水塔水位控制电路
实验六 水塔水位控制指导书
实验六水塔水位控制
一、实验目的
用PLC设计水塔水位自动控制系统。
二、实验内容
1、实验要求
图6-1为水塔水位控制模拟图。
当水位低于水池低水位界（S4为ON表示），阀门Y打开进水（Y为ON），定时器开始定时，4秒后，如果S4还不为OFF，那么阀门Y指示灯闪烁，表示阀门Y没有进水，出现故障，S3为ON后，阀门Y关闭（Y为OFF）。
当S4为OFF时，且水塔水位低于水塔低水位界时S2为ON，电机M运转抽水。
当水塔水位高于水塔高水位界时电机M停止。
图6-1 水塔水位控制模拟图
2、确定PLC所需的各类继电器，对各元件编号，如表6-1所示。
表6－1输入/输出端口地址分配
3、画出PLC的外部输入输出电路如图6-2所示。
三、编制梯形图并写出语句表，实验梯形图如图6－3所示
参考语句表如表6-2所示。
四、实验报告。
水塔水位自动控制电路设计
四川信息职业技术学院毕业设计说明书设计(论文)题目:________________________ 水塔水位自动控制电路设计专业: 应用电子技术班级:学号:姓名:指导教师:二〇一三年十二月五日目录摘要 (1)绪论 (2)第1章方案论证与分析 (3)1.1系统功能要求 (3)1.2整体方案 (3)1.2.1方案比较与论证 (3)1.2.2方案论证 (5)第2章硬件设计与分析 (6)2.1单片机最小系统 (6)2.1.1芯片介绍 (6)2.1.2单片机时钟电路设计 (8)2.1.3单片机复位电路设计 (9)2.2超声波测水位电路 (10)2.3指示电路 (11)2.3.1显示电路 (11)2.4报警电路 (12)2.5交流接触器工作原理 (12)2.6整机电路工作原理 (13)第3章软件设计 (14)3.1主程序流程图 (14)3.2中断流程图 (14)第4章系统仿真与调试 (16)4.1常用调试工具 (16)4.1.1Keil 软件 (16)4.1.2Proteus软件 (16)4.2系统调试 (17)第5章实物制作与调试 (18)5.1PCB板的制作 (18)5.2元件的装配 (19)5.3调试与性能检测 (20)参考文献 (22)附录1 整机电路原理图 (23)附录2 源程序 (24)附录3 元器件清单 (27)摘要采用低功耗单片机为控制核心、辅以超声波水位状态采集模块、二极管指示模块、电源供电模块、扬声器报警模块设计的自动水塔水位控制系统，通过一只中间继电器来接通大功率的交流接触器，控制水泵的运行成功实现水塔水位控制功能，它具有电路简单、功能齐全、制作成本低、性价比高等特点，是一种经济、实用的自动水塔水位控制系统。
硬件部分主要由单片机指示灯、继电器、蜂鸣器等基本外围电子电路组成。
它设计的优点是当水位达到一定的位置时报警器开始报警。
因此在生活实践应用中具有一定的价值。
关键字超声波检测；水位控制绪论在我国尤其是人口高度密集的企业单位和学校，有90%以上是采用传统的抽水方法，用人工监控但是这种方法不仅浪费。
PLC课设水塔水位PLC自动控制系统
电气工程学院课程设计说明书设计题目：水塔水位PLC自动控制系统系别：电气工程及其自动化年级专业：学号：学生姓名：指导教师：电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科摘要随着现代社会生产的发展和技术进步，现代工业自动化生产水平的日益提高，微电子技术的飞速发展，在继电器控制系统的基础上产生了一种新型的工业控制装置——可编程控制器。
随着科技的发展和现实暴露的一些问题，以便能更快捷更方便的完成一些任务，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，比如水塔、地下水、水电站等情况下的水位控制。
而水位检测可以有多种实现方法，如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等。
本文采用PLC进行主控制，在水箱上安装一个自动测水位装置。
利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化，把测量到的水位变化转换成相应的电信号，主控台应用MCGS组态软件对接收到的信号进行数据处理，完成相应的水位显示、故障报警信息显示、实时曲线和历史曲线的显示，使水位保持在适当的位置关键词：PLC(Programmable Logic Controller)、自动化、水塔水位。
目录摘要 (1)目录 (2)第1章概论 (3)第2章水塔水位自动控制系统方案设计 (4)第3章水塔水位自动控制系统硬件设计 (5)3.1 水塔水位控制系统设计要求 (5)3.2 水塔水位控制系统主电路 (6)3.3 水泵电机的选择 (7)3.4 水位传感器的选择 (7)3.5 PLC I/O接口分配 (8)3.6 PLC控制电路原理图 (10)第4章水塔水位自动控制系统PLC软件设计 (11)4.1 程序流程图 (11)4.2 梯形图程序 (12)4.3 指令表 (14)总结 (16)参考文献 (17)第1章概论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。
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。
毕业设计_简易水塔水位控制电路
郑州轻工业学院本科课程设计（论文）题目简易水塔水位控制电路学生姓名杨二兵专业班级电信11-01学号 541101030143院（系）电气信息工程学院指导教师(职称)完成时间 2013年6月25日郑州轻工业学院课程设计任务书题目简易水塔水位控制电路专业电信工程11-01 学号 541101030143 姓名杨二兵主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容1．阅读相关科技文献。
2．学习protel软件的使用。
3．学会整理和总结设计文档报告。
4．学习如何查找器件手册及相关参数。
技术要求1.要求电路能够通过控制两个水泵实现对水位的控制。
假定水位范围是S1～S2（S1＜S2），S为实际水位。
当S＜S1时，两个水泵都放水；当S1＜S＜S2时，仅一个水泵放水；当S＞S2时，两个水泵都关闭。
2.要求电路在S1、S2处不能出现跳闸现象，即水泵不能在短时间内反复在放水和关闭的状态之间转换。
3.要求电路能够显示出水泵的状态。
4.要求电路能够手动调节水位控制的范围。
主要参考资料1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2003完成期限： 2013年6月30日指导教师签章：专业负责人签章：2013 年 6 月 22日1简易水塔水位控制电路摘要随着科技的发展人们对水位控制的需求越来越多，它不仅要具有控制水位的功能，而且要能自动控制，从而能解放人力，在不需要人为控制的同时它还要能够调节控制水位的范围，我设计的这个电路由电源电路，水位监测电路，水位范围测量电路，水泵开关电路和显示电路组成。
它采用了水压传感器、74LS00、74139、二极管、三极管、稳压管、继电器、三端稳压电路等多种电子元件来实现各部分电路。
简易水塔水位控制电路课程设计
目录摘要 (2)1 系统组成图 (3)2 主要单元电路设计 (4)2.1电源电路 (4)2.2水位检测电路和范围测量电路 (5)2.3水泵开关电路和显示电路 (6)2.4电源电路 (8)2.5电路总原理图 (9)3 设计总结 (11)参考文献 (12)附录 (13)主要电子元件介绍 (13)元器件清单 (16)摘要在日常生活中，我们会经常看到控制水位的水塔，这种水塔简单，占地面积小，自动控制高。
其原理也很简单，其中由传感器和电压比较器组成的水位计量电路实现了检测水位的功能；由稳压二极管和迟滞比较器组成的水位范围控制电路实现了延时功能即防跳闸功能。
另外简易水塔水位控制电路还包括了电源电路，水泵工作电路和显示电路。
该电路设计简单，易于实现，而且通过手动调节电阻实现了手动调节。
1 系统组成图如图1.1为简易水塔水位控制电路系统组成图。
图1.1 简易水塔水位控制电路的总体框图由上图可知本电路非常简单，由电源电路向其他四个电路提供电压，这四个电路相互联系，依次作用，现对这四个电路的功能做具体解释：水位检测电路：利用水的导电性检测水位变化，同时形成回路，形成电信号实现对水位的控制。
水位范围检测电路：利用比较器原理实现水位范围的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞性来避免跳闸现象。
水泵开关电路：完成控制电路和水泵通放水的转换。
显示电路：显示水泵状态。
电源电路：为上述所有电路提供直流电源。
2 主要单元电路设计2.1 水位计测量电路该电路主要有传感器、电容、电阻和电压比较器等元件组成。
图2.1为压阻式压差传感器水位计测量电路。
图2.1 压阻式压差传感器水位计测量电路由上图的电路可知组成电路的主要元件是传感器和电压比较器，其中传感器对水压变化检测，电压比较器主要是用来对信号的放大。
具体工作原理是：压阻式压差传感器感压膜片上形成相应的水压强，由压力传感器的感压膜片感生出相应电压，经传感器内部的V/A变送器，压力传感器中同时测出水温并自动补偿，输出不受水温、大气压强等因素影响的4—20mA的水位模拟信号，由双芯屏蔽电缆连接到水位仪输入端，经A/D转换，再经去伪、除波等处理得出所测的水位。
161.大型水塔自动控制供水电路_电工常用经典线路应用范例_[共3页]
![161.大型水塔自动控制供水电路_电工常用经典线路应用范例_[共3页]](https://img.taocdn.com/s3/m/74e7df02b9f3f90f77c61bbb.png)
电子电工经典畅销图书专辑
电工常用经典线路应用范例160．改进的水位自动控制电路
电路图
改进的水位自动控制电路如图10-25所示。
工作原理
因水位自动控制在实际应用中，水箱里的水面上下浮动，接触导电触点时通时断，造成接触器频繁吸合、释放，很容易烧坏接触器触点。
在一般的三极管水位控制电路中，加一只电容C3，使三极管的导通或截止时间延迟，不使接触器马上动作，即可保护接触器触点。
本图为水箱水满后向外自动抽水电路。
161．大型水塔自动控制供水电路
在自备大型水塔的单位，往往供水抽水泵电动机容量较大，一般均为40～75kW。
因此一般都采用人工看守水塔，并且应用降压配电柜来启动电动机。
现市场上虽有三极管自动水位控制器出售，但对大型水塔供水实现自动控制还有很多连接上的问题难以解决。
下面介绍一种能使大型水塔实现自动供水的控制电路。
电路图
大型水塔自动控制供水电路如图10-26所示。
工作原理
当SS拨到“手动”位置时，电动机配电柜进行正常的启动，待降压启动完毕后，自动投入运行。
当开关SS拨到“自动”位置时，水位自动控制器得电工作，此时如水塔水箱水位下降到最低水位时，VT2截止，VT1导通，这样使得继电器KA1吸合，中间继电器KA2也得电吸合，KA2的常闭触点断开，而KA2的常开触点闭合，接通配电降压启动柜控制线圈回路，使KM2吸合，电动机进行降压启动。
降压启动完毕后KT动作，接通KA3，其常闭触点断开，KM2失电，并使KM1运行接触器得电吸合，电动机正常运行。
待水箱里面的水满时，VT2导通，VT1截止，使KA1释放，断开电动机配电柜控制电源回路，从而使电动机停止运行。
简易水塔水位控制电路
1 系统组成图图为简易水塔水位控制电路系统组成图，由电源电路，水位检测器，水位范围测量电路，水泵开关电路和显示电路组成。
各部分电路的组成及其用途如下：电源电路：为上述所有电路提供直流电源水位检测电路：利用水的导电性检测水位变化，同时形成回路，形成电信号实现对水位的控制。
水位范围检测电路：利用比较器原理实现水位范围的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞性来避免跳闸现象水泵开关电路：完成控制电路和水泵通放水的转换显示电路：利用发光二极管将水泵状态显示出来2 原理电路图采用传感器对水塔水位进行监测，并根据水塔水位的变化将其信号传递给迟滞比较器，经过迟滞比较器的运算、比较、放大，来控制水泵是否工作。
并通过发光二极管来显示水泵的工作状态，易于判断和检修。
迟滞比较器的运用避免了由于水波的波动而造成的水泵的反复的放水与闭合，实现了水塔水位的自动控制。
3 主要单元电路设计3.1电源电路图1如图1为电源电路直接可以从电网供电，通过变压器电路，整流电路，滤波电路，和稳压电路直接将电网中的220V交流电转换成+12V的支流电压。
其各部分功能如下：3.1.1 变压器：采用常规的铁心变压器，将高压转变为低压。
整流电路：采用二极管桥式电路，任务是将交流电换成直流电，这主要靠二极管的单向导电作用，T为电源变压器，作用是将交流电网电压变成整流电路要求的电压价。
其优点是输出电压高，纹波电压小，管子所承受的最大反向电压底。
3.1.2滤波电路：由C1，C2，C3，C4构成，用于滤去整流输出电压中的纹波，本电路采用电容输入式，电容具有平波作用。
使纹波较小，适用于负载电压较高，负载变动不大的电路。
3.1.3 稳压电路：采用三端稳压集成电路，有输入，输出和接地端，内部由启动电路，基准电压电路，取样比较放大电路，调整电路和保护电路组成。
电路中接入电容用来实现频率补偿防止稳压器自激振荡和抑制电路引入的高频干扰，另一方面以减少稳压电源输出端由输出电源引入的低干扰。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要
水塔水位控制电路
不论社会经济如何飞速，水在人们正常生活和生产中起着重要的作用。
一旦断了水，轻则给人民生活带来极大的不便，重则可能造成严重的生产事故及损失，从而对供水系统提出了更高的要求，满足及时、准确、安全充足的供水。
如果仍然使用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，由此必须进行自动化控制系统的改造。
从而实现提供足够的水量、平稳的水压。
水塔有高、中、低三个控制水位计和最高、最低两个报警水位计，水塔泵房内安装有三台交流异步电动机水泵，要求降压起动。
三台水泵电动机正常情况下只运转两台，另一台为备用。
当水位在高、中时可以自动水位，起动一台水泵电动机，当水位在中、低水位时，起动两台水泵电动机；当两台水泵电动机中的某台机组损坏时，备用机组要能立即自动降压起动，投入运行，并报警。
为了防止备用机组因长期闲置而出现锈蚀等故障，要求备用机组能随意设置和随机切换。
正常情况下，自动控制时，三台水泵电动机中运转两台水泵电动机和备用的另一台水泵电动机的选择是随机的。
手动控制时，可以任意选择。
设计中要有和每台水泵电动机机组相对应的状态监视指示灯。
一控制方案
PLC和传感器构成的水塔水位恒定的控制系统原理。
在控制系统启动后，当水塔水位小于最低水位时，液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出，PLC在收到信号产生报警，报警指示灯启动。
当水塔水位处于低水位与中水位之间时，PLC收到信号后5s后随机启动两台水泵电动机，如果当两台水泵电动机中的某台机组损坏时，备用机组要能立即自动降压起动，投入运行，并报警；当水塔水位处于高水位与中水位时，PLC收到信号后5s后随机启动一台水泵电动机。
当水塔水位高于最高水位时，液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出，PLC在收到信号产生报警，报警指示灯启动。
当处于手动控制时，任意选择电机工作。
水塔液位指示
当水位处于最低水位时，输入继电器00002启动，此时，最低水位报警输出01101激活，发出低水位报警信号；同理，当水位处于最高水位时，输入继电器00006启动，此时，最高水位报警输出01102激活，发出高水位报警信号；当水位处于高水位时，输入继电器00005导通，当水位处于中水位时，输入继电器00004导通，当水位处于低水位时，输入继电器00003导通。
水泵的降压启动
当电机启动后，主继电器吸合，星型继电器开始工作，此时定时器开始计时，5s后星型继电器停止工作，三角型继电器开始工作。
整个控制时间通过定时器来控制。
机组手动控制
水塔选择手动控制，继电器00100打开，程序执行跳转指令，当输入继电器00101导通时，1#和3#水泵启动；当输入继电器00102导通时，1#和3#水泵启动；当输入继电器00103导通时，1#和3#水泵启动；
机组的自动控制
当输入继电器00100不导通时，水塔处于自动控制状态。
当水塔处于中水位和高水位之间时，随机两台水泵启动，当水塔水位处于中水位和低水位之间时，一台水泵启动。
水泵的随机启动原理如下：当系统启动后，程序执行加法指令，当产生的随机数与3相除，得到的商存入202中，将余数存入203中。
得到的任意数字与1比较，当大于1时，设置201.05激活，同时201.06和201.07复位，此时1#和3#水泵工作；当等于1时，设置201.06激活，同时201.05和201.07复位，此时1#和2#水泵工作；当小于1时，设置201.07激活，同时201.05和201.07复位，此时2#和3#水泵工作；
工作机组故障，备用机组启动
当工作中的某一台电机出现故障后，输出端口01103激活，备用泵启动报警。
设计方案如下：当1#泵在工作的时候发生故障，此时常闭接点201.01激活，同时，在常开接点201.05和201.06导通的情况下，即1#电机处于工作模式下，输出端口01103激活，备用泵启动报警。
同时，当1#电机出现故障的时候，常闭接点201.01导通，从而使输出端201.02和201.03导通，自动启动备用电机；
同理，当2#泵在工作的时候发生故障，此时常闭接点201.02激活，同时，在常开接点201.06和201.07导通的情况下，即2#电机处于工作模式下，输出端口01103激活，备用泵启动报警。
同时，当2#电机出现故障的时候，常闭接点201.02导通，从而使输出端201.01和201.03导通，自动启动备用电机；
当3#泵在工作的时候发生故障，此时常闭接点201.03激活，同时，在常开
接点201.05和201.076导通的情况下，即3#电机处于工作模式下，输出端口01103激活，备用泵启动报警。
同时，当3#电机出现故障的时候，常闭接点201.03导通，从而使输出端201.02和201.03导通，自动启动备用电机；
水塔水位自动控制系统
水塔水位的工作方式：
S4: 水塔最高水位报警上限
当水塔水位达到此位置时液位传感器将向PLC发出报警水位信号
S3: 水塔水位上限
当水塔水位达到此位置时液位传感器将向PLC发出最高水位信号请求停止水泵工作
S2: 水塔水位中限
当水塔水位达到此位置时液位传感器将向PLC发出中水位信号请求开启一台水泵工作
S1: 水塔低水位
当水塔水位达到此位置时液位传感器将向PLC发出低水位信号请求开启两台水泵工作
S0: 水塔水位报警下限
当水塔水位达到此位置是液位传感器将向PLC发出最低水位信号报警
M1~M3:供水泵
当水塔水位达到要求水位时PLC将开到抽水泵向水塔供水
二硬件接线图
三 I/O端口分配表
确定PLC所需的各类继电器，对各元件编号，如下表所示。
输入/输出端口地址分配
四流程图
五梯形图。