简易水塔供水系统
水塔系统设计
水塔系统设计机电工程学院 08电子1班袁明月、黄皓晖指导老师：杨红副教授一、系统组成该系统有蓄水池、水塔、进水电磁阀、出水电磁阀、水泵及四个液位传感器S1、S2、S3、S4所组成。
液位传感器用于检测蓄水池和水塔的临界液位，其结构示意图如下所示：二、控制要求（1）按下启动按钮，进水电磁阀Y打开，水位开始上升。
（2）当蓄水池的水位达到其上水位界时，其上水位检测传感器（Ｓ３）输出信号，进水电磁阀Y关闭，水位停止上升。
（3）当蓄水池的水满时，水泵M开始动作，将蓄水池的水传送到水塔中去。
（4）当水塔的水位上升到其上水位界时，其上水位检测传感器（S1）输出信号，水泵M停止抽水。
（5）水塔的出水电磁阀根据用户用水的大小可进行调节，当水塔的水位下降到其下水位时，其下水位检测传感器（S2）停止输出信号，水泵会再次打开。
为了保证水塔的水量，蓄水池也会在其水位处于下水位界（液体传感器S4没有信号）时，自动打开进水电磁阀Y。
三、设计思路本实验设计所用到的软件有三菱FXGPWIN和组态王（6.53版本）。
（1）PLC输入\输入接口分配:（2）（3）组态王界面设计图（4）组态王界面设计操作①在组态王开发系统中的“工具”选择4个“按钮”，依次排列，分别命名为“启动”、“关闭”、“出水电磁阀（开）”、“出水电磁阀（关）”。
②在组态王开发系统按下F2启动图库，选择一个反应器（替代水塔），为了方便观看反应效果，本设计采用前面为透明的反应器。
（带梯子的反应器在本设计只起到装饰美观作用）③同样，在图库中选择一个“泵”。
④利用“工具箱”中的“线条”和“多边形”，手工绘制一个可透视的长方体蓄水池（也可选一个反应器替代）。
⑤在图库选择4个传感器，分别放在水塔和蓄水池上下两个不同的位置。
⑥用管道（图库中选择）将蓄水池，泵，水塔一一连接起来。
为了直观，本设计在管道中增添了圆角矩形，在实验中可看到流动效果。
⑦在图库选择两个阀门，分别放置于蓄水池进水口和水塔出水口。
水塔供应控制系统的原理
水塔供应控制系统的原理
水塔的供水控制系统主要根据以下原理工作:
1. 在水塔顶部设置一个水位控制器,通过浮球等设备检测水塔水位。
2. 水位控制器通过导线连接到水泵,可以控制水泵启动或停止。
3. 当水位下降至设定的最低水位时,水位控制器发信号启动水泵。
4. 水被泵入水塔,当水位上升到设定的最高水位时,控制器发信号停止水泵。
5. 这样通过开关水泵来自动维持水塔内水位在一个合适的高度范围。
6. 水塔底部有水出水口和阀门,控制向外输送水量。
7. 出水口还连接有水压开关,检测水压避免管网水压过大。
8. 有时会设置定时器使水泵在非高峰时段工作,实现节能控制。
9. 现代系统还采用传感器、PLC控制来实现水位精确控制。
10. 控制系统确保了水塔能可靠、经济地提供稳定的水源供水。
组态设计水塔供水系统组态设计(自动化专业)
自动化应用软件实训设计题目：水塔供水系统班级：姓名：学号：指导教师：设计时间：一、题目设计方案本文所设计的水塔供水系统主要由七部分组成，分别是登录界面、控制主画面、实时曲线、历史曲线、实时报表、历史报表以及报警窗口。
系统实现了水塔液位的自动调节。
当水塔储水箱液位低于25dm时，采用单位时间供水量为5dm的深井泵1和单位时间供水量为10dm的深井泵2同时向水塔储水箱供水。
当水塔液位达到60dm时，关闭深井泵1，深井泵2单独供水；当水塔液位达到80dm时，用深井泵1单独供水，当水塔液位高于96dm时，向水塔停止供水。
当水塔储水箱中有水时，通过供水阀向两个站点水箱分别供水，一旦站点水箱液位达到85dm时，停止供水，而当其液位低于一定值时，继续供水，这样保证了用户用水的水压不会过高或者过低。
“组态王”是完全基于网络的概念，是一个完全意义上的工业级软件平台，现已广泛应用于化工、电力、国属粮库、邮电通讯、环保等行业。
它也适合于污水处理行业的设计工作。
组态王开发监控系统软件是新型的工业自动控制系统正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统，它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。
可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。
监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。
二、界面设计根据软件监控的需要，要对水塔储水箱以及站点水箱的液位实行监控，但由于是模拟设计，没有真正的对象，于是构造一个虚拟对象，即设计一个基于组态王的水塔液位的模拟控制，通过对模拟水箱液位的控制来模拟现场真正的运行情况，一边进行监控。
1．内存变量的定义首先打开组态王软件的工程浏览器，在数据词典中双击新建，会弹出如图1的对话框，键入变量名，设置变量类型。
图1 变量的定义如此对设计过程中需要的变量进行逐一定义，直至完成所有变量的定义为止，图2显示了所有定义过的变量。
水塔供水自动控制系统的设计
水塔水位的PLC控制的设计PLC课程设计说明书姓名班级学号专业机电一体化技术教师组别日期 2012.1.10成绩目录一概述 (1)二水塔供水自动控制系统方案设计 (2)设计方案 (2)三水塔水位自动控制系统设计 (2)1水泵电动机控制电路的设计 (2)2水位传感器的选择 (4)四水位自动控制系统的组成 (6)1、系统构成及其控制要求 (6)2系统框图 (7)五 PLC的设计 (8)1可编程序控制器(PLC)简介 (8)2PLC工作原理 (8)3PLC的编程语言--梯形图 (9)4SYSMAC-C系列P型机概述 (11)5水塔水位自动控制系统的软件设计 (12)六结束语（系统总结分析） (17)1系统的优点 ............................................................................ 错误!未定义书签。
2结束语 .................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 (19)致谢 (20)水塔供水自动控制系统的设计一概述水塔水位控制系统采用交流电压检测水位,在控制系统启动后，若水槽水位低于水槽最低水位S2时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号，PLC根据此信号打开补水泵向水槽补水，当水位达到水槽最高水位S4时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止补水泵的工作，当水塔水位达到最低水位S2时，液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出，PLC在收到信号后启动水泵向水塔加水，当水塔水位达到最高水位S1时传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止水泵的工作。
二水塔供水自动控制系统方案设计设计方案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，若水槽水位低于水槽最低水位时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号，PLC根据此信号打开补水泵向水槽补水，当水位达到水槽最高水位时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止补水泵的工作，当水塔水位达到最低水位时，液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出，PLC在收到信号后启动水泵向水塔加水，当水塔水位达到最高水位时传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止水泵的工作。
家庭水塔二次供水原理
家庭水塔二次供水原理家庭水塔二次供水原理1. 引言在现代社会，水资源的合理利用越发重要。
尤其是在一些水源不稳定或供水不足的地区，家庭水塔起到了关键的作用。
家庭水塔是一种将二次供水原理应用到家庭中的装置，可以有效解决家庭供水不足的问题。
本文将从深度和广度的角度，全面评估和探讨家庭水塔的二次供水原理。
2. 家庭水塔的作用和使用家庭水塔是一种储存和供水设备，其主要作用是通过收集、存储和提供供水，满足家庭的日常用水需求。
家庭水塔一般由塔身、进水管、排水管和出水装置等组成。
其使用方法一般是通过将塔身安装在房屋屋顶或其他高处，然后通过进水管将水源引入塔体，并通过出水装置进行二次供水。
3. 家庭水塔的二次供水原理家庭水塔的二次供水原理主要涉及到水的重力与压力的转化过程。
当水从进水管流入塔体时，由于塔体的高度优势，水会自然流入塔内，并储存在塔体中。
当家庭需要用水时，只需打开出水装置，高处的水将通过重力作用，经过出水管道流出，实现二次供水。
4. 家庭水塔的原理优势家庭水塔的二次供水原理具有以下优势：4.1 储水量大：家庭水塔可根据需求选择不同容量的塔体，储水量相对较大，能够满足家庭日常用水需求。
4.2 稳定供水：家庭水塔通过二次供水原理，有效解决了供水不稳定的问题。
由于水塔储存的水量较大且处于较高位置，水的压力较高，使得出水更加稳定。
4.3 节约能源：家庭水塔利用了重力原理进行供水，不需要电力或其他能源，节约了能源消耗。
4.4 环保节水：家庭水塔可以收集和储存雨水等可再生资源，减少对自来水等有限资源的依赖，提高了水资源的利用率，具有环保节水的效果。
5. 家庭水塔的维护和注意事项5.1 清洁水塔：定期清洗家庭水塔以保持水质的卫生和健康。
5.2 检查水管：定期检查进水管、排水管和出水装置等部件，确保其正常运行。
5.3 防止冻结：在寒冷地区或气温较低的季节，要采取相应措施防止水塔和水管冻结。
5.4 定期检修：家庭水塔需要定期维修和保养，以确保其长期有效的使用。
水塔供水系统
前言
• • 水塔供水系统 • 组态王Kingview是一种通用的工业监控软件，它融过程控制 设计、现场操作及工厂资源管理于一体，将一个企业内部的 各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现了最优 化管理。它适用于从单一设备的生产运营管理和故障诊断， 到网络结构分布式大型集中监控管理系统的开发。在生活及 生产供水中, 通常是通过建造水塔以维持水压。但是, 建造水 塔费用高, 还会造成水的二次污染。因此, 通常采用的方法是: 当用水量增大时, 增加水泵数量或提高水泵的运转速度以保持 供水管网中的水压不变; 用水量减小时, 做出相反的调节。这 就是恒压供水的基本思路。本文介绍了基于组态王的水塔供 水系统的设计，在设计过程中通过模块化编程，完成了水塔 的自动供水和水塔的液位保持，基本达到实际工程要求。
设计要求具体说明
• 根据水塔的不同的需水量，分别启动三个 功率大小不同的泵，来控制水塔的正常供 水。水塔的进水由一个总的进水闸门来控 制值，根据不同的阀门值来控制进水量。 由于三个泵的功率不同，所以三个泵出水 处的阀门开度范围不同，由泵的不同的功 率而定。最后在出水口的地方显示总的经 由水塔的供水量。
目的
• 巩固和加深学生对组态王的基本知识的理 解和掌握； • 掌握组态王编程和程序调试的基本技能； • 利用组态王进行基本的软件设计； • 掌握书写程序设计说明文档的能力 • 提高运题目的要求； • 写出详细设计说明； • 编写程序代码，调试程序使其能正确运行； • 设计完成的软件要便于操作和使用，有整 齐、美观的使用界面； • 设计完成后提交课程设计报告和源代码文 件的电子文档。
• 1. 主界面： 显示正在运行的仿真 • 2. 实时曲线: 根据水塔的容量，各泵的流速和总出水量的实时数据画出曲线。 • 3. 历史曲线： 根据水塔的容量，各泵的流速和总出水量的历史数据画出曲线。 • 4. 实时数据： 记录水塔的容量，各泵的流速和总出水量的实时数据。 • 5. 历史数据 ： 记录水塔的容量，各泵的流速和总出水量的历史数据。 • 6.报警： 当水塔的水位到达警戒水位（大于90T或小于10T时）时提出警报。 • 7.退出： 退出所有界面。
农村塔式供水设计方案
农村塔式供水设计方案农村塔式供水是一种经济实用的农村供水方式，其主要特点是建设成本低、易于维护和管理。
下面是一个农村塔式供水的设计方案。
一、工程规模该塔式供水工程将服务于一个小型农村社区，共有500户居民，总人口约2000人。
根据人均日生活用水量60升计算，每天供水量为120立方米。
二、水源选择由于地下水资源丰富，选择开井取水作为水源。
根据地质勘探结果，建议在社区附近的山脚开掘深井。
井水经过处理后，可用作居民的日常生活用水。
三、工程设计1. 水井：设计深井井径2米，深度100米，井筒内壁防渗漏处理。
井口设置防尘罩和泵房。
2. 水泵系统：选择自吸式离心泵，采用双机双开关自动切换供水，以确保稳定供水。
泵房设置在井口旁边，用钢筋混凝土搭建，装备备用发电机组。
3. 输水管道：从泵房出发，使用HDPE管道将水输送到集水塔。
管道采用埋地敷设方式，保护层厚度在300mm左右。
为避免漏水，管道连接处采用电熔连接方式。
4. 集水塔：集水塔高度15米，塔内设置容量500立方米的水箱。
水箱内部预留清洁及维护通道，周围设置防腐蚀隔离层。
5. 增压设备：在集水塔后方设置增压泵站，进行必要的增压供水，以保证整个社区的水压稳定。
6. 水质处理：由于井水中可能含有一定的悬浮物和微生物，需要进行初级除尘和杀菌处理。
可以采用滤砂器和紫外线杀菌器进行处理。
处理后的水再进入集水塔储存。
7. 居民供水系统：为每户居民建立独立的家庭供水系统，以保证供水的平稳和个体化。
每户安装计量水表，公平、公正地计费。
8. 维护管道：定期对输水管道进行巡查，发现问题及时维修或更换。
确保管道运行畅通。
以上是一个农村塔式供水的设计方案，通过井水取水，利用泵站和管道输水到集水塔，经过处理后供给居民使用。
这一方案可以满足农村社区的日常生活用水需求，并且具有经济实用和易于维护的特点。
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。
水塔水位控制系统
水塔水位控制系统水塔水位控制系统是一种能够监测和控制水塔水位的智能化系统。
水塔作为储存和供给水源的设施，其水位的控制和管理对于保证正常的供水是至关重要的。
传统的水塔水位控制方式主要依靠人工监测和控制，但这种方式存在人力资源浪费、不够高效和容易出现人为错误等问题。
所以，采用水塔水位控制系统能够实现智能化的水位监测和控制，提高供水管理的效率和质量。
水塔水位控制系统主要由水位传感器、单片机控制器、执行器和数据处理单元组成。
水位传感器用于感知水位的高低，传输给控制器；单片机控制器负责接收并处理传感器传过来的数据，并根据预设的监测参数和逻辑，控制执行器进行相应的调节操作；执行器则根据控制器的指令，控制水流进出水塔，从而调节水位；数据处理单元则负责对监测数据进行存储和分析。
水塔水位控制系统的工作原理如下：首先，水位传感器通过测量水位的高低，将信号传输给控制器。
控制器接收到信号后，通过单片机处理器进行数据处理，并根据事先设定好的监测参数和逻辑进行判断和决策。
例如，当水位过低时，控制器会通过执行器控制阀门打开，让水流进入水塔，增加水位；当水位过高时，控制器则会通过执行器控制泵站排水，降低水位。
这样，系统就能够自动调节水位，保持在合适的范围内。
水塔水位控制系统具有以下几个优点：首先，它能够实现实时监测和控制水位，不需要人工干预，避免了人为错误的发生。
其次，系统具有高度的智能性，可以根据事先设定的参数和逻辑进行自动调节和控制，提高了供水管理的效率和质量。
再次，系统具有较高的可靠性和准确性，传感器精准地测量水位，数据处理单元对监测数据进行存储和分析，保证了数据的准确性和稳定性。
最后，系统结构简单、维护容易，降低了维护成本和管理难度。
水塔水位控制系统的应用范围广泛，可以用于城市供水系统、建筑工地、农田灌溉等多个领域。
在城市供水系统中，水塔水位控制系统能够自动控制和调节水位，保证正常供水，解决人工监测和调节不及时的问题。
水塔水位控制系统
水塔水位控制系统
水塔水位控制系统是一种用来控制水塔水位的系统。
它通常由传感器、控制器和执行器组成。
传感器用来测量水塔中的水位，常见的传感器包括浮球传感器和压力传感器。
浮球传感器通过测量浮球的位置来确定水位高低，而压力传感器则通过测量水压来推断水位情况。
控制器是系统的核心部分，它接收传感器的信号并根据预设的水位设定值来调节执行器的运行。
控制器可以使用逻辑控制、PID控制等算法来计算输出信号。
执行器是控制水位的关键部分，它根据控制器的指令来进行相应的动作。
执行器可以是阀门、泵或排水装置等。
水塔水位控制系统的工作原理如下：当水位低于设定值时，传感器会向控制器发送信号，控制器会打开执行器使水进
入水塔；当水位超过设定值时，传感器会再次向控制器发
送信号，控制器会关闭执行器停止水的进入。
水塔水位控制系统的优点是可以实现自动化的水位控制，
节省人力和物力成本，并且能够保持水位的稳定性和安全性。
它在工业生产、农业灌溉和民用供水等领域都有广泛
的应用。
水塔供水自动控制方法
水塔供水自动控制方法嘿，咱今儿就来讲讲水塔供水自动控制这档子事儿！你说水塔供水，这可不是小事儿啊，就跟咱每天得吃饭喝水一样重要。
想象一下，要是没有个好的自动控制方法，那水塔的水要么多了溢出来，那不就浪费了嘛，要么少了不够用，那大家用水不就不方便啦！所以说，这自动控制方法可得好好琢磨琢磨。
首先呢，咱得有个灵敏的水位传感器，就像人的眼睛一样，时刻盯着水塔里面水的情况。
它能准确地告诉我们水到了啥位置，多了还是少了。
这可太关键了呀，要是没它，那不就跟盲人摸象似的，啥都不知道嘛。
然后呢，根据这个水位传感器的信号，咱得有个聪明的控制系统来做出反应。
比如说水少了，它就赶紧打开供水的阀门，让水哗哗地流进去。
水够了呢，它就又能及时地把阀门关上，不让水再往里灌啦。
你看这多像咱过日子呀，啥东西少了就赶紧去添，够了就停，不能浪费也不能短缺。
而且这个控制系统还得稳定可靠，不能三天两头出毛病，不然那可麻烦大了。
咱还可以给它设置一些好玩的功能呢，比如定时供水。
就像咱每天定时起床一样，到了点儿就自动供水，多省心呐。
或者根据用水的高峰期和低谷期来调整供水的量，这多智能呀。
还有啊，咱得定期检查和维护这个自动控制系统。
就跟咱人得定期体检一样，要是有啥小毛病赶紧修好，别等出了大问题才后悔莫及。
水塔供水自动控制方法，说起来好像挺复杂，但其实只要咱用心去弄，也不难理解。
这就好比是给咱的水塔找了个贴心的小管家，能把水管理得妥妥当当的。
咱也就能放心地用水，不用担心没水用或者水太多浪费啦。
总之啊，水塔供水自动控制可太重要啦，关系到我们日常生活的方方面面。
咱可得重视起来，选个好的控制方法，让水塔乖乖听话，给我们提供稳定又充足的水。
这样咱的生活才能顺顺利利，舒舒服服的呀，你说是不是这个理儿呢？。
水塔水位控制系统设计精品
控制算法设计
根据水塔的实际情况和用户 需求，设计合适的控制算法 ，如PID控制、模糊控制等 ，实现对水位的精确控制。
执行机构选择
根据控制算法的要求，选择 合适的执行机构，如水泵、 阀门等，实现对水位的调节 。
通信与监控
建立水塔水位控制系统的通 信与监控网络，实现远程监 控、数据采集和故障预警等 功能。
防洪抗旱 在洪水或干旱时期，水塔水位控 制系统可发挥调节作用，减轻灾 害损失，保障人民生命财产安全 。
农业灌溉
在农业灌溉领域，水塔水位控制 系统能够根据土壤湿度和作物需 水情况，自动调节灌溉水量，提 高水资源利用效率。
工业冷却水供应
在工业生产中，水塔水位控制系 统可为冷却设备提供稳定的水源 ，确保设备正常运行，降低能耗 。
重要性
水塔水位控制系统对于保证供水系统 的稳定运行具有重要意义，能够避免 因水位过高或过低对供水系统造成的 影响，提高供水效率和水质安全。
水塔水位控制系统的历史与发展
历史
水塔水位控制系统最初采用人工 控制方式，随着技术的发展，逐 渐演变为自动化控制系统。
发展
现代水塔水位控制系统不断引入 新技术和智能化设备，如传感器 、PLC控制器、变频器等，实现 更加精准和高效的控制。
数据处理
对采集到的数据进行预处理和分析，为控制 算法提供准确可靠的数据支持。
安全保护机制的建立
权限管理
设置不同等级的用户权限，确保只有授权用户才能进行相应的操作。
异常处理
当出现异常情况时，系统能够及时报警并采取相应的安全措施，如自动关闭阀门、启动 备用设备等。
05
CATALOGUE
水塔水位控制系统的调试与优化
标准化与模块化
为便于系统的集成、互换和维护，水塔水位控制系统将逐步实现标准 化和模块化设计。
家用水塔的原理
家用水塔的原理家用水塔原理是指通过重力作用将水送到家中供应给用户使用的系统。
它是一个比较简单且广泛使用的水压力系统，常见于没有市政供水的农村地区或者水压不够的住宅小区。
下面将详细介绍家用水塔的原理。
首先需要明确的是，家用水塔是一种静水压力系统，它的工作原理主要依靠重力作用。
在水塔内部，会建造一个水池或者水箱来储存水源，水箱的高度一般比房屋的屋顶要高。
当需要用水时，水会从水箱流向水管，然后经过管道输送到家庭或者农田中。
首先说说水塔的水源。
一般情况下，家用水塔的水源可以是地下水、河水或者人工池塘等。
这些水源首先要通过一定的管网连接到水塔的入口处。
一般情况下，水塔的入口会设置有进水阀门，用来控制水的进出。
在供水时，打开进水阀门，水会进入水箱。
而在不需要供水时，则关闭进水阀门，避免水箱爆满或者浪费水资源。
然后说说水塔的出水原理。
一旦水箱内储存的水达到一定的高度，其底部的水压就会产生一定的压力。
根据亨利法则——压力与水平面高度成正比，水箱高度越高，则水压越大。
因此，只要水箱高度合适，就能够产生足够的水压力，将水输送到各个用户的家中。
为了使用方便，水塔一般会设置一个水泵，用来增加水的出水压力。
当用户打开水龙头时，水龙头后面的管道中的水压会下降，这时水泵就会启动，将水箱中的水抽出，并通过管道输送到用户家中。
水泵工作时，会将水从水箱中提升到一定的高度，以满足用户所需的水压力。
当用户关闭水龙头时，水泵也会自动停止工作，水箱内的水又会逐渐积累起来，以备下一次供水使用。
同时，为了保证供水的连续性，水塔系统还常常会设置一个水位开关，用来检测水箱内的水位。
当水箱内的水位低于一定的高度时，水泵就会自动启动，将水箱中的水提升到合适的高度，以保持水压的稳定。
此外，为了保证供水的可靠性，家用水塔还需要注意一些细节。
例如，水塔的进水口应设有过滤网或过滤器，用来过滤杂质和悬浮物，以防止污染水源。
另外，还可以设置水塔清洗装置，定期对水塔进行清洗，以避免水垢和泥沙的积累。
简易水塔供水系统
第一章系统基本设计第一节引言随着生活水平的提高,水塔自动供水系统在日常生活及工业领域中应用相当广泛，本设计应用于工厂备用水源方面使用自动供水系统,而以往水塔水位的检测是由人工完成的，值班人员全天候地对水位的变化进行监测，而本设计的主要作用是能够很好的节省劳动力，免去了传统的供水的繁琐，自动供水，适用于节约型经济社会。
本系统摒去一往的设计理念，将水的特殊导电性做成的水位传感器作为芯片的输入量传给芯片，经芯片处理后由继电器控制水泵的启动和停止。
以确保给水、补水箱水位的平衡，并且还有指示灯来实现当前的工作状态。
第二节系统设计方案1.2.1设计要求：1、可以自动实现水位检测。
2、可以自动启动停止水泵。
3、有指示灯能够现实当前的工作状态。
1.2.2两种设计方案方案一：用单片机作为控制核心用六个液位传感器分别作为给水箱补水箱的上限位、中限位和下限位传感器，从而利用单片机采集信号、处理来控制电机起停实现补水与否和工作状态指示。
方案二：系统以模拟，数字混合电路为核心，利用水的特殊导电性做成的水位传感器作为芯片的输入量。
通过逻辑门电路的组合来实现控制。
与非门电路组成给水箱控制电路实现给水箱的补水；用与门电路的组合实现补水箱控制电路，控制给给水箱补水与否；最后通过两个二极管的开通和关断来实现电机的启动与停止以及工作指示灯的指示。
对比以上两种方案都可以实现系统要求，但方案一成本高，电路复杂，并且还需要软件的调试。
考虑到系统的精度不需很高，确定选择方案二的设计。
第二章电源电路电源采用三端稳压器结构。
电路有整流、滤波及三端稳压等环节组成，如图2-1图2-1 电源电路第一节单相桥式整流桥式整流电路由变压器、四个二极管组成的整流桥和滤波电容等器件组成，属于全桥整流电路。
整流过程如图2-1当u2是正半周时，二极管VD1和VD3导通，而二极管VD2和VD4截止，负载上的电流自上而下流过负载，负载上得到与u2的正半周期相同的电压。
实验四 水塔自动供水系统
实验四水塔自动供水系统
一、实验目的
1.熟悉SL-150-2型可编程控制器实验装置
2.熟悉GX Developer的操作界面
3.熟悉PLC控制系统设计
4.熟悉双位控制程序设计方法，设计一个水塔自动供水系统
5.掌握校对GX Developer和PLC中的程序的方法
6.掌握调试程序的方法
二、实验内容
在某些场合需要运用双位控制，比如本次试验的水塔自动供水系统，我们的控制系统只需要保证水塔和补水池中的水位位于上下限水位之间即可。
我们可以根据补水池和水塔中的液位传感器的状态，来决定补水电磁阀和水塔供水泵的工作状态；若初始时下限传感器断开则启动补水电磁阀（或水塔供水泵）直至上限传感器动作时停止。
另外，为了防止水塔供水泵空转，在补水池水位低于下限时不能启动水塔供水泵，以保护设备。
1.控制要求
系统供电后首先补水电磁阀动作对补水池供水，当水位上升到水池下限以上后，水塔供水泵开始工作；水池水位达到上限后，补水电磁阀停止，直至水池水位水池水位低于下限后重新启动工作。
水塔水位达到上限后供水泵停止水位降至下限重新启动。
2.I/O分配表及接线
I/O分配表
三、实验步骤
1. 根据I/O分配，用编程软件编写控制程序
2. 检查程序是否有语法错误
3.将程序传送至PLC
4.运行控制程序，观察是否正确
5.若程序有错，试运行在线监控检查错误并修正
四、实验报告
1.记录编写的控制程序
2.分析控制程序工作过程
3.观察实验现象，认真记录实验中发现的问题错误、故障及解决方法。
水塔自动供水系统
水塔自动供水系统对于生活和消防合用供水系统,则设备可设定两个工作压力,一个为消防供水压力,一个为消防供水压力。
平时设备按生活设定压力运行，消防泵参与依次循环软启动，同时向消防管网补压，维持消防管网压力。
当有火警发生时，由消火栓破玻按钮、湿式报警阀上的压力开关、消防控制中心、控制柜上的消防强起按钮等发出消防信号，则PLC受到此信号并自动控制系统将供水压力提供到消防设定压力按消防所需水量，增加启动多台工作泵，供给生活和消防的全部用水量。
如果生活供水管网上装设有电动阀门，则设备在接到消防启动信号后，先关闭生活供水管网上的电动蝶阀，再将供水压力提高至消防设定压力，供给消防所需的全部用水量。
消防结束后，需手动恢复平时生活工作状态。
16、济南无负压供水设备厂家规格齐全可任意组合配套，应用范围广，稍加改变可应用于空调、风机、搅拌机等需恒温、恒压、恒湿、恒浓度的电机拖动设备。
济南无负压供水设备厂家主要特点1、采同微机控制，全自动运行，管理简单，使用方便、可靠。
2、结构紧凑，占地面积小，投资省，安装方便，便于集中管理。
3、功能齐全，通过面板操作实现用户所需的各种功能。
变频控制柜5-1、变频控制柜概述：变频控制柜是技术人员充分吸收国内外水泵控制的先进经验，经过多年生产和应用，不断完善优化后，精心设计制作而成。
变频控制柜产品具有过载、短路、缺相保护以及泵体漏水，电机超温及漏电等多种保护功能及齐全的状态显示，并具备单泵及多泵控制工作模式，多种主备泵切换方式及各类起动方式。
可广泛适用于工农业生产及各类建筑的给水、排水、消防、喷淋管网增压以及暖通空调冷热水循环等多种场合的自动控制。
变频控制柜内在质量优良，外形美观耐用，安装操作方便，是各类水泵安全可靠的伴侣。
5-2、变频控制柜组成及性能：1、变频控制柜由断路由，变频器，接触器，中间断路由，PLC，触摸屏的等组成2、尺寸：1700mm×600mm×350mm (高×宽×深)。
带保护装置的水塔自动进水装置(精)
电子线路课程设计(1论文(设计题目:带保护装置的水塔自动进水装置系别:物理与电子工程系专业:电子信息工程年级: 2008级学生姓名:指导教师:时间: 2010年6月29日目录摘要 (1关键词 (1一、设计任务与要求 (1二、方案设计与论证 (1方案一 (1方案二 (2三、总原电路及元器件清单 (31.总原理图 (32.PCB制板图 (43.元件清单 (5四、安装与调试 (61. 电路安装 (62. 电路调试 (6五、性能测试与分析 (6六、结论与心得 (6七、参考文献 (7八、致谢 (7摘要:本设计主要通过使用NE555、稳压二极管、三极管等元件组成的简易水塔自动进水装置,当水位低时自动进水,水满时及时断电,水位过低时也断电保护。
由于其他方案设计出来的水塔无法实现自动进水,也没有满水自停的功能,造成水资源浪费,或进水不及时。
关键词:带保护装置水塔NE555一、设计任务与要求任务:设计制作一个带保护装置的水塔自动进水装置要求:有水满、进水、水量不足指示,当水位低时要自动进水,满时要及时断电,水位过低时也要断电保护二、方案设计与论证方案一:通过使用继电器J来控制水塔的电源,电容C1是为了消除信号线上的干扰,NE555接成施密特触发电路,利用它的回差特性达到保持的目的。
自动进水:当水位下降低于C点时,C点悬空。
IC的2脚低于1/3Vcc,其3脚输出高电平,继电器得电吸合,启动水塔抽水,水位逐渐上升。
中间保持:当水位上升到A点到B点之间时,470的电阻被串接入电路,此时P点电位控制在1/2Vcc左右,触发器保持原来的状态不变。
水满自停:当水位上升至A点时,由于水电阻较小,P点电位高于2/3Vcc,IC的3脚输出低电平,继电器断电,水塔停止抽水。
论证:这个方案中的继电器J是实行部分,NE555是控制部分,既可以使水塔自动进水,又达到保护水塔的功能,但由于继电器工作不稳定,使现象不明显。
方案二:通过NE555接成施密特触发电路,就可以使水塔自动进水,不会产生水满的情况。
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第一章系统基本设计第一节引言随着生活水平的提高,水塔自动供水系统在日常生活及工业领域中应用相当广泛，本设计应用于工厂备用水源方面使用自动供水系统, 而以往水塔水位的检测是由人工完成的，值班人员全天候地对水位的变化进行监测，而本设计的主要作用是能够很好的节省劳动力，免去了传统的供水的繁琐，自动供水，适用于节约型经济社会。
本系统摒去一往的设计理念，将水的特殊导电性做成的水位传感器作为芯片的输入量传给芯片，经芯片处理后由继电器控制水泵的启动和停止。
以确保给水、补水箱水位的平衡，并且还有指示灯来实现当前的工作状态。
第二节系统设计方案1.2.1设计要求：1、可以自动实现水位检测。
2、可以自动启动停止水泵。
3、有指示灯能够现实当前的工作状态。
1.2.2两种设计方案方案一：用单片机作为控制核心用六个液位传感器分别作为给水箱补水箱的上限位、中限位和下限位传感器，从而利用单片机采集信号、处理来控制电机起停实现补水与否和工作状态指示。
方案二：系统以模拟，数字混合电路为核心，利用水的特殊导电性做成的水位传感器作为芯片的输入量。
通过逻辑门电路的组合来实现控制。
与非门电路组成给水箱控制电路实现给水箱的补水；用与门电路的组合实现补水箱控制电路，控制给给水箱补水与否；最后通过两个二极管的开通和关断来实现电机的启动与停止以及工作指示灯的指示。
对比以上两种方案都可以实现系统要求，但方案一成本高，电路复杂，并且还需要软件的调试。
考虑到系统的精度不需很高，确定选择方案二的设计。
第二章电源电路电源采用三端稳压器结构。
电路有整流、滤波及三端稳压等环节组成，如图2-1图2-1 电源电路第一节单相桥式整流桥式整流电路由变压器、四个二极管组成的整流桥和滤波电容等器件组成，属于全桥整流电路。
整流过程如图2-1当u2是正半周时，二极管VD1和VD3导通，而二极管VD2和VD4截止，负载上的电流自上而下流过负载，负载上得到与u2的正半周期相同的电压。
当在u2负半周时，u2的实际极性是下正上负，二极管VD2和VD4导通而VD1和VD3截止，负载上的电流仍然自上而下流过负载，负载上得到了与u2正半周相同的电压。
图2-2 桥式整流波形图单相桥式整流电路的指标U0=0.9U2第二节滤波电路经过整流后，输出电压在方向上没有变化，但输出电压波形仍然保持输入正弦波的波形，输出电压起伏较大，为了输出平稳的直流电压必须采用滤波电路，以改善输出电压的波动性，本设计采用常用的电容滤波电路。
滤波过程如图2-1当负载开路时，电容无能量存储，输出电压从0开始增大，电容开始充电，当u0=u c时，u0达到最大值，即此后，由于u2下降，二极管处于反向偏置而截止，电容无放电回路，所以u0保持在的数值上。
当接入负载后，前半部分和负载开路时相同从最大值下降时，电容通过负载R L放电。
u0按指数规律下降，当u2的值在增大后，电容再继续充电；同时也向负载提供电流，电容上的电压仍会不断上升，这样不断地进行，在负载上得到比无滤波整流电路平滑的直流电。
在实际应用当中，为了保证输出电压平滑，使用单项桥式整流，电容滤波时的直流电压一般为u0≈1.2u2如图图2-3 电容滤波波形图第三节主要器件选择设计电路须要12V直流电源，因此选用稳压芯片7812的范围大于15V。
所以u2的滤波输出不能低于15V，又因为u d=1.1—1.2u2所以 u2=15V所以交流变压器选择15V7812主要特点：输出稳定性好、使用方便、输出过流、过热自动保护。
它的工作是将一个高于12V的直流变成一个稳定的12V直流电,并且可输出一定的电流,可以带动一定的负载.7812适用于电源稳压电路，是一种三端的集成稳压芯片，它一般是用在需要DC12V的电路中。
中间引脚是地，第1脚为输入，第3脚为输出。
一般是耦合变压器后级整流变直流后，要输出稳定的12V就有用到。
第三章电路控制原理第一节水塔与补水箱控制电路3.1.1总体工作原理1.当地下水池和楼顶水塔都水满时：即ABC都为高电平，DEF也都为高电平，在I C2b和I C2c的两个输入端都为高电平，则I C2c的输出端为低电平，从而使I C1a输出为低电平，则Q2不导通，灯LED2不亮，灯LED1亮。
2.当地下水池满水时，而楼顶水塔水位位于D、E之间时：I C2b的9转为“1”，而D则是因为原来I C2a输出高电平保持不变，8输出也为“1”。
同理则Q2不导通，灯LED2不亮，灯LED1亮。
3.当地下水池水满时，而楼顶水塔水位位于F、E之间时：I C2b的9输入“0”，则I C2b输出为“1”，则I C2a输出为“0”，则使I C2c输出为“1”，而I C1c两端全为高电平，则使I C1a两端高电平输入，从而使Q2导通。
则使继电器KA得电，水泵运行，而Q1不导通。
灯LED1不亮，灯LED2亮。
4.当地下水池水位位于A、B之间，而楼顶水塔水位位于E、F之间时：同3所述，I C2c输出高电平，而I C1b的8输入端由于前面水满时输出高电平，使8脚保持“1”，从而使I C1c输出为“1”，而Q2导通，Q1不导通。
灯LED1不亮，灯LED2亮。
当楼顶水塔水位到达D、E之间后，使I C2b的9输入为“1”，但是由于水位在E、F之间时使得I C2a输出低电平，从而使Q2导通继续上水，直到水位超过D。
5.当地下水池水位位于B、C之间，而楼顶水塔水位位于E、F之间时：此时I C2c输出高电平，但由于I C1c的两个输入端均为低电平，则I C1c 输出端为低电平，从而使I C1a输出低电平。
Q2不导通，无法启动水泵给楼顶水塔供水。
灯LED1亮，灯LED2不亮。
3.1.2电机部分工作原理1.当Q2导通，Q1截止的时候继电器KA得点吸合；当KA吸合后，电机的控制电路接通，KM得电，主电路KM的主触点接通，水泵（M）运转开始上水。
2.在电机的主电路中加入了热继电器，过载保护。
当过载时FR在控制电路中的常闭断开，水泵停止工作。
3.在控制电路中加入了急停开关K1，当电机异常工作时切断K1可以停止水泵工作。
如图：图3-1 电机控制图第二节主要芯片介绍3.2.14011芯片介绍4011芯片CMOS4011是有四个2端输入与非门的集成电路,其中:或非门一——1、2脚为输入端，3脚为输出端；或非门二——5、6脚为输入端，4脚为输出端；或非门三——8、9脚为输入端，10脚为输出端；或非门四——12、13脚为输入端，11脚为输出端。
第7脚为电源地；第14脚为电源接正极 3-15V。
图3-2 4011引脚功能图3.2.24081芯片介绍1A 数据输入端1B 数据输入端1Y 数据输出端2A 数据输入端2B 数据输入端2Y 数据输出端3A 数据输入端3B 数据输入端3Y 数据输出端4A 数据输入端4B 数据输入端4Y 数据输出端VDD 正电源VSS 地- -引脚功能图如图图3-3 4081引脚功能图3.2.39014三极管介绍9014为NPN低噪放大管，额定工作电压：50V，额定工作电流：0.1A，标称功率：0.4W,额定工作频率：150HMZ,放大倍数hFE：100～1000(分段可选)9014三极管参数集电极最大耗散功率P CM＝0.4W（Tamb=25℃）集电极最大允许电流I CM=0.1A集电极基极击穿电压BV CBO=50V集电极发射极击穿电压BV CEO=45V发射极基极击穿电压BV EBO=5V集电极发射极饱和压降V CE(sat)=0.3V(I C=100mA; I B=5mA)基极发射极饱和压降V BE(sat)=1V(I C=100mA; I B=5mA)特征频率f T=150MHz3.2.4中间继电器介绍中间继电器是由固定铁芯、动铁芯、弹簧、动触点、静触点、线圈、接线端子和外壳组成。
线圈通电，动铁芯在电磁力作用下动作吸合，带动动触点动作，使常闭触点分开，常开触点闭合；线圈断电，动铁芯在弹簧的作用下带动动触点复位。
常见的中间继电器也有主触头和辅助触头，主触头一般有四组，辅助触头有两组。
与接触器相比，它的主触头较小，承载能力低，主要用于传递控制信号。
一般的电路常分成主电路和控制电路两部分，继电器主要用于控制电路，接触器主要用于主电路；通过继电器可实现用一路控制信号控制另一路或几路信号的功能，完成启动、停止、联动等控制，主要控制对象是接触器；接触器的触头比较大，承载能力强，通过它来实现弱电到强电的控制，控制对象是用电器。
技术参数：1、动作电压：不大于70%额定值。
2、返回电压：不小于5%额定值。
3、动作时间：不大于0.02s（额定值下）。
4、返回时间：不大于0.02s（额定值下）。
5、功率消耗：直流回路不大于4W，交流回路不大于5VA。
第四章总结本设计最终可以实现自动实现水位检测、自动启动停止水泵、指示灯显示当前的工作状态等功能。
电源部分采用三端稳压器结构，通过桥式整流、电容滤波、三端稳压最终实现对电路板输入12V直流电源。
控制电路部分以模数混合电路为核心利用水的特殊导电性做成的水位传感器作为芯片的输入量，通过逻辑门电路的组合来实现控制。
与非门电路组成给水箱控制电路实现给水箱的补水；用与门电路的组合实现补水箱控制电路，控制给给水箱补水与否；最后通过两个二极管的开通和关断来实现电机的启动与停止以及工作指示灯的指示。
本设计具有成本低、可以实现自动控制、电路简单、应用范围广泛等优点。
附录Ⅰ参考文献1.刘峰.电力电子技术.大连：大连理工大学出版社，20052.付植桐.电子技术（第二版）.北京：高等教育出版社，20043.诗白.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,20014.电子元器件应用手册.北京：人民邮电出版社，20045.郭培源．电子电路及电子器件．北京：高等教育出版社，20026.余孟尝.数字电子技术基础简明教程[M].北京:高等教育出版社,19997.何希才.常用集成电路应用实例.－北京：电子工业出版社，2009后记在做毕业设计的短暂的时间里，我收获颇丰。
首先，非常感谢我的指导教师陈老师，在毕业设计的整个过程中，陈老师以其渊博的学识和独特有效的方法逐步启发式地指引我毕业设计的方向，使我从容地、有条不紊地完成了毕业设计的任务，并从始至终细心为我辅导，不辞辛劳地为我答疑解惑，使我的毕业设计能够顺利的完成。
陈老师为我提供了很多资料，让我在做毕业设计时节约了不少时间。
在设计之前我对这个电路有了一定的了解，通过老师的讲解，我对电路有了更进一步的了解。
然后通过查资料，对电路的基本组成部分有了一定的认识。
总之，经过一次毕业设计的洗礼，我学到了很多书本上学不到的东西。
在设计过程中我学到了很多知识，提高了思考的能力，也学会了如何运用已有的知识解决遇到的新问题，以及在遇到不懂的问题时如何去查阅相关资料。