水井水塔自动供水系统应用设计_张恒滔
基于CPLD的深井水塔自动供水系统的设计_周柳奇
造成水泵电动机烧坏和水塔水位溢出，甚至涨爆 水管。
２） 凡采用电极传导式水位控制的系统，都要用 到电子电路，而电子电路的可靠性是系统稳定运行 的关键。尤其是采用微处理器的系统，要防止其死 机和误复位。
系统装置 技术与应用
TECHNOLOGY & APPLICATION
基于 ＣＰＬＤ 的深井水塔自动供水 系统的设计
文 ／ 娄底职业技术学院 周柳奇
随着科学成果逐步普及与推广，水井供水系统也由原来的专人值守改为自动化 操作，使供水系统趋于科学化管理，达到自动操作，安全可靠，保护水泵和电动机， 减少电能，节省水资源和降低成本等。这在农村、城市和工厂企业的供水系统中都 是必要的。
电路设计及分析
电平。 ２． 水泵电动机驱动电路
基于 ＣＰＬＤ 的深井、水塔自动供水控制系统的
水泵电动机驱动电路的性能关系到整个系统的
关键电路是水位、水源检测电路和水泵电动机驱动 可靠性，故要求其安全、稳定。断路器开关动作时
电路。下面分别介绍其设计原理和电路构成。
产生的冲击不能对主控系统产生干扰，断路器的开
２） 开机后不来水自动保护。即开机后由于进水 管无水或抽水设备故障等原因造成水抽不上来，经 过约 ５ ｍｉｎ 延时后，自动关闭水泵并发出不来水故 障报警声。
３） 系统能对水源情况进行检测，当水源无水后 自动关闭水泵，并发出水源无水报警声，并在约 ３０ ｍｉｎ 时间内不再起动水泵，以免频繁起动电泵， 烧坏电动机。
ＤＯＵＴ 输出高电平。当 Ｘ１ 电极与水接触时，ＣＰＬＤ 所构成的控制电路输出高电平给Ｘ２， Ｘ１到地的阻抗 为水电阻，大约为 ２０ ｋ Ω左右，Ｖ１ 导通，电压比 较器 ＬＭ３９３ 同相输入端 ３ 脚的电压为 １．１ Ｖ 左右，
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。
水井水塔自动供水系统应用设计
１ 设计要求
不能可靠动作 ，管式浮球容易卡滞 ，缆浮球容易缠绕 ，所 有浮球都有触点接触不 良现象，结果都是系统失控 ，调
此次系统设计的任务，是设计一个 自建水井利用水 整控制点很不方便。
泵抽水 向水塔 自动供水控制系统 ，对水井和水塔水位进
本次设 计在水井 水塔 水位 的控制 过程 中 ，常 需要 实时
水 ；水井有水超过低水位 时，撤消缺水报警信号 ，水泵能 对传感器的非线性 、温度漂移等进行全 范围内的数字化
正常启动抽水 向水塔供水。
修正处理，并有 ＨＡＲＴ通信协议输出和模拟输出。具有
（２）对水塔水位进行实时监测 ，当水塔缺水到达下 精度高 、稳定性极好的特点，可实现现场诊断过程双 向通
本 文通 过 介绍 自行设 计 的水 井 水塔 自动供 水 系
如 图 ３，在 水泵 的控制过程 中，水井水位传感器 １ 统 ，详 细地阐述 了设计方 案及成 品试 验 。试验证 明 ，该
及水塔 水位传感器 ２所 检测 的水位信 号均传送 到 ＰＬＣ 系统在运行期 间稳定 性高，完全符 合预先规 定的标准 ，
现水位 控制全 自动化 。
如 图 １，在水井 水位控 制 图中，水位传感 器 １放 在
水井接近 水位 下限处，通过设 置水位 传感器 １的设置
值 ，当水井水位低 于水位 下 限时，水位 传感器 １发出水
井缺水信号及报警信号给 ＰＬＣ，则水泵不能启动抽水或
停止抽 水；如水井水位 超过水位 下限时 ，水位 传感器则 发 出水井有水信号，水泵可 以启动抽水 。
Ｂ点处安装 了水位传感器 ２。通过设置水位传感器 ２的设 给 ＰＬＣ控制器 ，则 ＰＬＣ控制器切 断触器 电源停止水泵 。
高性能水塔水井自动控制器
高性能水塔水井自动控制器作者：暂无来源：《发明与创新·中学生》 2015年第2期文湖南省湘潭县第一中学何文芝目前，水塔自动水位控制的电路已很成熟，并且有控制器出售，但如果剖析其中的电路，也会发现其中仍有需要改进的地方。
现介绍一款控制器，在已有电路的基础上增加很少的零件，就能巧妙地提高控制器的整体性能。
如下图所示，水塔水位控制部分仍用555电路，由NE555组成的R-S触发器，输出只有两个状态锁定，这就决定了应用于控制中不会出现临界状态，输出符合数字化的特征。
本电路中R1、R3、R4组成分压偏置电路，R、S的偏置电压既不能大于2/3VDD也不能小于1/3VDD，电路的这一特性应用于控制电路中是设计和控制的重要理论基础。
应用于水位控制三个触探电极A、B、C在水塔中的位置如上图。
水塔中的水处于高水位水满位置时，电源电极A通过水电阻与B、C电极相连，使R-S触发器的R、S端均为高电平，R-S触发器输出端3脚为低电平，通过光电耦合器而使VT1截止，继电器保持释放状态，水泵不工作。
当水位下降使电极C脱离水位后，虽然NE555的6脚电压下降了，但它对电路不起触发作用，电路仍保持原输出状态。
当水位下降使电极B脱离水位后，B电极与电路形成绝缘状态，即NE555的2、3脚均被悬空，2脚上的电压远低于1/3VDD，R-S触发器翻转，输出端3脚由低电平变为高电平，光电耦合器1使三极管VT1由截止状态变为导通状态，继电器吸合，继而启动中间继电器和交流接触器，水泵运转进入上水过程。
在上水过程中，水位上升使电极A、B接触后，通过水电阻与R2将电源电压加至2脚，使R-S触发器的S端出现高电平，但这一高电平对电路不起触发作用。
电路保持原状态，上水过程继续。
当水位进一步上升使电极A、C连通后，电源电压通过水电阻与R1加至6脚，使R-S的S端出现高电平，达到2/3VDD，这一高电平作为R-S触发器的复位电平，使电路复位，输出端输出低电平，继电器释放，水泵停止工作，上水停止。
水塔水箱水位自动控制器的设计
水塔水箱水位自动控制器的设计许旻晟【摘要】：在一些农村，普遍使用井水作为日常生活用水，与之相配套的还在屋顶装有水箱，通过水泵将井水抽到高处的水箱中储存起来，平时就用水箱中的水，从而达到如同城市中的自来水一样方便的效果。
在使用中经常会将水箱中的水用干后才知道水箱中已没水了，此时才去合上水泵电源向水箱中供水，整个过程都需要人工参与，非常麻烦，有时还会一时疏忽而使水箱中的水满溢，弄得整个屋子都是水。
利用自动控制能够实现如下功能：水箱中的水位低于预定的水位时，自动启动水泵抽水；而当水箱中的水位达到预定的高水位时，使水泵停止抽水，始终保持水箱中有一定的水，既不会干，也不会溢，非常的实用而且方便。
大型水塔水箱是很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。
在过去，大量的对水箱操作是由相应的人员进行操作的，这样的人工方式带来了很大的弊端，比如水位的控制，时刻监控水箱的环境，夜间的监控等等，操作员稍有疏忽，或者简易的监则器件损坏，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等。
所以，对水箱控制，如果能够使用精密的而且完全会严格按照生产规定运行的自动化系统，可以最大限度的避免事故的几率，同时也能节省资源并能有效提高生产的效率。
【关键词】：水位控制报警Design based on the waterpower tanks instrumentXu min shengAbstract: In some rural areas, widespread use of well water as water, daily life and matching is equipped with water tank on the roof, through a water pump will be well water pump into the water tank of high storage, at ordinary times with the water in the tank, so as to achieve as the effect of the city's tap water as convenient. In using often will know only after the water in the tank with dry has no water in the tank, at this time to close the water pump power to supply water to the water tank, the entire process all need artificial participation, very trouble, sometimes oversight and make the water in the tank is full, make the whole room is water. By using automatic control can realize thefollowing functions: the water level below the predetermined water level in water tank, pump automatic start pumping; And when the water level in water tank to the expected high water level, make the pump stopped pumping, always stay in the water tank has certain water, not dry, will not overflow, very practical and convenient.Large water tower tank is indispensable parts in many companies the production process, its excellent performance and quality of work not only has a huge impact on production, but also the safety of production. In the past, a lot of the water tank is operated by the corresponding personnel operation, the manual mode has brought a lot of disadvantages, such as water level control, time monitoring water environment, monitoring, and so on in the night, a slight negligence, the operator or simple monitoring device is damaged, it will lead to irreparable loss, more serious crisis to the safety of production personnel, etc. So, to control the water tank, if can use precision and completely will be in strict accordance with the production operation of the automation system, to avoid the accident probability of maximum, at the same time also can save resources and can effectively improve the efficiency of production.1、电路工作原理电路采用CD4011四与非门作为处理芯片，原理图如图1。
基于ZigBee技术的水塔供水无线控制系统设计
基于ZigBee技术的水塔供水无线控制系统设计代亚楠【摘要】为实现水塔自动供水的低成本控制,设计了基于ZigBee的无线模块ZICM2410和单片机C8051F410的水塔供水无线控制系统.该系统由硬件和软件2部分组成,硬件主要包括压力信号发送和压力信号接收,前者实现水塔水位数据的采集,后者实现指令接收及发送,软件采用C语言编程,成功实现了水泵的起动和关闭控制.整个系统设计简单,运行可靠,有较强的工程应用前景.%In order to achieve the goal of supplying water tower automatically with low costs, the wireless control system of supplying water tower was designed on ZigBee wireless module ZICM2410 and single chip C8051F410. The system includes two parts, or the hardware and the software. The hardware involves pressure signal sending and receiving. The first part fulfills collection of water location and the second part fulfills the pump's starting or closing. With C language controlling the software, the aim of pump's starting or closing effectively has come true. The whole system's design is not only simple, but also reliable, and has a strong prospect of engineering application.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】3页(P61-63)【关键词】ZigBee;无线模块;C8051F410单片机;信号采集【作者】代亚楠【作者单位】河南大学,河南开封475000【正文语种】中文【中图分类】TP274传统的水塔供水控制往往需要依靠人工进行，有的虽能实现自动供水控制，但需要专门铺设较长距离的控制电缆，大大增加了控制成本。
带保护装置的水塔自动进水装置课程设计报告
电子课程设计题目：带保护装置的水塔自动进水装置目录一、设计目的 (3)二、设计要求 (3)三、设计方案 (4)四、设计组成及原理分析 (6)五、整体电路图 (10)六、元器件的选用及其参数 (11)七、设计总结 (13)八、参考文献 (15)通过这次设计熟练对电子设计的动手技能提高电子设计的能力同时也培养学生收集、整理、分析和刷选利用资料及各类信息的能力也使得学生通过这次的设计对所学的数电和模电知识及各种电路、电路元件的功能更好的理解和运用。
二、设计要求(1)要求设计制作一个带保护装置的水塔自动进水装置。
(2)要求有水满、进水、水量不足指示,当水位底时要自动进水水满时断电停水,水位过低时能进行断电保护信号。
本文设计了一种水位控制电路。
当水位超出规定围时,系统能够自动调整水位,使其落在规定的围；当水位低于规定围时就控制水泵工作抽水，使水塔的水位上升，到达规定高度。
从而达到不用人工专门去控制即可使水位保持在一定围的目的。
另外本电路还具有显示水位和超出一定围报警的功能。
常生活和工业生产中，水位控制装置有着广泛的应用，如水塔、楼房水箱、锅炉等。
水位控制装置的形式有很多种，浮子开关式电节点式，压力式，电子式，微机式等。
这些装置或多或少的存在着一些缺点，浮子开关式采用机械结构，维护起来不方便；微机式控制装置，虽然操作方便，但造价较贵……本文从实用型和经济型出发，设计了一种水位控制装置，该装置结构简单，维护方便，工作可靠，性能价格比优良，而且在不同程度上克服了其他方法的一些缺点，并提供了自动报警自动保护功能。
有很多场合下均可采用。
1、设计思路每部分电路都有其相应功能，首先有信号产生部分产生整个电路的输入信号，该信号经过信号处理部分处理之后输出其他电路的控制信号，控制其他电路工作，电机控制电路部分接收到有信号处理电路输出的有效控制信号后正常工作驱动电机转动抽水，使水位上升，而水位的变化又直接关系到信号的产生，因此有个循环的过程，即使水位保持在一定围，水位显示电路接收到有效信号后驱动显示器工作，使其显示该时刻的水位；水位超限时输出为报警电路的有效2 控制信号使报警电路工作，驱动报警器报警。
plc水塔水位自动控制系统设计（电路图+开题报告+论文致谢）-论文
plc水塔水位自动控制系统设计(电路图+开题报告+论文致谢)-论文plc水塔水位自动控制系统设计(电路图+开题报告+论文致谢)毕业论文是我学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较完整的水塔水位的自动控制系统设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。
这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。
虽然毕业设计内容繁多，过程繁琐但我的收获却更加丰富。
各种系统的适用条件，各种设备的选用标准，各种元件的安装方式，我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。
和老师的沟通交流更使我从经济的角度对设计有了新的认识也对自己提出了新的要求，提高是有限的但提高也是全面的，正是这一次设计让我积累了无数实际经验，使我的头脑更好的被知识武装了起来，也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。
顺利如期的完成本次毕业设计给了我很大的信心，让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心，无论给水系统还是排水系统，我都采用了一些新的技术和设备他们有着很多的优越性但也存在一定的不足，这新不足在一定程度上限制了我们的创造力。
比如我的设计在节约水能源上就有很大的不足，在这个能源紧缺节能被高度重视的社会中，这无疑是很让我自身感到遗憾的，可这些不足正是我们去更好的研究更好的创造的最大动力，只有发现问题面对问题才有可能解决问题，不足和遗憾不会给我打击只会更好的鞭策我前行，今后我更会关注新技术新设备新工艺的出现，并争取尽快的掌握这些先进的知识，更好的为祖国奉献。
参考文献[1] 陈文璇. PLC在改造抽水式蓄水塔水位控制中的应用[J]. 内江科技, 2008,(04)[2] 刘燕平. 基于PLC的组合机床控制系统设计[J]. 可编程控制器与工厂自动化, 2008,(01)[3] 王彧杲, 邰振波. 基于PLC技术的中小型水轮机调速器的改造[J]. 吉林水利, 2008,(05)[4] 张寅, 张维平, 王冬云等. 轮毂自动浸水系统设计[M]. 科技创新导报, 2008,(19)[5] 张恒, 曹树坤. 基于PLC及VB的连续烧结炉控制系统[J]. 工业加热, 2008,(04)[6] 李杰. PLC技术在电梯控制系统中的应用[J]. 科技创新导报, 2008,(19)[7] 王宏. PLC在电镀镍生产线上的应用[J]. 煤矿机械, 2008,(04)[8] 韩琦. HLT500高低温试验箱PLC控制系统[J]. 低温与超导, 2008,(06)[9] 夏磊正. PLC实现变频器多电机控制[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊), 2008,(06)[10] 成盛. DCS、PLC与现场总线系统在电厂的应用发展[J]. 山西焦煤科技, 2008,(S1)[11]六维附录水塔水位自动控制电路总图致谢论文接近尾声，我的学生生涯也快结束了。
一种水塔供水自动化简易装置
一种水塔供水自动化简易装置
侯文莲
【期刊名称】《排灌机械》
【年(卷),期】1999(17)1
【总页数】1页(P55-55)
【作者】侯文莲
【作者单位】山东省五莲县水利局
【正文语种】中文
【中图分类】TU991.62;TU279.741
【相关文献】
1.水塔供水模式在喀麦隆某城市供水项目的应用 [J], 张移;刘奕;熊学文;刘志超
2.应用8051单片机控制技术实现水塔供水自动化 [J], 金忠平
3.一种新型的自动化供水系统的设计与实施 [J], 彭巨光
4.老挝万象供水管网扩建及智能化升级项目水塔优化设计及施工 [J], 周文彬; 徐华; 罗武根; 宋乐; 林森; 李甜
5.汉口水塔的使用寿命与英国来函——武汉供水史上一个待解之谜 [J], 张仁港因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第27届广东省青少年科技创新大赛一等奖作品《水塔自动抽水系统的设计与制作》技术资料
第27届广东省青少年科技创新大赛一等将奖作品——水塔自动抽水系统作者：黎思健 罗伟达 指导教师：韦现军 杨显群单位：罗定市廷锴纪念中学1.设计思路：在农村家庭、工厂、城镇以及市区高层楼房的储水或增压，即用水泵从地面水池向高位水塔抽水的过程中。
如果用人工方式去控制，在实际操作中经常会出现各种问题和麻烦。
因此我们设计了这个系统，用以代替人工控制，实现向用户自动供水的目的。
2.电路组成系统的电路组成如图1所示，采用两块555时基电路为核心，接成施密特触发电路。
L1、M1、H1分别是高位水塔的低、中、高位三根水测探针； L2、M2、H2分别是地面水池的低、中、高位三根水位探针。
图2为两块555时基电路的内部电路，继电器J 为抽水电机的控制开关，由555时基电路的输出电平控制。
图3为电机控制线路图，继电器的常开触点K 串接在抽水电路中。
自动抽水系统整体控制要求是：水池水满并且水塔水位处于低位时电机启动抽水，如水池缺水或水塔水满时电机停止工作。
3.工作原理3.1 水池缺水的情况：当地面水池缺水（ 即水位低于L 2所处的位置）时， L 2、M 2、H 2都悬空， B 点的电势U B >2/3V cc ，经过R 8、C 4电路延时1s ～3s 后，IC2的②、⑥脚电势>2/3V cc , 则IC2的③脚输出低电平。
R 8、C 4延时电路的作用是防止水位波动的干扰（为方便演示设为1～3s,可通过改变C 4来改变延时时间），提高抽水控制系统的工作可靠性。
从图2所示的内部电路可以看出，此时不管IC 1⑦脚内的三极管状态如何，继电器线圈J 都不会有电流通过，常开触点K 不吸合，故电机不启动抽水。
同时IC2内部⑦脚的三极管饱和导通，二极管D2发红光表示水池缺水。
3.2 水池水满的情况：当水池中的水位逐渐升高至H2所处的位置时，L 2、M 2、H 2三根探L2 M2 H2 L1 H1M1 V CC针都在水中，水的电阻大约在10K～20K之间，考虑水电阻的影响，此时B点的电势U B=[R10+(R11//R水)]V CC/[R9+ R10+(R11//R水)]<1/3V CC，经过R8、C4电路延时1s～3s后，IC2的②、⑥脚电势<1/3V CC，则IC2的③脚输出为高电平。
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。
农村水塔水位自动控制水泵抽水系统设计
农村水塔水位自动控制水泵抽水系统设计为解决农村水塔抽水自动控制问题，设计了一种水塔水位自动控制系统。
该系统主要由压力传感器、调理电路、控制电路以及单片机主控芯片组成。
对该系统的硬件电路进行了详细介绍，给出了控制系统的软件流程。
应用结果表明，该系统适用于农村水塔抽水的自动控制以及水位的实时检测。
标签：水塔；自动控制；水位；压力传感器Abstract：To solve the problem of water tower automatic control in the countryside，designs a water tower water level auto control system. The system is mainly composed of pressure sensor，control circuit，control circuit and single-chip microcomputer control chip. The hardware circuit of the system are introduced in detail，gives the software flow of the control system. Application results show that the system is suitable for rural water tower of automatic control and it can detect water level in real-time.Keywords：Water tower ；Automatic control；Water level；Pressure sensor0、引言目前，我国中部农村地区自来水供水系统还未大范围普及，为解决饮水问题，许多农村家庭采用的是水塔式供水系统提供日常饮用水。
用户将水塔安装在楼顶以提供足够的水压，塔内的水是由水泵从深井中抽入。
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及粘度不大的液体，缆浮球适合污水，优点是价格适中，
水井水塔水位自动控制系统，其工作原理为通过放
可以做出高、低、超高、超低四点控制。缺点是属于开关 在水井和水塔里的水位传感器对水位进行检测，再由水
量控制，无法给出实际水位。浮球上易粘附污物，使浮球 位传感器里检测专用处理器对检测到的信号进行处理，
收 稿 日 期 ：2018-02-20 作 者 简 介 ：张 恒 滔 （2001-），男 ，祁 阳 县 第 一 中 学 在 读 学 生 。
正常启动抽水向水塔供水。
修正处理，并有 HART 通信协议输出和模拟输出。具有
（2） 对水塔水位进行实时监测，当水塔缺水到达下 精度高、稳定性极好的特点，可实现现场诊断过程双向通
线时，红色报警灯亮，通知缺水，并监测水井有水时自动 信。水位传感器的工作原理，是将感受到的水位信号传送
启动水泵开始抽水；当水塔水满到达上线时，绿色报警 到 PLC 控制器，控制器内的 PLC 将实测的水位信号与设
泵抽水供给水塔备用，所以这就需要：一方面对水井的水位进行监测，有水时才能抽水，无水时暂停
抽水，另一方面需要利用水泵抽水向水塔不断补充水，水多了会溢出，少了供水又会中断，所以要对
水塔的水位实行自动测量、控制，以达到控制水位，使其稳定在一个适当的位置以保证稳定供水的
目的。 文章对此进行设计探讨。
【关键词】 水井 水塔 自动供水
∽220V
接触器 图 3 水泵控制图
水泵 M
感器 2 发出水塔水满信号给 PLC 控制器，或水井水位 低于水位下限时，水井水位传感器 1 发出水井缺水信号 给 PLC 控制器，则 PLC 控制器切断触器电源停止水泵。
3结语
本文通过介绍自行设计的水井水塔自动供水系 统，详细地阐述了设计方案及成品试验。试验证明，该 系统在运行期间稳定性高，完全符合预先规定的标准， 该系统设计是基于可编程控 PLC 而设计的，充分地利 用了 PLC 的强大功能，实现水位检测、处理和功能等 功能，提高了实验的自动控制能力，增强了系统的可靠 性、稳定性和实用性。
本次设计在水井水塔水位的控制过程中，常需要实时
行实时监测，同时水塔水位可以在一定范围内由人工设 检测水井和水塔水位的变化，检测水位所用的器件也是相
定，实现自动调整，以保持设定的水位基本不变，使水塔 当的多，但为了达到检测准确，检测精度高及自动控制的目
里的水位保持在一定的范围内，以保证居民生产生活用 的，所以本次选择了液面水位传感器来对水位进行检测。
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水的需要，具体要求是：
水位传感器是一种能将被测点水位参量实时地转
（1） 对水井水位进行实时监测，水位不足、低于低 变为相应电量信号的仪器，具体地说，水位传感器由全
水位时，发出缺水报警信号，通知缺水，水泵不能启动抽 密封隔离膜充油传感器和内置高性能微处理器构成，可
水；水井有水超过低水位时，撤消缺水报警信号，水泵能 对传感器的非线性、温度漂移等进行全范围内的数字化
井缺水信号及报警信号给 PLC，则水泵不能启动抽水或
停止抽水；如水井水位超过水位下限时，水位传感器则
发出水井有水信号，水泵可以启动抽水。
水位上限 A
水位传感器 2 水位下限 B
图 2 水塔水位控制图
出水
上水
水井水位传感器 1 水塔水位传感器 2
PLC 控制器
水泵 M
水位下限
水位传感器 1
图 1 水井水位控制图
灯亮，通知水满，并自动停止水泵抽水。
定信号进行比较，得出偏差，然后根据偏差的性质，向给
2 具体设计
水泵发出"开""关"的指令，保证容器达到设定水位。它是 一种能够维持水位界于下水位和上水位之间的水位自动
传统的水井、水塔水位控制器采用浮球水位控制 测量装置，在控制电路的设计方面，它形成一个电子式水
器，一般使用分管式浮球与缆浮球，管式浮球适合清水 位开关，具有成本低、容易实现、控制灵活等优点。
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（上接第 52 页） 古 林 业 调 查 设 计 ，2012，35（2）:106-106，118. [3] 文东新，余定椿.基于 GoogleEarth 的大围山水土保持信息 系 统 研 究 [J].中 南 林 业 科 技 大 学 学 报 ，2010，30（5）:40-49. [4] 张靖宇，周春波，李国辉.Google Earth 在生产建设项目水土保 持监测中的应用[J].安徽农业科学，2014，42（34）：12347- 12349. [5] 文 东 新.Google Earth 在 森 林 消 防 管 理 中 的 应 用[J] .林 业 实 用 技 术 ，2006，（7）:26-27. [6] 杨冀飞，唐诗华，等.基于 GoogleEarth 的 3S 技术在桂林市 土 地 更 新 中 的 应 用 [J].测 绘 通 报 ，2008，（11）：61-63. [7] 乐晨，任刚.GoogleEarth 软件在交通管理 中 的 应 用[J].交 通 信 息 与 安 全 ，2009，27（1）:153-156.
如图 2，在水塔水位控制图中，在水塔中的水位下限 B 点处安装了水位传感器 2。通过设置水位传感器 2 的设 置值，当水塔水位低于下限 B 或高于上限 A 出时，通过水 位传感器 2 的检测发出信号，PLC 便自动控制水泵启动 向水塔补水或停止补水，并发出信号，提醒监控人。
如图 3，在水泵的控制过程中，水井水位传感器 1 及水塔水位传感器 2 所检测的水位信号均传送到 PLC 控制器，当水井水位传感器 1 传来水井有水信号，且同 时水塔水位传感器 2 传来水塔水位低于下限 B 信号 时，PLC 控制器接通水泵接触器电源启动水泵，开始向 水塔补水；当水塔水位达到水位上限 A 时，水塔水位传
技术应用与推广
《湖南水利水电》2018 年第 2 期
水井水塔自动供水系统应用设计
张恒滔
（祁阳县第一中学 598 班 永州市 431100）
【摘 要】 在农村居民自建房中，为方便日常生产和生活用水，利用自家打的水井，抽水到水塔里
再向自来水龙头供水，以达到供水的实时需要及方便，而水井里也必须保证有足够的水才能利用水
[8] 韩 皓.GoogleEarth 在 铁 路 勘 测 设 计 前 期 工 作 中 的 应 用[J]. 铁 道 勘 察 ，2010，（1）:9-12. [9] 银正彤，郑文锋.GoogleEarth 在防震减 灾 决 策 中 的 应 用[J]. 地 震 研 究 ，2009，32（1）:99-102. [10] 陈知送. 浅谈无人机等先进技术在水土保持设施验收技 术 评 估 中 的 应 用 [J].广 东 水 利 水 电 ，2016，（2）:43-46. [11] 莫 学 海.Google earth 及 GPS 定 位 分 析 在 广 西 坡 耕 地 治 理 工 程 中 的 应 用 [J].广 西 水 利 水 电 ，2015，（4）:75-78. [12] 张靖宇，周春波，李国辉.Google Earth 在生产建设项目水土 保持监测中的应用[J].安徽农业科学，2014，42（34）：12347-12349. [13] 邵晓贵，胡奕.基于 Google Earth 影像和 GIS 的安顺 市 区 裸 露 山 体 缺 口 调 查 [J].亚 热 带 水 土 保 持 ，2015，27（2）：23-26.
DOI:10.16052/ki.hnslsd.2018.02.020
1 设计要求
不能可靠动作，管式浮球容易卡滞，缆浮球容易缠绕，所 有浮球都有触点接触不良现象，结果都是系统失控，调
此次系统设计的任务，是设计一个自建水井利用水 整控制点很不方便。
泵抽水向水塔自动供水控制系统，对水井和水塔水位进
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张恒滔 // 水井水塔自动供水系统应用设计
当被测液体到达动作点时，芯片输出高或低电平信号，
进水
将信号传送到 PLC，再配合接触器和水泵等元件，可实
现水位控制全自动化。
如图 1，在水井水位控制图中，水位传感器 1 放在
水井接近水位下限处，通过设置水位传感器 1 的设置
值，当水井水位低于水位下限时，水位传感器 1 发出水