位低于c點,處于b、c之間時,bcde四個探頭的邏輯電平為0111,即進水狀態(tài);當水位高于d點,處于d、e之間時,bcde四個探頭的邏輯電平為0001,即停進狀態(tài);當水位低于b點或水位高于e點,此時,bcde四個探頭的邏輯電平為1111或0000時,水塔水位的報警電路開始工作,產(chǎn)生下限報警或上限報警,即低報和高報。這時,需要工作人員進行手動關閉報警設備才可

11、以解除警報。圖5水塔供水系統(tǒng)的最終連線圖3.3系統(tǒng)優(yōu)化從圖5中可以看出,b、c、d、e四個探頭每個都接有一個運算放大器。實際運行中,當某個探頭出現(xiàn)故障時,系統(tǒng)可以及時檢測到,不會造成誤動作的產(chǎn)生。同時,新增了報警確認電路。這樣,當誤動作產(chǎn)生以及水塔內(nèi)水位的過低或者過高,都會啟動報警裝置。一旦系統(tǒng)發(fā)生報警,就可以及時去處理問題。問題處理完畢之后,工作人員可以手動關閉報警裝置。因此,優(yōu)化的方案增強了系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和實用性。4水塔水位控制器的可行性試驗4.1可行性試驗圖6為水塔水位控制器的外觀正視圖,由電源指示燈、報警確認燈、水位指示燈以及報警確認開關組成。接通電源時,電源指示燈亮,當水塔中水

12、深處于不同位置時,水位指示燈b、c、d、e情況不同。圖6水塔水位控制器外觀圖當水位處于b點之下,指示燈b、c、d、e全亮,報警電路開始報警,即下限報警。當水位處于b、c之間,指示燈b滅,c、d、e亮,水泵開始進水。當水位處于c、d之間,指示燈b、c滅,c、d亮,保持狀態(tài),即保持進水。當水位處于d、e之間,指示燈b、c、d滅,e亮,停進狀態(tài),即水泵不工作。當水位處于e點之上,指示燈b、c、d、e全滅,水泵不工作,報警電路開始溢出報警,即上限報警。報警電路可以手動關閉,只要按下報警確認開關,就可以解除報警的蜂鳴聲。此時,報警確認燈亮起。處理完故障時,必須關閉報警確認燈,報警確認電路復位,恢復其監(jiān)測

13、故障的功能。4.2可行性分析此方案采用純硬件電路設計,避免了軟件程序設計中的不穩(wěn)定因素,提高了實際運用中的可靠性。同時,對于不同類型的液體,此系統(tǒng)均有良好的兼容性。當水塔中液體改變時,只需要將電位器中的阻值和該液體的阻值調(diào)節(jié)到一個數(shù)量級上就可以很方便的實現(xiàn)此液體的水位控制操作。試驗證明,此水塔水位控制器不僅實現(xiàn)了對水塔水位的精確控制,而且,此系統(tǒng)更具有工業(yè)生產(chǎn)的實際性。5結束語本文通過介紹自行設計的水塔水位控制器,系統(tǒng)地闡述了設計方案及成品試驗。試驗證明,該系統(tǒng)在運行期間穩(wěn)定性高,完全符合預先規(guī)定的標準,是可以投入生產(chǎn)的水塔水位控制器。參考文獻:(1)胡壽松主編.自動控制原理.第四版.北京:科

14、學出版社,2001年(2)劉豹主編.現(xiàn)代控制理論.第二版.北京:機械工業(yè)出版社,2004年(3)genef.franklin,j.davidpowell,abbas.emami-naeini,feedbackcontrolofdynamicsystems,publishinghouseofelectrronicsindustry(4)朱曉青主編.過程檢測控制技術與應用.北京:冶金工業(yè)出版社,2002年(5)姚伯威,孫銳主編.控制工程基礎.北京:國防工業(yè)出版社,2002年(6)李朝青編著.單片機原理及接口技術.簡明修訂版.北京:北京航天航空大學出版社,1998年(7)戴文進,章衛(wèi)國主編.自動化專

15、業(yè)英語.武漢:武漢理工大學出版社,2001年(8)談振藩編,自動控制專業(yè)英語.哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,1999年水塔水位控制學習共享 2009-10-13 23:28:14 閱讀320 評論0 字號:大中小訂閱 水塔水位控制1. 實驗目的(1) 熟悉水塔水位控制體統(tǒng)的工作原理。(2) 掌握水塔水位控制系統(tǒng)plc的i/o接線 編程方法。(3) 學會用plc設計較為復雜的控制體統(tǒng)。2. 實驗設備 安裝了step-micro/win32編程軟件的計算機(pc)一臺,s7-200cpu224一臺,dv24v實驗電源一臺(可選),pc/ppi編程電纜一根,模擬輸入開關一套,燈兩個,導線若干。3.

16、預習要求(1) 預習plc常用指令的相關知識(2) 編寫控制程序,實現(xiàn)控制要求。水塔水位控制示意圖如下圖所示??刂埔笕缦拢海?) 當供水池水位低于低水位界限時(s4為off時表示),報警燈2報警,閥門y打開給水池注水:10s后,如果s4繼續(xù)保持off狀態(tài),表示閥門y沒有進水,出現(xiàn)了故障,報警燈2繼續(xù)報警,如果s4為on狀態(tài),表示水池水位開始升高,報警燈2解除。(2) 當水塔水位低于低水位界限時s2為off時表示),報警燈1報警,水泵m開給水塔注水:10s后,如果s2繼續(xù)保持off狀態(tài),表示水泵m沒有抽水,出現(xiàn)了故障,報警燈1繼續(xù)報警,如果s2為on狀態(tài),表示水塔水位開始升高,報警燈1解除。(

17、3) 當水塔水位低于s2時,水泵m開始運行并開始抽水,直到水位達到高水位界限s1。由于水塔要供水,所以水位會下降,當水塔水位介于s1和s2之間,不需要水泵m運行,避免水泵頻繁啟停,當水塔水位再一次低于s2時,水泵m運行并開始抽水,直到水位達到高水位界限s1時,水泵m停止運行。(4) 當供水池水位低于s4時,閥門y打開并開始放水,直到水位達到高水位界限s3。由于水塔要抽水,所以供水池水位要下降,當供水池水位介于s3和s4之間,不需要閥門y打開,避免閥門頻繁開關。當水塔水位再一次低于s4時,閥門y打開并開始放水,直到水位達到高水位界限s3時,閥門 y關閉。4. 實驗內(nèi)容(1) 掌握可編程控制器的外

18、部接線方法plc輸入/輸出分配表輸入信號液面?zhèn)鞲衅鱯1i0.0液面?zhèn)鞲衅鱯2i0.1液面?zhèn)鞲衅鱯3i0.2液面?zhèn)鞲衅鱯4i0.3輸出信號繼電器cr1(控制m)q0.0繼電器器cr2(控制y)q0.1報警燈1q0.2報警燈2q0.3plc端子接線圖(2)學會用可編程控制器實現(xiàn)水塔水位控制的編程方法5. 程序(指令語句表)title=程序注釋network 1 / 網(wǎng)絡標題/ 網(wǎng)絡注釋ld sm0.5o m10.1an i0.3= q0.2network 2 ld q0.2o m10.0an i0.3= m10.0network 3 ld m10.0ton t37, 100network 4 ld

19、 t37o m10.1an i0.3= m10.1network 5 ld sm0.5o m11.1an i0.1= q0.3network 6 ld q0.3o m11.0an i0.1= m11.0network 7 ld m11.0ton t38, 100network 8 ld t38o m11.1an i0.1= m11.1network 9 ld m0.1on i0.3o q0.1an i0.2= q0.1network 10 ld i0.3eds m0.1, 1network 11 ld i0.2r m0.1, 1network 12 ld m0.0on i0.1o q0.0an

20、 i0.0= q0.0network 13 ld i0.1eds m0.0, 1network 14 ld i0.0r m0.0, 16.總結略水塔水位自動控制系統(tǒng)研究 (3)2009-05-21 14:45:06來源:互聯(lián)網(wǎng) 本文闡述了自動化裝置在水塔水位控制系統(tǒng)中的應用。通過分析幾種水塔水位自動控制系統(tǒng)的弊端,提出改進的設計思路,并經(jīng)過硬件設計、調(diào)試,完成了水塔水位控制器的設計。 關鍵字:自動控制系統(tǒng) 31篇 水塔 1篇 水位 8篇 4.1可行性試驗圖6為水塔水位控制器的外觀正視圖,由電源指示燈、報警確認燈、水位指示燈以及報警確認開關組成。接通電源時,電源指示燈亮,當水塔中水深處于不同位置時,水位指示燈b、c、d、e情況不同。 圖6水塔水位控制器外觀圖當水位處于b點之下,指示燈b、c、d、e全亮,報警電路開始報警,即下限報警。當水位處于b、c之間,指示燈b滅,c、d、e亮,水泵開始進水。當水位處于c、d之間,指示燈b、c滅,c、d亮,保持狀態(tài),即保持進水。當水位處于d、e之間,指示燈b、c、d滅,e亮,停進狀態(tài),即水泵不工作。當水位處于e點之上,指示燈b、c、d、e全滅,水泵不工作,報警電路開始溢出報警,即上限報警。報警電路可以手動關閉,只要按下報警確認開關,就可以解除報警的蜂鳴聲。此時,報警確認燈亮起。處

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