水塔自动上水控制器的原理
水塔水位plc自动控制
水塔水位plc自动控制用plc控制水位的自动控制原理水塔水位自动控制一、实验目的用PLC 构成水塔水位自动控制系统二、实验设备1）Dais-__ 可编程控制模拟实验仪2）计算机3）连接导线一套三、实验内容1、控制要求：当水塔水位低于水位界（S4 为ON 表示）时，电磁阀Y 打开，于是进水（S4 为OFF 表示水池水位高于水池低水界），当水池水位高于水池低水界（S3 为ON 表示），电磁阀Y 关闭。
1）I/O 分配表：输入输出SB4：X2 L2：Y1SB3：X32）输入下图的梯形图。
3）调试并运行程序，观察结果。
2、控制要求：当水池水位低于SB4 所指示的位置时，启动SB4 按钮，L2 所指示的电机工作，水池进水。
当水池水位达到SB3 所指示的位置时，启动SB3 按钮，使L2 所指示的电机关闭，停止进水；当水塔水位低于SB2 所指示的位置时，启动SB2 按钮，L1 所指示的电机工作，开始水塔进水。
当水塔水位达到SB1 所指示的位置时，启动SB1 按钮，使L1 所指示的电机停止工作。
1）I/O 分配表：输入输出SB1：X0 L1：Y0SB2：X1 L2：Y1SB3：X2SB4：X32）输入下图的梯形图。
用plc控制水位的自动控制原理3）调试并运行程序，观察结果。
四、编程练习1）当水池水位低于水位界时（S4 为ON），电磁阀Y 打开进水（S4 为OFF 表示水池水位高于水池低水界）。
当水位高于水池高水位界（S3 为ON 表示），阀门关闭。
当S4 为OFF 时，且水塔水位低于水塔低位界时，S2 为ON，电动机M 运转，开始抽水。
当水塔水位高于水塔高水位界时，电动机M 停止。
根据上述控制要求编制水塔水位自动控制程序，并上机调试运行。
2）当水池水位低于水位界时（S4 为ON 表示），电磁阀Y 打开进水（Y 为ON）定时器开始定时，2S 以后，如果S4 还不为OFF，那么阀Y 指示灯闪烁，表示阀Y 没有进水，出现故障，S3 为ON 后，阀Y 关闭（Y 为OFF）。
传感器与逻辑门电路的应用——水塔自动上水控制及水满报警电路的制作
低 电平 ，即 Ｒ ＝ ，Ｄ 输 出高 电平 “” ｄ０ ２ ｌ 使绿 灯亮 ， 此 同时 Ｒ 触 发器 翻转 ， 与 Ｓ 使
Ｑ 端输 出 为低 电平 “ ” ０ ，使 三极 管 ＶＴ
四 安 装 与 调 试
制 作 注意 ：ａ、ＣＤ４ｌ１焊 接时 应
组 成 多谐 振Leabharlann 荡 器 为 声 报 警 电路 。
制：
重报 警 。随着 用水 量 的增加 ，水塔 内 水
位 回逐渐 下降 ，当水 位 降到低 于检 钡 电 ０ 极 Ａ的 底部 时 ，检测 电极 Ａ 露 出水 面 ，
Ｄ５ 、Ｄ６工作 ，压 电陶 瓷蜂鸣 器 Ｆ Ｔ一２ 无 须 调 试 即 可 正 常 工 作 。 ７ 发 声报警 。也 就是 当水 满时 发 出声光 双 五 ． 结 束 语
端 稳 压器 ７ １ 压 后 ，得到 １ ｖ的直 ８ ２稳 ２
流 电压 ，作 为水位 检测 电路和 水泵 控制 电路 的 工作 电压 。该 电路 可 实现两 种控
＿
蠹 ＿
一
、
电路 原 理 图
水 塔 自动上 水 控 制 及 水 满报 警 电路 是 当今
运 用十 分广 泛 的 报 警 器产 品 ，在 农 村 、养 殖 户 、 型 厂 矿 等 方 面 发挥 着 它 的重 要 作 小
用。在 水塔 内 无 水 或 水 位 偏低 时 ，它 能使
水 泵 运 转 ；在 水位 达 到 最 高 限 位 时 ，它 能
关窜 酗爵一麓 ＿ 曩 ＿ 繁
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报 警 器 ；工作 原 理 ；安 装 与调 试
自动水满 疆报警电路
中国科 技信息 ２ １ 年第 ３期 ０ １
水塔水位控制器_夏俊峰
1设计思路根据设计要求，电路由降压整流电路、555触发电路（NE555）、继电器控制电路等组成。
其中降压整流电路为整个控制电路提供直流电压，触发电路NE555根据其触发特性对水塔水位进行控制。
2.1.1控制电路由NE555，继电器构成主要控制电路。
NE555为8脚时基集成电路，各脚主要功能：1地GND%2触发%3输出%4复位%5控制电压%6门限（阈值）7放电%8电源电压Vcc2.2.2继电器继电器是一种线圈的小电流控制触电的大电流的装置。
2.3保护电路选用该部分电路选用热继电器，接触器。
2.3.1热继电器热继电器是由流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现电路的过载保护。
2.3.2交流接触器当接触器电磁线圈不通电时，弹簧的反作用力和衔铁芯的自重使主触点保持断开位置。
当电磁线圈通过控制回路接通控制电压（一般为额定电压）时，电磁力克服弹簧的反作用力将衔铁吸向静铁心，带动主触点闭合，接通电路，辅助接点随之动作。
3.1设计原理图说明：D1-D6：IN4002%R1-R3：470Ω%U1：1000uF%U2：0.01uF%RW1-RW3：100KΩJ是热继电器%J1是JRX-13F-1小功率小型继电器3.2工作原理3.2.1电源部分电源电路为水位控制器电路的基础部分。
接通电源后，经变压整流，在负载R上得到直流电压V。
3.2.2控制部分控制电路为水塔水位控制器电路的主体部分，降压整流电路为此部分电路提供稳定直流电压后，NE555开始工作。
当水塔内的水位探极A、B、C低于水位线时，为高电位。
调节RW1-RW3，使A点和B点的电位最大接近于2/3Vcc与1/3Vcc。
当B、C高于塔内的水位线时，即已低于反向阈值电压V-，NE555②脚为“地”电位，使NE555发生置位，③脚输出的高电平使发光二极管工作并且使继电器J1吸合，触点J1闭合，接触器C吸合，触点C1闭合，抽水电机从而因得电而运转，进行抽水；当水位上升至探极B点，而又未到A点时，它们的分压值在1/3Vcc与2/3Vcc之间，状态不变。
PLC水塔水位自动控制
根据实际运行情况，对控制算法 的参数进行优化，提高系统的响 应速度和稳定性。
建立故障诊断机制，快速定位并 排除系统故障，确保水塔水位控 制的可靠性。
04
水塔水位自动控制系统 的实际应用与效果分析
水塔水位自动控制系统的实际应用
实时监测
水塔水位自动控制系统能够实时监测水塔的水位，并将数 据传输到PLC控制器。
01
自动控制
根据预设的水位阈值，系统能够自动控 制水泵的启动和停止，以保持水位的稳 定。
02
03
数据记录与分析
系统能够记录水位数据，并生成报表， 方便用户对水位情况进行统计分析。
水塔水位自动控制系统的效果分析
节能降耗
01
通过自动控制水泵的启停，避免了人工操作的延误和浪费，降
低了能耗。
提高供水稳定性
plc水塔水位自动控制
目录
• 水塔水位控制系统的概述 • PLC在水塔水位控制系统中的应用 • 水塔水位自动控制系统的设计 • 水塔水位自动控制系统的实际应用与效果分析 • 结论
01
水塔水位控制系统的概 述
水塔水位控制的意义
保证供水稳定
水塔作为供水系统的重要环节，保持水位在合理 范围内对于保证供水稳定至关重要。
执行机构
根据PLC控制器的输出信号，执行相应的动 作，如调节阀门的开度或水泵的运行状态。
水塔水位控制系统的基本原理
采集水位数据
通过水位传感器实时监测水塔内的水 位数据。
计算控制信号
执行控制动作
执行机构根据PLC控制器的输出信号， 执行相应的控制动作，调节水流量或 水泵的运行状态，以保持水塔水位的 稳定。
02
系统能够实时监测水位，避免了因水位过高或过低对供水系统
水塔水位自动控制
进入 21 世纪，我国建筑给排水设计行业在不断发展的过程中终于日臻成熟， 总体水平基本达到了国际的先进水平。我们通过新中国成立 60 年来不同阶段对苏 联、日本、欧美的学习，通过学习改造，兼收并蓄，逐步形成了自己的设计体系和 设计思想。建筑给排水设计的发展也从为满足人民需求被动进步演变成了科学发展 地主动适应和引导人民的用水需求和习惯。节水、节能、环保和可持续发展的思想 成为建筑给排水设计的核心理念，无负压供水技术就是响应国家节能战略的产物。 同时，建筑给排水在生活供水方面的理念经历了“卫生”“安全”阶段，开始进入了 “健康”的阶段。我们认为仅仅是没有细菌、没有有害物质的生活用水是不够的， 过度纯净的水对人体健康也没有好处，供水的更高要求是各种元素有益无害，浓度 适当，舒适健康。
2、3 传感器的一般特性
1. 传感器的静态特性 传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具 有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传 感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其 对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数 有：线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等 2. 传感器的动态特性 所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中， 传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标 准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意 输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的标 准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和 频率响应来表示。 3. 液面传感器的选择 在水塔水位的控制过程中，常需要检测水位的变化。现如今的科学技术十分发 达，检测水位所用的器件也是相当的多。但为了达到检测准确，检测精度高及自动 控制的目的所以选择了液面传感器对水塔的水位作检测器件。 本系统采用电容式液面传感器来对水位进行检测，电容式液面传感器主要是采
水塔自动抽水测控系统
水塔自动抽水测控系统摘要：许多农村家庭在房顶修有小型水塔或太阳能，用水泵抽取井水，组建自家的“自来水”系统，但抽水一般是人工控制的，经常会出现溢水或断水现象。
为解决这个问题，设计一种水塔自动抽水系测控系统，使系统能缺水自动上水、水满自动停水，改进该供水系统势在必时，以方便人们用水。
该系统主要由压力式水位传感器、单片机和控制电路等组成，适合于乡村高楼水塔水位实时检测与抽水自动控制。
关键词：水塔、水位检测、自动控制绪论随着国民经济的发展，乡村的居住条件日益改善，农村楼房正在向高层发展，由于地理位置等各种原因，无法依靠自来水厂供水。
为了方便高层楼房的用水，许多家庭自建水塔或蓄水池和水井，用水泵将水井的水送上水塔来解决高层楼房的用水问题。
但是，目前抽水是用人工操作，通过估测来控制抽水量。
由于人工无法监视水塔上的水位深浅，难以准确控制水泵的开停，要么水泵关停过早，造成频繁开机抽水的现象，使水泵寿命缩短；要么忘记关闸，水从水塔溢出，这样就会造成水资源和能源的浪费。
为此有人设计了一种全自动电子水位控制装置，水位检测元件是安装在水塔水箱里不同高度的三个电极，利用水的导电性能，由不同水位决定这两组电极是否导通或断开，将水位变化信号变成电位变化信号，进而控制水泵抽水。
这种装置控制性能好、控制精度高、动作灵敏可靠、结构简单、维修方便，但不能实时监测水塔内的水位的准确值，电极长时间使用会电解氧化、腐蚀、附上污垢，造成控制失灵。
设计一个使用传感器所组成的液位测量系统很有必要。
人们对液位检测方法也做了不少研究，如用超声波式、超声波一电容式等，但这些液位检测装置多为成品，不便于二次开发，且价格过高，不适合在乡村普及使用。
为了解决这一问题，本次课程设计提出一套乡村水塔水位实时监测与自动抽水控制系统，实现抽水的自动控制，延长抽水设备的寿命，节约水、电资源。
第一章元器件清单第一节MPX2200型压力传感器MPX2200型的压力传感器是一种小体积、低功耗、高可靠性产品。
水塔水位控制器
6.水塔水位控制器要求：通过对水位下限开关K1和水位上限开关K2的检测，控制抽水电机的运转，实现水塔水位控制在水位上下限之间的目的。
控制功能：利用拨动开关K1和K2模拟水位的上下限检测开关。
利用继电器控制绿色LED的亮与灭代表抽水电机的启动与停止。
系统首次运行时，由于水塔内没有水，因此K1和K2均发出低电平，电机运转（表示电机通电的绿色LED点亮）。
当水位达到水位下限（K1=1）时，电机继续运转，直到水位上升到水位上限（K2=1，K1=1），电机停止运转（表示电机通电的绿色LED熄灭）。
这时，单片机点亮黄色的LED，表示系统处于正常状态。
随着水的使用，水位逐渐下降，当水位下降到水位下限（K1=0，K2=0）时，系统启动抽水电机向水塔内加水，直到水位达到水位上限（K2=1,K1=1）。
在抽水电机向水塔内加水的过程中，若电机启动60秒水位还未达到水位上限，说明电机出现故障，系统应立即关闭抽水电机，同时使红色LED以0.5秒的间隔进行闪动，表示系统出现故障。
当故障排除后，人工搬动拨动开关K3发出一正脉冲，启动系统继续运行。
注意：K1和K2状态的采样，采用20mS定时中断来查询。
使用的主要元器件：8031、6MHz的晶振、74LS373、2764、7407、74LS240、发光二极管L1-L3、拨动开关K1-K3、继电器等。
结果的验证：按照功能要求搬动拨动开关K1-K3，模仿实际运行中的情况，查看系统是否按照要求动作。
同时分析系统中不完善的地方，提出改进建议。
二、课程设计内容：1、硬件设计（1）用80C51设计一个单片机最小控制系统。
其中P1.0接水位下限传感器，P1.1接水位上限传感器，P1.2输出经反相器后接光电耦合器，通过继电器控制水泵工作，P1.3输出经反相器后接LED，当出现故障时LED闪烁；P1.4输出经反相器后接蜂鸣器，当出现故障时报警。
（2）用塑料尺、导线等设计一个水塔水位传感器。
其中A电级置于水位10CM处，接5V电源的正极，B级置于水位15CM处，经4.7K下拉电阻接单片机的P1.0口，C 电级置于水位的20CM处，经4.7K下拉电阻接单片机的P1.1口。
水塔水位控制系统[001]
![水塔水位控制系统[001]](https://img.taocdn.com/s3/m/bb8358907e192279168884868762caaedd33bab3.png)
水塔水位控制系统引言水资源的合理利用是现代社会可持续发展的重要环节，对于一些需要存储和调控水资源的场所，例如城市、农田或工业区等，水塔是一个非常重要的设施。
水塔水位控制系统是一种自动化控制系统，用于监测和维护水塔的水位在合适的范围内。
本文将介绍水塔水位控制系统的工作原理、组成部分以及其应用领域。
工作原理水塔水位控制系统通过使用传感器测量水塔的水位，并将测量值传输给控制器进行处理。
根据设定的水位范围，控制器将开启或关闭水泵以控制水的进出。
当水位低于设定下限时，控制器将打开水泵，将水从外部供水系统或水源中抽入水塔；当水位达到设定上限时，控制器将关闭水泵，阻止水的进入。
组成部分一个典型的水塔水位控制系统由以下几个组成部分构成：•水位传感器：用于测量水塔的水位。
常用的传感器类型包括浮球型传感器、超声波传感器等。
传感器将水位信息转换为电信号，并传输给控制器。
•控制器：接收传感器传输的水位信息，并根据设定的水位范围，控制水泵的开启和关闭。
常见的控制器类型有单片机控制器、PLC控制器等。
•水泵：根据控制器的指令，控制水的进出。
水泵负责将水从外部水源供给到水塔中，或将水从水塔送入供水系统。
•电源：为水位传感器、控制器和水泵提供电力。
电源通常是交流电或直流电。
•通信模块（可选）：用于与远程监控系统进行通信，实现远程监控和控制。
通信模块可以通过有线或无线方式与远程系统进行数据传输。
应用领域水塔水位控制系统被广泛应用于各个领域，包括城市供水系统、农田灌溉系统、工业生产场所等。
以下是几个常见的应用场景：•城市供水系统：水塔水位控制系统用于城市的供水系统，确保水塔的水位在合适的范围内，保障城市居民的供水需求。
•农田灌溉系统：水塔水位控制系统可以用于农田的灌溉系统，确保农田得到适量的水源供给，提高农作物的产量。
•工业生产场所：一些工业生产过程需要大量的水资源，水塔水位控制系统可以确保工业场所得到稳定的供水，保证生产的连续性。
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水塔自动上水控制器的原理
水塔自动上水控制器的原理是利用传感器和控制器实现对水位的监测和控制。
一般情况下，水塔自动上水控制器会安装在水塔的进水管道上。
它首先通过水位传感器或者压力传感器检测水塔中的水位或者水压，并将检测到的信号传递给控制器。
控制器对传感器检测到的信号进行处理，并根据预设的水位或者水压设定值与实际检测值进行比较。
根据比较结果，如果水位或者水压低于设定值，则控制器会打开水泵，让水泵开始工作，将水从供水管道输送到水塔中。
当水位或者水压达到设定值时，控制器会关闭水泵，停止向水塔中注水。
此外，控制器一般还会具备一些附加功能，如故障保护、报警功能等。
如果出现水泵故障或其他异常情况，控制器会发出警报或者停止工作，保护水泵和水塔的安全运行。
总的来说，水塔自动上水控制器可根据水位或者水压的变化自动控制水泵的启停，实现稳定的水位或水压控制，提高供水系统的自动化程度和运行效率。