水位控制系统设计
双容水箱液位控制系统设计
双容水箱液位控制系统设计首先，双容水箱液位控制系统的基本原理是根据水位信号的反馈来控制水泵的启停。
当水箱液位低于设定值时，水泵启动，开始抽水；当液位达到设定值时，水泵停止运行。
这样就可以实现水箱液位的自动控制。
第一，确定水箱的容积和设计液位。
容积和设计液位的确定需要根据实际应用情况来选择，一般要考虑水泵的流量和工作时间等因素。
容积大的水箱可以减少水泵启停的频率，但其建设和维护成本也较高。
第二，确定水位传感器的选择和安装。
水位传感器是检测水箱液位的关键部件，可以选择浮子式传感器、超声波传感器等。
选择合适的传感器需要考虑其精度、可靠性、成本和使用环境等因素。
安装传感器时要确保其与水箱的接触良好，避免信号干扰。
第三，确定控制器的选择和编程。
控制器是实现水位控制的核心部件，可以选择PLC、单片机等。
控制器的选择要考虑其处理能力、输入输出接口和编程灵活性等因素。
编程时需要设置液位设定值和控制逻辑，使得系统能够准确地控制水泵的启停。
第四，确定水泵的选择和安装。
水泵是水箱液位控制系统的关键设备，可以选择离心泵、自吸泵等。
选择合适的水泵需要考虑其流量、扬程、功率和效率等因素。
水泵的安装要确保其与水箱的连接可靠，并考虑水泵的防护和维护问题。
第五，确定报警和保护措施。
对于水箱液位控制系统，需要设置相应的报警和保护机制，以及应急措施。
例如，当水泵故障或水箱液位异常时，系统应该能够及时发出报警，并采取相应的措施避免设备损坏或事故发生。
最后，测试和调试系统。
在系统设计和安装完成后，需要进行全面的测试和调试工作。
首先测试传感器和控制器的工作是否正常，然后测试水泵的启停控制是否准确。
同时，还需要进行系统的稳定性和灵敏度测试，确保系统能够稳定运行和满足实际需求。
总之，双容水箱液位控制系统的设计需要综合考虑容积、液位传感器、控制器、水泵、报警保护和测试调试等方面的因素。
只有设计合理并正确配置这些部件，才能实现高效、稳定的液位控制。
基于单片机的水温水位控制系统设计
四、结论
基于单片机的智能水箱水位和水温控制系统具有结构简单、成本低、可靠性 高等优点。通过实时监测和控制水箱的水位和水温，可以满足不同用户的需求。 此外，通过优化系统的硬件设计和软件设计，可以进一步提高系统的性能和可靠 性。这种系统不仅可以应用于家庭用水领域，也可以应用于工业生产中的液体控 制，具有广泛的应用前景。
1、抗干扰设计
由于环境因素和设备本身的影响，系统可能会受到干扰。因此，需要在硬件 设计和软件设计中加入抗干扰措施，如滤波电路、软件去抖动等。
2、节能设计
为了降低系统的功耗，可以在软件设计中加入休眠模式和唤醒模式。当系统 不需要工作时，可以进入休眠模式，降低功耗。当有数据需要处理时，系统被唤 醒，进入工作状态。
2、软件设计
系统的软件设计主要实现以下功能：数据的采集、处理、显示和控制。首先， 单片机通过水位传感器和水温传感器采集当前的水位和水温数据。然后，单片机 对采集到的数据进行处理，判断水位和水温是否正常。如果异常，则启动相应的 执行机构进行调节。最后，单片机将处理后的数据通过显示模块进行显示。
三、系统优化
六、结论
本次演示设计了一种基于单片机的水温水位控制系统，实现了温度和水位的 自动检测、调节和控制。该系统具有成本低、可靠性高、易于实现等优点，同时 支持远程控制和节能模式等功能。在家庭、工业和科学研究中具有广泛的应用前 景。
参考自动化技术的普及，智能化设备在日常生活和工业生产中 的应用越来越广泛。其中，基于单片机的智能水箱水位和水温控制系统具有重要 应用价值。这种系统可以实现对水箱水位和水温的实时监测和控制，以适应不同 的应用需求。
系统软件采用C语言编写，主要包括以下几个部分：数据采集、数据处理、 控制输出和远程通信。
1、数据采集：通过I/O端口读取DS18B20和超声波水位传感器的数据。
水箱水位控制系统设计方案
⽔箱⽔位控制系统设计⽅案⽔箱⽔位控制系统设计⽅案1 绪论1.1 ⽔箱⽔位控制系统研究背景及意义1.1.1 ⽔箱⽔位控制系统研究背景⽔是动植物体内和⼈的⾝体中不可缺少的物质，也可以说，如果没有⽔就没有⽣命的存在。
同时，⼯农业⽣产中也不能离开⽔，⽔是⼯农业⽣产中的重要原料。
在⼯农业的⽣产中，经常需要控制各类液体的⽔位。
随着我国⼯业的迅猛发展，⽔位控制技术已被⼴泛应⽤到⽯油、化⼯、医药、⾷品等各⾏各业中。
低温液体（液氧、液氮、液氩、液化天然⽓和液体⼆氧化碳等）得到⼴泛的应⽤，作为贮存低温液体的容器⼀定要保证能承受其载荷；在发电⼚、炼钢⼚中，保持正常的锅炉汽泡⽔位、除氧器⽔位、汽轮机凝⽓器⽔位、⾼、低压加热器⽔位等，是设备正常安全运⾏的保证；在教学与科研中，也经常遇到需要进⾏⽔位控制类的实验。
1.1.2 ⽔箱⽔位控制系统研究意义⼤型⽔箱是许多公司⽣产过程中必不可少的部件，它的性能和⼯作质量的优良不仅仅对⽣产有着巨⼤的影响，⽽且也关系着⽣产的安全问题。
在原来的⼯⼚⾥，对⽔箱的多数操作是由相应的⼈员进⾏操作的，这样原始的⼈⼯操作⽅式带来了很⼤的弊端，⽐如⽔位的控制，实时监控⽔箱的环境，夜间的监控等等，⼀旦操作员稍有疏忽，或者某个监则器件的损坏，都将带来⽆法弥补的损失，更严重的会危机到⽣产⼈员的⼈⾝安全。
所以，对⽔箱的控制，如果能够使⽤精密⽽⼜会严格按照⽣产规定运⾏的⾃动化系统，就可以最⼤限度的避免事故的⼏率，同时也能节省资源，并有效地提⾼了⽣产效率。
如果从节约能源⽅⾯考虑，以往的⼈⼯控制在多数情况下，会造成资源的不必要浪费，⽽⼤部分原因都是⽔箱内部⽔位的情况没有及时反馈到操作员那⾥，从⽽使控制上有了⼀定的延迟，从⽽造成了⽔量过多或没有及时补⽔⽽导致的资源浪费甚⾄⽣产出现异常。
⽽对⽔箱⽔位的实时监控以及⾃动化系统的引⼊可以很好的改善补⽔过多和及时补⽔的情况，⼜可以很好的节约⽔资源，有效的降低了⽣产成本。
单⽚机，⼀块⼩⼩的芯⽚上集成了⼀台微型计算机的各个组成部分，它的诞⽣使许许多多的⾃动化控制系统得以变成现实。
水塔水位控制系统设计毕业设计
目录第1章概述 (2)1.1 背景介绍 (2)1.2 设计要求及意义 (3)第2章系统方案的设计 (4)2.1 总体设计方案 (4)2.2 系统组成 (6)第3章硬件设计 (6)3.1 单片机的简要介绍 (6)3.2 水位检测电路 (8)3.3 水质检测电路 (9)第4章软件设计 (10)4.1 水位控制程序 (10)4.2 水质检测程序 (12)第5章系统调试及说明 (15)5.1 软件调试 (15)5.2 硬件调试 (19)5.3 使用说明和注意事项 (20)第6章总结 (21)第7章致谢 (22)第8章参考文献 (23)第9章附录 (24)9.1 源程序清单 (24)9.2 总电路原理图 (29)第1章概述1.1 背景介绍随着科学技术的发展, 单片机作为嵌入式微控制器在工业测控系统, 智能仪器和家用电器中得到广泛使用。
在实时检测和自动控制的单片机使用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用。
水塔水位控制系统的基本要求是能够在无人监控的情况下自动进行工作, 在水塔中的水位到达水位下限时自动启动电机, 给水塔供水；在水塔水位达到水位上限的时候自动关闭电机, 停止供水。
并能在供水系统出现异常的时候能够发出警报, 以及时排除故障, 随时保证水塔的对外的正常供水作用。
水塔是在日常生活和工业使用中经常见到的蓄水装置, 通过对其水位的控制对外供水以满足需要, 其水位控制具有普遍性。
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、水塔水位的自动控制有设计低成本、高实用价值的控制器。
该设计采用分立的电路实现超高、低警戒水位处理,实现自动控制,而达到节能的目的,提高了供水系统的质量。
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AbstractAccording 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 relationsKeywords:water tower; float switch; automatic pumpin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)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。
水位控制系统的设计与分析
水位控制系统的设计与分析水是生命之源，水利工程起着至关重要的作用。
而水位控制系统正是现代水利工程中的重要组成部分之一。
水位控制系统是一种能够实现水位控制的设备，其可用于调控闸门、泵站、防洪堤防等河流治理措施。
本篇文章将重点介绍水位控制系统的设计与分析。
一、水位控制系统的原理水位控制系统的原理是基于水位测量技术，结合现代控制技术实现水位的精准测量和调控。
水位控制系统由水位计、控制器、执行机构三部分组成。
水位计是检测水位的信号源，将水位数值反馈至控制器；控制器是核心部分，负责数据处理、运算、控制处理等任务；执行机构则是对控制器指令的响应，实现水位的控制操作。
二、水位控制系统的设计水位控制系统的设计是一个复杂的系统工程，在设计过程中需要综合考虑系统的稳定性、实用性、可靠性等方面。
具体的设计步骤如下：1. 系统分析：首先对所需控制的水位进行分析，了解需要控制的范围以及波动情况，进而确定控制的精度和响应速度。
2. 传感器的选择：根据实际需求选择合适的水位传感器，例如浮球式水位传感器、压力式水位传感器等。
3. 控制器的选择：根据所选传感器的类型和传感器输出信号的特点，选择合适的控制器。
常见的控制器类型有PID控制器、模糊控制器、自适应控制器等。
4. 执行机构的选择：执行机构根据控制器输出的控制信号选用合适的执行机构。
例如电磁阀、液压缸、电动机等。
5. 控制算法的编写：根据所选控制器类型编写相应的控制算法，实现水位控制。
6. 系统调试：对完成系统的调试，调整控制参数，达到优化控制的目的。
三、水位控制系统的应用水位控制系统广泛应用于多个领域，例如大坝工程、水电站、河流治理工程等。
其主要作用是保证水位的稳定性，防止由水位变化造成的泥石流、洪水、退水、水旱等灾害，保障人民生命财产安全。
四、水位控制系统的优势与传统水位控制方法相比，水位控制系统具有以下几个优势：1. 自动化程度高：水位控制系统采用的是自动化控制技术，通过先进的控制算法实现水位自动调整，提高了可靠性和稳定性。
项目一水位控制系统设计PPT课件
2、什么是实时数据报表？什么是历史数据报 表• 实？时数据报表是实时的将当前时间的数据变量按一定报告格式
（用户组态）显示和打印，即：对瞬时量的反映，实时数据报 表可以通过MCGS系统的实时表格构件来组态显示实时数据报 表。 • 历史数据报表是从历史数据库中提取数据记录，以一定的格式 显示历史数据。实现历史报表由两种方式，一种用策略中的 “存盘数据浏览”构件，另一种利用历史表格构件
液位组
类型 开关型 开关型 开关型 数值型 数值型 数值型 数值型 数值型 数值型 组对象
注释 控制水泵“启动”、“停止”的变量 控制调节阀“打开”、“关闭”的变量 控制出水阀“打开”、“关闭”的变量 水罐1的水位高度，用来控制1#水罐水位的变化 水罐2的水位高度，用来控制2#水罐水位的变化 用来在运行环境下设定水罐1的上限报警值 用来在运行环境下设定水罐1的下限报警值 用来在运行环境下设定水罐2的上限报警值 用来在运行环境下设定水罐2的下限报警值 用于历史数据、历史曲线、报表输出等功能构件
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练习
• （一）理论题 • 为什么说实时数据库是MCGS系统的核心？ • 2．一个应用系统由哪五个部分组成？ • （二） 实践题 • 1．参考图1-17完成水位控制系统的画面制作，实现动画控制效果测试。
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模块3 模拟设备连接
• 教学目标 • 终极目标：能实现动画自动运行 • 促成目标： • 掌握模拟设备使用方法； • 掌握策略工具箱使用方法，能编写脚本程序； • 掌握系统报警方法。 • 二、工作任务 • 能实现动画水位控制系统自动运行。
曲线的制作。
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模块5 nTouch嵌入式系统设计
•
教学目标
基于plc水塔水位自动控制系统设计(毕业论文)
基于plc水塔水位自动控制系统设计(毕业论文)基于PLC的水塔水位自动控制系统设计摘要：本论文设计了一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的水塔水位自动控制系统。
该系统通过PLC对水塔水位进行实时监测和控制，实现了水塔水位的稳定控制和节约水资源的目标。
本论文详细介绍了系统的硬件组成、软件设计和系统调试，为读者提供了一种实用的水塔水位自动控制方案。
一、引言水塔是城市供水中重要的基础设施之一，它起到了调节和储存水的作用。
传统的水塔水位控制主要依靠人工操作，存在着很多问题，如操作不及时、水资源浪费等。
因此，设计一种基于PLC的水塔水位自动控制系统，可以提高水塔的运行效率和水资源利用率。
二、系统需求分析本系统需要实现以下功能：1.实时监测水塔水位；2.根据水位自动控制水泵的启停；3.实现水塔水位的自动调节；4.防止水泵过载和干运转等异常情况；5.实现远程监控和管理。
三、系统设计1.硬件组成2.本系统主要由PLC、水位传感器、水泵、电动阀门、通信模块等组成。
其中，PLC作为核心控制单元，负责数据处理和控制输出；水位传感器监测水塔水位；水泵和电动阀门负责水流的控制；通信模块实现数据传输和远程监控。
3.软件设计4.本系统的软件设计主要包括PLC程序设计和上位机监控软件设计。
PLC程序主要实现数据采集、逻辑控制和水泵启停等功能；上位机监控软件则通过组态软件实现数据的实时显示、参数设置和远程控制等功能。
5.系统调试6.在系统调试过程中，我们进行了硬件和软件的测试，验证了系统的稳定性和可靠性。
同时，我们还对系统的节能效果进行了评估，结果表明本系统可以有效地节约水资源。
7.系统功能完善与优化8.针对实际应用中出现的问题和不足，我们提出了相应的改进措施：首先，增加了水泵的故障检测功能，提高了系统的安全性；其次，优化了控制算法，提高了水塔水位的控制精度；最后，完善了上位机监控软件的功能，提高了系统的可操作性。
9.经济效益分析10.本系统的应用带来了显著的经济效益。
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练习
（一）理论题 什么是MCGS？其主要特点和基本功能有哪些？ 2．MCGS的构成有哪几部分？各有什么作用？ （二） 实践题 1．每位同学按要求在D：\MCGS\WORK\下建
立工程文件，文件名为 “水位控制系统+班级+ 学号”。 2．熟练掌握组态软件常用术语并能与MCGS组 态环境中对应。
图1-1 水位控制系统
模块1 水位控制工程文件建立
一、教学目标 终极目标：能建立MCGS新工程。 促成目标: 1.掌握MCGS组态软件的安装与运行方法； 2.能进行工程分析，建立工程文件。 二、工作任务 建立水位控制系统工程文件。 三、能力训练 1. MCGS的安装
2. MCGS的运行方式
① MCGS系统分为组态环境和运行环境两个部分。文件 McgsSet.exe对应于MCGS系统的组态环境，文件 McgsRun.exe对应于MCGS系统的运行环境。
模块2 水位控制画面设计
一、教学目标 终极目标：掌握MCGS画面设计方法 促成目标： 掌握绘图工具箱的使用； 掌握实时数据库的创建方法； 能实现了图形的动画控制效果。 二、工作任务 完成水位控制系统的画面制作，实现动画控
制效果。
三、能力训练
MCGS生成的用户应用系统，其结构由主控窗口、设备窗口、 用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分构成
3.动画连接
由图形对象搭制而成的图形界面是静止不动的， 需要对这些图形对象进行动画设计，真实地描 述外界对象的状态变化，达到过程实时监控的 目的。MCGS实现图形动画设计的主要方法是 将用户窗口中图形对象与实时数据库中的数据 对象建立相关性连接，并设置相应的动画属性。 在系统运行过程中，图形对象的外观和状态特 征，由数据对象的实时采集值驱动，从而实现 了图形的动画效果。
出水阀
开关型
控制出水阀“打开”、“关闭”的变量
液位1
数值型
水罐1的水位高度，用来控制1#水罐水位的变化
液位2
数值型
水罐2的水位高度，用来控制2#水罐水位的变化
液位1上限
数值型Leabharlann 用来在运行环境下设定水罐1的上限报警值
液位1下限
数值型
用来在运行环境下设定水罐1的下限报警值
液位2上限
数值型
用来在运行环境下设定水罐2的上限报警值
1．建立新画面
新建窗口 工具箱使用 制作文字框图 设置框图颜色 对象元件库管理 流动块构件制作
2.定义数据对象
设定变量鼠标点击图1-2-2 MCGS组态平台 “实时数据库”窗口标签，进入实时数据 库窗口页。按“新增对象” 按钮，在窗口 的数据变量列表中，增加新的数据变量， 多次按该按钮，则增加多个数据变量，系 统缺省定义的名称为“Data1”、“Data2”、 “Data3”等。选中变量，按“对象属性” 按钮或双击选中变量，则打开对象属性设 置窗口，如图1-2-9。
为什么说实时数据库是MCGS系
统的核心？
实时数据库相当于一个数据处理中心，同时也 起到公用数据交换区的作用。MCGS用实时数 据库来管理所有实时数据。从外部设备采集来 的实时数据送入实时数据库，实时数据库将数 据传送给系统其它部分操作系统其它部分操作 的数据也来自于实时数据库。实时数据库自动 完成对实时数据的报警处理和存盘处理，同时 它还根据需要把有关信息以事件的方式发送给 系统的其它部分，以便触发相关事件，进行实 时处理。
液位2下限
数值型
用来在运行环境下设定水罐2的下限报警值
液位组
组对象
用于历史数据、历史曲线、报表输出等功能构件
什么是MCGS？
MCGS (Monitor and Control Generated System， 通用监控系统)是一套用于快速构造和生成计算 机监控系统的组态软件，它能够在基于 Microsoft（各种32位Windows平台上）运行， 通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报 警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报 表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问 题的方案，它充分利用了Windows图形功能完 备、界面一致性好、易学易用的特点，比以往 使用专用机开发的工业控制系统更具有通用性， 在自动化领域有着更广泛的应用。
③ 分别运行可执行程序McgsSet.exe和McgsRun.exe，就能进 入MCGS的组态环境和运行环境。安装完毕后，运行环境
能自动加载并运行样例工程。用户可根据需要创建和运行 自己的新工程。
3.工程建立
鼠标单击文件菜单中“新建工程”选项，如果MCGS安 装D盘根目录下，则会在D：\MCGS\WORK\下自动生 成新建工程，默认的工程名为：“新建工程X.MCG”(X 表示新建工程的顺序号，如：0、1、2等)。 选择文件菜单中的“工程另存为”菜单项，弹出文件 保存窗口。 在文件名一栏内输入“水位控制系统+班级+学号”， 点击“保存”按钮，工程创建完毕。
练习
（一）理论题 为什么说实时数据库是MCGS系统的核
② MCGS系统安装完成后，在用户指定的目录（或系统缺省 目录D:\MCGS）下创建有三个子目录：Program、Samples 和Work。组态环境和运行环境对应的两个执行文件以及 MCGS中用到的设备驱动、动画构件及策略构件存放在子 目录Program中，样例工程文件存放在Samples目录下， Work子目录则是用户的缺省工作目录。
MCGS的构成有哪几部分？各有什么作用？
MCGS系统包括组态环境和运行环境两个部分。 组态环境相当于一套完整的工具软件，它帮助用户设
计和构造自己的应用系统。用户组态生成的结果是一 个数据库文件，称为组态结果数据库。 运行环境是一个独立的运行系统，它按照组态结果数 据库中用户指定的方式进行各种处理，完成用户组态 设计的目标和功能。
注意：文件名中不能能包含空格，否则MCGS拒绝运行。
4.工程分析
二个模拟数据：
液位1（最大值10米）
液位2（最大值6米）
三个数字数据：水泵、调节阀、出水阀。
数据显示画面
工程中与动画和设备控制相关的变量名称
变量名称 水泵
类型 开关型
注释 控制水泵“启动”、“停止”的变量
调节阀
开关型
控制调节阀“打开”、“关闭”的变量