水池水位自动控制系统设计

水池水位自动控制系统设计与制作

摘要

根据物体在水中漂浮的性质，可以用一个浮球来感知水塔里水位的升降，用来控制水泵，使水泵能自动对水池上水，水满时能自动断电停止，真正做到了水池的全自动控制功能，解决了人们日常用水的诸多不便。

本毕业论文范文写的是水池水位自动控制电路的作用是根据水位的高低，自动地控制水泵的启动与停止。水泵和水位的高低是相互反馈的。这样就可以实现水位自动控制的目的。我所设计的水位制动控制装置是有以下几部分组成：水位自动控制电路，高低水位报警器，数码显示。水位自动控制在一定范围内（如 2 -6 米 ），当水位低至 2 米 时使水泵启动上水；当水位升至 6 米 时，使水泵停止工作。因特殊情况水位超限（如高至 7 米 、低于2 米 ）报警器报警。设有手动按键，便于随机控制。由数码管直观显示当前水位。本系统可以随时的控制水位的高低，防止过量放水或来水无人打开关。

关键词：水池；浮子开关；自动上

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Abstract

According to the nature of an object floating in the water, you can use a float to sense the water level in the lift tower to control the pump, the pump automatically to the water tower, Sheung Shui, water, power off automatically when full stop pumping water tower, and truly automatic control tower to solve the inconvenience of daily water.

Pham Van of the thesis is written in the role of water level automatic control circuit is based on the level of the water level, automatic control of pump start and stop. Pumps and water level is the level of mutual feedback. This level can automatically control. I designed the brake control device is the water level has the following components: automatic water level control circuit, high and low water level alarm, digital display. Automatic water level control within a certain range (eg. 2-6 meters), when the water level as low as 2 meters, the Sheung Shui to start the pump; when the water level to 6 meters, the pump stopped working. Water level gauge due to special circumstances (such as up to 7 meters, as low as 2 meter) alarm to the police. With manual buttons, easy to stochastic control. Visual display by the LED current level. The system can control the water level at any level, to prevent excessive drainage or runoff and no open relations

Keywords: water tower; float switch; automatic pumpin

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目录

摘要................................................................ I Abstract............................................................ 2 第一章 引言......................................................... 1 第二章 水位自动控制装置整体电路图及工作原理......................... 5 2.1 整体装置电路图：............................................... 5 2.2 工作原理：..................................................... 6 2.3 运行方式：..................................................... 6 第三章 电路设计..................................................... 7 3.1 水位自动控制电路设计........................................... 7 3.2 高低水位报警器电路设计......................................... 8 3.3 数字显示的电路设计............................................. 8 3.3.1 数码管的电路图............................................... 8 3.3.2 数字显示的原理............................................... 9 第四章 故障处理.................................................... 10 4.1 水泵的常见故障及检修 ......................................... 10 4.1.1 无法启动 .................................................. 10 4.1.2 水泵发热 .................................................. 10 4.1.3 流量不足 .................................................. 10 4.1.4 吸不上水 .................................................. 11 4.1.5 剧烈震动 .................................................. 11 4.1.6 深井潜水泵不上水或者水量小 ............................... 11 4.2 关于PLC控制器 ............................................... 12 结论 .............................................................. 13 致 谢.............................................................. 14 参考文献........................................................... 15

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第一章 引言

随着城乡人民生活水平的不断改善，许多家庭都使用上了高位水池自来水系统或楼顶太阳能热水箱。如果给这些水箱上装上下面介绍的装置，则可实现无人操作缺水自动上水、水满自动停水，既方便省事又节约水电资源，不会出现水上满后没有及时关掉电源而四处溢流的现象，本装置安装方便，使用简单、彻底解决了手动操作给人们带来的诸多不便、是家用水池目前最好的互补装置。 本文介绍的水位自动控制装置可以根据使用者的要求，自动控制容器中水位的高低，当水位低于预先设定水位时，水位自动控制装置会自动启动抽水泵进行注水,达到一定的水位后,自动关闭抽水泵停止供水，当高出预定的水位后，报警器报警。

该装置同时也适用用于工农业自动供水，可以对水池水位进行自动控制,实现断水自动停机、有水自动恢复运行的功能。

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第二章 水位自动控制装置整体电路图及工作原理

2.1 整体装置电路图：

I/O分配：

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PLC整体梯形图

2.2 工作原理：

水位自动控制装置首先是通过水位自动控制电路根据水位的高低，自动地控制水泵的启动与停止。水泵和水位的高低是相互反馈的。这样就可以实现水位自动控制的目的。该电路是利用浮子开关的输出来控制的。

高低水位报警电路设计的原理是利用浮子开关做成水位探头，对高低水位进行探测。当水位高于7米或低至2米时报警，从而起到高低水为的报警作用。通过PLC指令使数码管显示水位高低这样就可以直观的从数码管上显示出当前水位的。

2.3 运行方式：

该系统有手动和自动两种运行方式： 1、手动方式

按下启动或停止按钮，可以方便的快捷的保护由于系统故障而使水泵空运行，有效的保护了水泵的使用寿命。

2、自动方式

按下自动按钮，系统自动检测供水情况，根据浮子开关的通断对水泵进行自动控制，即减少了人们的劳动量，也为人们的生活提供方便快捷的供水质量。

手动的切换与与系统控制电路图：

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第三章 电路设计

3.1 水位自动控制电路设计

图3-1是一个实用的水位自动控制电路。在电路中悬挂了3了浮子开关，图中分别标以C、D、E。当水位在浮子开关D以下时，水泵启动抽水，水位上升，直至浮子开关3输出一个信号时停机；当水位下降至浮子开关D脱离水面时，水泵才再次启动抽水，因此水位总保持在D、E之间。

1．水位在浮子开关C以下，浮子开关将输出一个信号，使程序中的常开触点闭合，水泵启动抽水，同时报警器报警。

2．水位逐渐升高并触及浮子开关D，但不及浮子开关E，这时浮子开关D接通，常闭触点断开，水泵停止抽水。

3．水位继续上升至且触发浮子开关E，程序中浮子开关E的常开触点闭合，报警器报警。

4．水位下降至浮子开关E以下，但仍淹及浮子开关D；这时水泵停止抽水。 5．水位继续下降至浮子开关D以下，则浮子开关的常闭触点闭合，因此水泵启动抽水。

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3.2 高低水位报警器电路设计

图3-2 高低水位报警器电路

上图所示当水位触及浮子开关E时，浮子开关将会输出一个信号，使程序中浮子开关E的触点动作，使其发出报警；同样，当水位低于浮子开关C时，程序中浮子开关C的触点动作，使其发出报警。 3.3 数字显示的电路设计 3.3.1 数码管的电路图

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3.3.2 数字显示的原理

下面是I/O口的分配：

a-Y5 b-Y6 c-Y7 d-Y10 e-Y11 f-Y12 g-Y13 h-Y14 1 2 3 Y14/h 0 0 1 Y13/g 0 1 1 Y12/f 0 0 0 Y11/e 0 1 0 Y10/d 0 1 1 Y7/c 1 0 1 Y6/b 1 1 1 Y5/a 0 1 1 据表格所示，给数码管的管脚通电，会出现不同的数字显示，根据这一原理，我们需要在编程的过程中，为不同的Y通电。

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第四章 故障处理

4.1 水泵的常见故障及检修

由于本系统是为人们生活所提供的，因此，以下是常用水泵的故障处理： 4.1.1 无法启动

首先应检查电源供电情况：接头连接是否牢靠；开关接触是否紧密；保险丝是否熔断；如有断路、接触不良、保险丝熔断，应查明原因并及时进行修复。其次检查是否是水泵自身的机械故障，常见的原因有：填料太紧或叶轮与泵体之间被杂物卡住而堵塞；泵轴、轴承、减漏环锈住；泵轴严重弯曲等。

排除方法：放松填料，疏通引水槽；拆开泵体清除杂物、除锈；拆下泵轴校正或更换新的泵轴。 4.1.2 水泵发热

原因：轴承损坏；滚动轴承或托架盖间隙过小；泵轴弯曲或两轴不同心；胶带太紧；缺油或油质不好；叶轮上的平衡孔堵塞，叶轮失去平衡，增大了向一边的推力。

排除方法：更换轴承；拆除后盖，在托架与轴承座之间加装垫片；调查泵轴或调整两轴的同心度；适当调松胶带紧度；加注干净的黄油，黄油占轴承内空隙的60％左右；清除平衡孔内的堵塞物。 4.1.3 流量不足

这是因为：动力转速不配套或皮带打滑，使转速偏低；轴流泵叶片安装角太小；扬程不足，管路太长或管路有直角弯；吸程偏高；底阀管路及叶轮局部堵塞或叶轮缺损；出水管漏水严重。

排除方法：恢复额定转速，清除皮带油垢，调整好皮带紧度；调好叶片角，降低水泵安装位置，缩短管路或改变管路的弯曲度；密封水泵漏气处，压紧填料；清除堵塞物，更换叶轮；更换减漏环，堵塞漏水处。

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