水塔水位自动控制电路的制作6
实验六 水塔水位自动控制实验概要
实验六水塔水位自动控制实验
一、实验目的
用PLC控制水塔的液位及水池的液位。
二、实验设备
1、EFPLC可编程序控制器实验装置。
2、EFPLC0103水塔水位自动控制实验板如图所示。
3、连接导线若干。
三、实验内容
1、控制要求：
组态王画面中S4有信号（水池低水位）→Y阀打开进水→组态王画面中
S3有信号（水池水已满）→Y阀关，L3灯亮→组态王画面中S2有信号
（水塔低水位）→P泵开→按组态王画面中S1（水塔水已满）→P泵停。
2、I/O（输入、输出）地址分配
输入：输出：
S1——V2.3 P ——V0.4
S2——V2.2 Y ——V0.0
S3——V2.1
S4——V2.0
3、按照要求编写程序（参照程序示例）
4、打开组态王画面，调试并运行程序。
四、编程练习
当水池水位低于低水位（S4灯亮），阀Y灯亮，进水，定时器开始定时2秒后，如果S4灯仍亮，那么阀Y灯闪烁，表示Y故障，没有进水。
S3灯亮后，阀Y关闭，灯暗。
当S4灯暗时,水塔水位低于低水位时（S2灯亮），泵P抽水，灯亮，当水塔水位高于高水位时，泵Y停。
根据上述控制要求，编制带自诊断的水塔水位自动控制程序，并上机调试运行。
水塔水位控制器
电子课程设计—水塔水位控制器学院：电子信息工程学院专业班级：姓名：学号：指导老师：2014年12月目录一、课程设计题目及要求-----------------------------1二、总体框图---------------------------------------1三、选择器件---------------------------------------2四、功能模块---------------------------------------6五、总体设计电路图--------------------------------11六、硬件实验--------------------------------------12七、心得体会--------------------------------------12水塔水位显示、缺水报警控制及自动补水电路一、任务设计与要求当水塔水位的高度为任意值时，可通过显示电路显示。
当水塔水位低于规定值时，报警电路输出报警信号，同时自动补水装置启动水泵给水塔补水。
当水塔中水位达到规定值时，报警结束，补水装置自动停止补水。
要求完成的任务如下： 1.画出整体电路图。
2.利用设计软件对电路进行仿真，使电路具有所规定的逻辑功能。
3.调试所设计的电路，使之达到技术指标要求。
4.分析实验结果，写出设计说明书。
二、总体框图总体框图如图2-1所示。
图2-1 总体设计框图水塔水位显示电路控制电路水塔水泵报警装置设计思路及每一块的功能：1、显示电路利用水位的来触发线路的联通与否，采用74LS147的八-三编码器，显示水位用DCD_HEX来显示，管脚1，2，3，4分别接74LS147的Ｑ0、Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3。
2、控制电路要使用555定时器组成的施密特触发器，利用输入端高低电平的，输出不同的电压。
3、利用继电器控制水泵的开关，灯泡的亮暗来表示水塔发出警报。
三、选择器件器件选择如表3-1所示。
水位液位控制器开关水塔水池自动抽水排水缺水保护控制电路板
水位液位控制器开关水塔水池自动抽水排水缺水保护控制电路板水位液位控制器开关水塔水池自动抽水排水缺水保护控制电路板接线参考图::液位自动控制器电路图本例介绍的液位自动控制器采用分立元件制作而成，其特点是液位检测电极上只通过微弱的交流电流，电极不会产生电解反应，使用寿命较长。
电路工作原理该液位自动控制器电路由电源电路和液位检测控制电路组成，如图所示。
图液位自动控制器电路电源电路由电源开关S1、电源变压器T、整流桥堆UR1、UR2和滤波电容器C1、C2组成。
液位检测控制电路由检测电极a～c、控制按钮S2、S3、电阻器R1～M、晶体管V1、V2、发光二极管VL1、VL2、继电器K、交流接触器KM和二极管VD组成。
接通电源后，交流220V电压经T降压后，在T的W2绕组和W3绕组上分别产生交流6V电压和交流12V电压。
交流12V电压经UR2整流及C2滤波后，为Κ及其驱动电路提供＋12V工作电压，同时将VL1点亮。
在储液池内液位低于下限时，电极a～c均悬空，T的二次绕组与整流滤波电路之间的回路处于开路状态，V2处于截止状态，V1饱和导通，K通电吸合，其常闭触头K1断开，常开触头K2接通，KM吸合，加液泵电动机M通电开始工作，同时VL2点亮。
当储液池内液位上升至电极c处时，电极a和电极c通过液体的电阻接通，T的V2绕组上的交流6V电压经URI整流、C1滤波及R1限流后加至V2的基极，使V2导通，V1截止，K和KM释放，加液泵电动机M停转。
同时VL2熄灭，K的常闭触头K1又接通。
当液位再次下降至电极a、b以下时，K和KM再次通电工作，电路进人下一个工作循环下。
S2为手动停止按钮，S3为手动强制运行按钮。
在液位处于上、下限之间时，通过S2和S3可任意停止或起动加液泵电动机。
元器件选择R1～R4选用1／4W的金属膜电阻器或碳膜电阻器。
C1和C2均选用耐压值为25V的铝电解电容器。
VD选用1N4007型硅整流二极管。
VL1和VL2均选用φ5mm的发光二极管。
水塔水位自动控制器设计 Microsoft Word 文档
课程设计水塔水位自动控制电路设计作者：肖志洋曹娇朱芳芳武晓晓辅导教师：陈建国指标要求：1，当水塔水位低于设定最低水位时启动电动机抽水，当水塔水位高于设定最高水位时使电动机停止；2，要有水位显示器。
设计要求：1，择合适的传感器，要说明选择理由。
叙述传感器的工作原理2，选择信号处理电路，并说明其工作原理。
3，选择控制元件，并说明怎样达到控制目的。
摘要本系统以单片机（A T89C2051）做为控制器，通过对检测水位的传感器采集的信号进行运算处理，根据要求控制电机的启动和停止，同时把水位的多少显示在四位数码管上，从而做到实时监控水位的目的。
一，方案论证与比较为了实现水位的测量和按要求的控制提出了以下3种方案。
方案一：用脉冲回波原理测量水位。
水位检测部分用压电式超声波传感器，超声波探头用单探头气介式。
探头固定于水塔盖子下面，探头发出超声波脉冲通过空气到达水面，经水面反射又被探头接收，测量发射与接收超声脉冲的时间间隔和，即可求出探头与水面的距离。
50KHZ的超声波有SN28784和TL851及外围元件产生，然后通过二极管和变压器送到超声波传感器，返回信号也经SN28784和TL851处理后给AT89C2051。
通过AT89C2051处理后送四位数码管显示。
同时监控水位是不是到达设定位置，来控制相应的继电器动做完成水塔水位的自动调节，其框图如图1所示。
图1方案二：根据圆筒式液位传感器的电容量与液位的关系检测水位。
圆筒式液位传感器如下图2，传感器的电容量与被液位的关系为一个桥臂(另一个臂为固定电容)，当水位变化时通过传感器获得电容的变化，经过模拟通道整流，放大，稳压的到合适的电压信号送入A/D 转换器转换为数字信号经单片机（AT89C2051）处理后识别水位是否达到设定值来控制电机的启动与停止。
同时把检测到的水位送数码管显示，达到设计要求。
其原理图如图3。
2r方案三：用电阻应变式压力传感器（该传感器有一根传压杆，上端安装微压传感器，下端安装感压膜，感压膜感受上面液体的压力）做为感压头，通过测量电桥提取电压信号，经放大后接入数摸转换器，送入单片机（AT89C2051）处理获得水位值，根据要求在数码管上显示，同时监控水位是否达到设定值通过单片机来控制继电器的通断以调节水位。
简单的水位控制电路设计
简单的水位控制电路设计
一个简单的水位控制电路可以使用一个水位传感器和一个继电器来实现。
步骤如下：
1. 将水位传感器安装在水箱或液体容器中，确保传感器的位置能够准确地检测到水位的变化。
2. 将传感器的信号线连接到一个比较器电路的输入端。
比较器电路可以使用运算放大器来实现。
输入端的另一端连接一个可调阈值电位器。
根据实际需求，通过调节阈值电位器的阈值来设置水位的上下限。
3. 比较器的输出连接到一个继电器电路。
继电器是一个电磁开关，可以用来控制其他电气设备的开关。
4. 将继电器的输出端连接到需要控制的设备，例如水泵或阀门。
当水位超过或低于设定的阈值时，比较器的输出会触发继电器，从而打开或关闭设备。
需要注意的是，这只是一个简单的水位控制电路设计，可能需要根据实际需求进行调整和改进。
自制水塔水位自动控制器_徐金贤
自制 水 港 水 位 自动 枚 制 器
徐金 贤 广 东惠 东县水 泥二 厂 5 1 6 3 2 1
本厂 化验 楼楼 顶 有 一 座 小 型 水塔 , 主要 供 应 化验 楼 用水 。 水 塔 水 由楼 下 一 台 50 Ow 单 相抽水 泵抽 水供 应 。 以前 抽水 由人工控 制 , 经 常造成 化验 楼无 水使 用 或水塔 抽 满水 长时 间外 流 , 给分 析 控 制测 试 及 日常 用 水带 来 诸 多 不便 , 水泵每 年要 烧 坏 2 一 3 台。 为此 , 本 人 于 1 9 9 5 年 3 月 自制 了 一 台“ 水 塔水 位 自动控 制器 ” , 使 用 2 年多 来 , 效果 较好 。
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铜芯电源线
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可 叼 泵 电机
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探极 制作示意 图
当需 要 停止 抽 水 时 , 只 要 把 开关 K 打 在
L D : 、 L D : 分 别选用 红 色 、 绿 色小型 电源 指示
“ 停机” 位 置即可。 开关 K 打在“ 手动” 位置
灯 。 其 它元件 可 参 照 图 1 所示 选 择 即可 。
时 , 表示 水泵 M 由人工 控制 抽水 。 水 泵 M 抽
安 装调试 :
由于
A
C B 、
、
探极 长期与水接
水 时 由绿 色指 示灯 指示 。 电源 指示 由红 色指
触 , 故探 极应 选用 耐腐蚀 不生 锈 的材料 , 一般
实训项目8水塔水位自动控制电路
实训项目8 水塔水位自动控制电路——请设计制作一个无人职守的水塔自动上水控制电路一、实训目的1、掌握三极管，继电器，二极管有在实际生活中的控制应用。
2、掌握交流接触器、热继电器、电动机的控制方法。
二、实训项目指示要求水塔水位自动控制电路的设计要求：1、主要指标①直流流电压检测水位。
②水位低于下限B点水位水泵抽水。
③水位达到最高水位线A时水泵停止抽水。
④水位降低到最低水位线B以下时恢复运行抽水。
2、水塔示意图三、实训原理1、水塔水位自动控制电路原理框图如图8-1所示:图8-1 水塔自动上水控制电路原理框图水塔水位的基本控制原理是首先由电源向其他功能部分供电，由检测电路对水塔内的水位进行检测，水塔内设置了高、中、低三个水位检测点，检测电路在三个不同水位点上得到的检测信号是不一样的，然后将检测到的信号传送到控制电路，再由控制电路决定执行电路中水泵的抽水或停止抽水。
2、硬件电路设计如图8-2所示, 水塔水位自动控制电路,由电源变压器、全波桥式整流电路、继电器、交流接触器、控制晶体管以及高水位电极A、低水位电极B、和主电极C组成。
图8-2 水塔自动上水控制电路交流220V电压经变压器T降压，VD1～VD4整流和C1滤波后，产生12V 电压，供给控制执行电路。
在水塔内无水或水位低于低水位电极B时，控制管V因基极电位与发射极电位相同而处于截止状态，继电器K1不动作，其常开触头K1-2断开，常闭触头K1-1接通，交流接触器KM通电吸合，使三相水泵M1通电运转，水泵开始抽水。
当水塔内水位到达高水位电极A处时，+12V电压经电阻器R1、高水位电极A、水的导电电阻和主电极C加至V的基极，使V正偏导通，交流接触器KM 断电，其触头释放，切断三相水泵电动机M1的电源，水泵停止抽水。
当用户用水使水塔内的水位下降至低水位电极B以下时，V又因基极电位与发射极电位相同而截止，继电器K1释放，其常开触头K1-2断开，常闭触头K1-1接通，使交流继电器KM吸合，三相水泵电动机M1通电，重新开始抽水，如此周而复始，实现无人职守自动抽水。
任务二 水塔水位的PLC控制
低速定时器
OUT T
低速累计定时器 OUT ST
0.1～3276.7
ENO:=OUT_T(EN,C oil,Value);
普通定时器 累计定时器
OUTH T OUTH ST
0.01～327.67
高速定时器
OUTHS T
高速累计定时器 OUTHS ST
0.001～32.767
ENO:=OUTH(EN,Co il,Value);
11
项目一 任务二 水塔水位的PLC控制
FX5UPLC定 时器的分类
通用定时器 累计定时器
低速定时器
普通定时器
高速定时器
低速累计定 时器
普通累计定 时器
高速累计定 时器
12
项目一 任务二 水塔水位的PLC控制
表1-14 定时器输出指令使用要素
名称
助记符 定时范围（s）
梯形图表示
FBD/LD表示
ST表示
编号
功能描述
SM400 SM401 SM402
SM0 SM52 SM409 SM410 SM412 SM471030
SM8000 SM8001 SM8002 SM8004 SM8005 SM8011 SM8012 SM801231 SM8-022 SM801249 SM802304
运行监视，PLC运行时为ON 运行监视，PLC运行时为OFF 初始化脉冲，仅在PLC运行开始时ON一个扫描周期 发生出错，OFF：无出错，ON：有出错 PLC内置电池电压过低时为ON 10ms时钟脉冲，通、断各5ms 100ms时钟脉冲，通、断各50ms 1借s位时标钟志脉位冲：，减通、运断算各结0果.5为s 零时置位 2进s时位钟标脉志冲位，：通加、运断算各有1进s 位或结果溢出时置位 1指mi令n时执钟行脉完冲成，标通志、位断：各执3行0s完成为ON 零为标ON志时位禁：止加全减部运输算出结果为零时置位
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电子技术课程设计
水
位
控
制
器
水位控制器
1 引言
本水位控制器是农用无塔增压式供水器，采用点接点压力作为检测控制装置，电路简单，在水源不足或潜水泵出现故障时能自动切断
水泵电动机的工作环电源，同时还能发出声音报警。
2 总体设计方案
2.1 设计思路
2.2 总体设计框图
电路工作原理
该农用无塔供水器电路由刀开关Q1，熔断器FU，中间继电器KA，交流接触器KM,热继电器KR,报警器HA，指示灯HL1，HL2和泵出口压力计Q2的控制点，水灌水位检测压力计Q3的控制触点组成，如图所示：
刚接通刀开关Q1时，水罐内水位和压力较低，交流220V电压经Q1,FU,停止按钮S,水罐水位检测压力计Q3，的动力计Q3的动触电（中），下限触点（低），热继电器KR的常闭触点，中间继电器KA 常闭触点加至交流接触器KM上，使KM通电吸和，工作指示灯HL1点亮，水泵电动机M通电工作，开始向罐内抽水。
此时，泵出水口的压力也较低，泵出水口压力计Q2的动力触点（中）与下线触点（低）接通，报警器HA发出报警信号。
当水位内水位上升至一定高度，压力达到一定值时，泵出水口压力计Q2的动触点与下线触电断开，当Q2达到设定的最大压力时，其动触点接通，HA停止发声。
在Q2的动触点与上限触点接通后，水罐水位检测压力计Q3的动触点与下限触点断开。
当水罐内压力达到设定的最大压力时，Q3的压力上限控制触点（高）接通，中间继点器KA通电吸合，其常闭触电断开，使KM断电释放，水泵电动机M停止抽水。
同时HL2点亮，HL1熄灭。
当用户用水，使水罐内水位下降，压力低于设定的最大压力时，水罐水位检测压力计Q3的触点与上限触电断开，使KA释放，HL2熄灭。
当水罐内水位继续下降，压力降至设定的最小压力值时，Q3的动触点接通，KM通电吸合，M又通电开始抽水。
若水泵损坏或水井内的水被抽干而导致水泵电动机M的电流增大时，热继电器KR动作，使KM断电释放，将M工作电源切断。
元器件选择
HL1和HL2均选用220V的电源指示灯。
HA选用工作电源为交流220V，内置报音源的报警器或电铃。
KA选用220V交流中间继电器。
S选用动断按钮。
KM选用CDC10或CDC20系列的220V交流接触器。
Q1,FU和KR应根据潜水泵电动机M的额定功率合理选用。
泵出水口压力计Q2和水罐水位检测压力计Q3均选用JX-150或JXC150型点接点可调压力计，使用时应很据水罐的容量的最大压力来设定压力计的上，下限的压力值。
心得体会
通过本学期的电子工艺实习，我懂得了电路设计的基本方法，加深了对电子课程的认识。
让我懂得了理论联系实践，把学到的知识用到生活中，锻炼了我手操作的能力，加强了我设计电路的能力。
简短的十多天的电子工艺课结束了，我学到的知识在这次课上得以应用，更加巩固了我对电工，电子技术的的理解。
我们对电子产品，在实习过程中有了更直观的认识。
课程设计是培养学生们的动手能力的一次充分机会，学生们可以充分运用所学过的知识，发现，发觉，分析，解决设计中遇到的各种问题，锻炼实践能力是对学生实际工作能力的具体训练和考察的过程。
参考文献：
1：张庆双《全新实用电路集粹》机械工业出版社
2：李宝宏《电工常用电路》人民邮电出版社
3：李康华《电子技术基础》高等教育出版社
4：张义和《Protel DXP 电路设计大全》中国铁路出版社。