水塔水位控制器解读
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
水塔水位控制系统解读
明达职业技术学院毕业设计2012－2013学年度机电工程系机电一体化专业班级 10 机电学号 62103117课题名称基于PLC控制的水塔水位电气系统设计学生姓名陆鸿指导教师茅红霞20 年月日毕业设计（论文）承诺书本人郑重承诺：1、本设计（论文）是在指导教师的指导下，查阅相关文献，进行分析研究，独立撰写而成的。
2、本设计（论文）中，所有实验、数据和有关材料均是真实的。
3、本设计（论文）中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或机构已经撰写发表过的研究成果。
4、本设计（论文）如有剽窃他人研究成果的情况，一切后果自负。
学生（签名）：20 年月日目录前言 (1)第一章可编程控制器概述 (1)1.1 PLC的产生及发展历史 (1)1.2 PLC的特点 (4)第二章水塔水位电气系统的设计 (5)2.1水塔水位的检测意义及应用 (5)2.2水塔水位的控制要求 (5)2.3控制分析流程图 (6)2.4 I/O口分配表 (7)2.5PLC的外部接线图 (8)2.6设计说明及梯形图 (10)总结 (11)参考文献 (11)致谢 (12)水塔水位电气系统的设计陆鸿【摘要】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。
其中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。
本设计采用以可编程控制器为主控制机实现供水控制系统。
该控制系统是在传统水塔供水的基础上，加入PLC、变频器等器件组成，通过控制电磁阀的关闭和对水泵进行调速，来实现水塔水位的供水。
详细论述了系统硬件结构、操作流程和控制方法，实现了对水塔水位的自动控制，提高了供水质量。
【关键词】水位控制 PLC 故障报警水位保持第一章可编程控制器的概述1.1PLC的产生及发展可编程控制器是二十世纪七十年代发展起来的控制设备，是集微处理器、储存器、输入/输出接口与中断于一体的器件，已经被广泛应用于机械制造、冶金、化工、能源、交通等各个行业。
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。
第7章水塔水位控制
三、程序流程图
四、I/O分配
PLC地址（PLC端子） 电气符号（面板端子）
X00 X01 X02 S1 S2 S3
功能说明
水塔液位上限位 水塔液位下限位 水池液位上限位
X03位 抽水电机 进水阀门
电源端
主机COM0、COM1、COM2等接电源GND
七、程序设计
2.当水位低于S4时，阀Y开启，系统开始向水池中注 水，5S后如7.果水池中的水位还未达到S4，则Y指示 灯闪亮，系统报警。 3.当水池中的水位高于S3、水塔中的水位低于S2，则 电机M开始运转，水泵开始由水池向水塔中抽水。 4.当水塔中的水位高于S1时，电机M停止运转，水泵 停止向水塔抽水。
五、接线图
六、操作步骤 1.按控制接线图连接控制回路； 2.将编译无误的控制程序下载至PLC中，并将 模式选择开关拨至RUN状态； 3.将各限位开关拨至以下状态：S1=0、S2=0、 S3=0、S4=0，观察阀门Y状态，5S后如果S4仍 然未拨至ON状态，则Y状态如何？ 4.将S4拨至ON，观察抽水电机M状态；继而将 S1拨至ON，观察抽水电机M状态。 5.尝试编译新的控制程序，实现不同于示例 程序的控制效果。
水塔水位控制
水塔水位控制
一、工艺要求
二、控制要求 1.各限位开关定义如下：
S1定义为水塔水位上部传感器（ON：液面已到水塔上限位、OFF：液面未到 水塔上限位） S2定义为水塔水位下部传感器（ON：液面已到水塔下限位、OFF：液面未到 水塔下限位） S3定义为水池水位上部传感器（ON：液面已到水池上限位、OFF：液面未到 水池上限位） S4定义为水池水位下部传感器（ON：液面已到水池下限位、OFF：液面未到 水池下限位）；
毕业设计 水塔水位自动控制系统 -解读
摘要供水是一个关系国计民生的重要产业。
随着社会的发展和人民生活水平的提高，对城市供水提出了更高的要求，要满足及时、准确、安全保证充足供水，如果仍然沿用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，为此必须进行水塔水位控制自动化系统的改造。
可编程控制器( PLC) 因其高可靠性和较高的性价比在工业控制中得到广泛的应用。
本文针对目前比较流行的控制技术，利用PLC和传感器构成了水塔水位恒的控制系统。
改造后的水塔水位自控系统，实现水塔水位自动控制系统，远程监控，实现无人值守。
关键词: 可编程逻辑控制器（PLC）水塔水位自动控制AbstractWater supply is a major industry involving the interests of the state and the people. With development of society and the improvement of the people's livelihood, city water supply has been brought forward a higher request. It needed to be timely , accurate and safely to plentifully conduct water supply. If we still continue to use a way of the man-power, the intensity of labor are high , availability is low and the security is difficult to ensure .We must carry out water tower water level under the control of automatic system reforming for this purpose . Programmable Logic Controller (PLC) is applied broadly in industrial control because of high reliability and higher nature price. The main body of this paper on the control technology is aimed at being popular for at present comparatively, which makes the using of PLC and the sensor to compose water tower control system of permanent water level. Water tower control system after being reformed have realized water tower water level auto-controlling system , long-range supervisory control, and nobody's value guards realization.Key wards：Programmable Logic Controller. water pool water lever.automatically controls目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章水塔水位自动控制系统的现状和发展 (1)1.1水塔供水的发展 (1)1.2传感器和PLC的应用 (1)第二章水塔水位自动控制系统的组成 (3)2.1系统构成及其控制要求 (3)2.1.系统框图 (4)第三章水塔水位自动控制系统设计 (5)3.1水泵电动机控制电路的设计 (5)3.2水位传感器的选择： (6)第四章 PLC的设计 (8)4.1可编程序控制器(PLC)简介 (8)4.2PLC工作原理 (8)4.2.1扫描的概念 (8)4. 2. 2 PLC的工作过程 (8)4.3PLC的编程语言--梯形图 (10)4.4编程软件的简介和梯形图的基本绘制规则 (11)4.5水塔水位自动控制系统的软件设计 (14)第五章结束语（系统总结分析） (20)5.1系统的优点 (20)5.2结束语 (20)参考文献 (22)致谢 (23)第一章水塔水位自动控制系统的现状和发展1.1 水塔供水的发展中国的城镇供水具有120年的悠久历史。
水塔水位控制器解读
相对于机械式水位控制器，电子式的水位控制器有着无可比拟的优 点：添加水位显示电路、电机保护电路、强制性手动开、关机电路 可以达到水位显示、简单的电机保护、水位自动控制，控制精度是 传统机械式水位控制器的几何倍。
本控制器采用了高效率、高稳定性、低功耗的TA89S51单片机，具 有水位显示、抽水时间显示、并有故障检测功能。集高效、高精度、 高稳定性、低功耗、高性价比、良好的人机交流界面、操作简便、 显示直观以及低功耗等功能于一体的智能水塔水位控制器。
水塔水位控制器的类型
1、通过浮球开关来控制水位。
基本上有两种方式：一种是浮球开关带着一个大的金属球，浸在水 中时浮力大，可以控制两个水位，比如水满了，浮球因为浮力而上 升，带动球阀运动，使阀门关闭，停止进水，当水少了，浮球下降， 阀门打开，又再进水，如此循环。这种方式较多应用在煮开水器和 卫生间的冲水器上。 还有一种是带干簧管的微型浮球开关，由外 面的带有磁性小浮球使杆里面的干簧管闭合，从而控制水位，多数 应用在清水的水位控制，易受污物影响，不适用在污水上。
主板: 主要是由
TA89S51 、 24c04
存Байду номын сангаас芯片和一些
外围电路构成
TA89S51各引脚功能如下： P0.0~P0.7 P1.0~P1.2 数码管驱动 按键控制输入端
24C204各引脚功能：
第1、2、3、4、7脚
第8脚
接地
接电源
P1.3~P1.5
P1.6~P1.7 P2.0~P2.4 P2.5~P2.7 P3.7
基于单片机的全自动水塔水位控制器。
单片机
该系统为一个液位控制系统。 组成部分：控制部分和执行部分 组成。 控制部分：单片机最小系统模块、 键盘模块、传感器、A/D转换器、 显示模块、电源模块等。 执行部分：主要由水泵装置组成。 整个系统实现对数据的采集运算， 对液位参数的设置，对采集数据 的显示和水泵装置的控制。
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。
水塔水位控制
水塔水位控制概述水塔是城市供水系统中的重要组成部分，它负责存储和供应给城市居民所需的水资源。
为了保持水塔的正常运行和水位的稳定，水塔水位控制是至关重要的。
目标水塔水位控制的主要目标是维持水塔水位在一个合理范围内，既不会溢出也不会过低。
通过合理的控制水塔的进水和出水流量，可以实现水位的稳定控制。
控制原理水塔水位控制可以通过几种方式实现，常见的方法有：浮球开关控制、压力传感器控制和液位传感器控制。
下面将简要介绍这些方法的原理。
1. 浮球开关控制浮球开关是通过浮动球的上升和下降来感知水位变化的。
当水位上升到一定高度时，浮球会随之上升，触发开关动作，控制进水阀门关闭；当水位下降到一定低度时，浮球下降，开关触发，进水阀门打开。
通过这种方式可以实现水位的控制。
2. 压力传感器控制压力传感器可以感知水塔内部的水压。
当水位上升时，水压也会相应增加；当水位下降时，水压减小。
通过监测水压的变化，可以控制进水和出水阀门的开闭，从而实现水位的控制。
3. 液位传感器控制液位传感器可以直接感知到水位的高度，通常通过使用电极来测量水位的变化。
当水位上升到一定高度时，液位传感器会触发控制信号，控制进水阀门关闭；当水位下降到一定低度时，信号触发，进水阀门打开。
这种方式也可以实现水位的控制。
控制方法在实际应用中，一般会结合多种控制方法来实现水塔水位的控制，以提高控制的准确性和可靠性。
下面是一种常见的水塔水位控制方法的流程图示例：graph TDA[获取当前水位] --> B[根据水位控制信号判断是否需要进水]B --> |需要进水| C[打开进水阀门]B --> |不需要进水| C[关闭进水阀门]C --> D[等待一段时间]D --> E[根据水位控制信号判断是否需要出水]E --> |需要出水| F[打开出水阀门]E --> |不需要出水| F[关闭出水阀门]F --> G[等待一段时间]G --> A该控制方法的基本流程如下： 1. 获取当前水位信息 2. 根据水位控制信号判断是否需要进水 3. 如果需要进水，则打开进水阀门，否则关闭进水阀门 4. 等待一段时间，让水位有时间上升或下降 5. 根据水位控制信号判断是否需要出水 6. 如果需要出水，则打开出水阀门，否则关闭出水阀门 7. 等待一段时间，让水位有时间上升或下降 8. 回到第1步，进行下一次水位控制控制策略为了更好地控制水塔水位，需要制定合理的控制策略。
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PLC设计说课讲解
水塔水位控制系统P L C设计水塔水位控制系统PLC设计1、水塔水位控制系统PLC硬件设计1.1、水塔水位控制系统设计要求水塔水位控制装置如图1-1所示S1---表示水塔的水位上限，S2---表示水塔的水位下限，S3---表示水池水位上限，S4---表示水池水位下限，M1为抽水电机，图1-1 水塔水位控制装置水塔水位的工作方式：当水池液位低于下限液位开关S4，S4此时为ON，水阀Y打开（Y为ON），开始往水池里注水，定时器开始定时，4秒以后，若水池液位没有超过水池下限液位开关时（S4还不为OFF），则系统发出报警（阀Y指示灯闪烁），表示阀Y没有进水，出现故障；若系统正常，此时水池下限液位开关S4为OFF,表示水位高于下限水位。
当水位液面高于上限水位，则S3为ON，阀Y 关闭（Y为OFF）。
当S4为OFF时，且水塔水位低于水塔下限水位时（水塔下限水位开关S2为ON），电机M开始工作，向水塔供水，当S2为OFF时，表示水塔水位高于水塔下限水位。
当水塔液面高于水塔上限水位时（水塔上限水位开关S1为OFF），电机M停止。
（注：当水塔水位低于下限水位，同时水池水位也低于下限水位时，水泵不能启动）1.2 水塔水位控制系统主电路水塔水位控制系统主电路如图1-2所示：L1L2L3SQFUKMFRM3~图1-2 水塔水位控制系统主电路1.3、I/O接口分配水塔水位控制系统PLC的I/O接口分配如表1-1所示。
表1-1 水塔水位控制系统PLC的I/O接口分配表1.4这是一个单体控制小系统，没有特殊的控制要求，它有5个开关量，开关量输出触点数有8个，输入、输出触点数共有13个，只需选用一般中小型控制器即可。
据此，可以对输入、输出点作出地址分配，水塔水位控制系统的I/O 接线图如图1-3所示。
传感器传感器传感器图1-3 水塔水位控制系统的I/O接线图2、水塔水位控制系统PLC软件设计2.1 程序流程图水塔水位控制系统的PLC控制流程图，根据设计要求，控制流程图如图2-1所示。
水塔水位控制器.
电子课程设计—水塔水位控制器学院：电子信息工程学院专业班级：姓名：学号：指导老师：2014年12月目录一、课程设计题目及要求-----------------------------1二、总体框图---------------------------------------1三、选择器件---------------------------------------2四、功能模块---------------------------------------6五、总体设计电路图--------------------------------11六、硬件实验--------------------------------------12七、心得体会--------------------------------------12水塔水位显示、缺水报警控制及自动补水电路一、任务设计与要求当水塔水位的高度为任意值时，可通过显示电路显示。
当水塔水位低于规定值时，报警电路输出报警信号，同时自动补水装置启动水泵给水塔补水。
当水塔中水位达到规定值时，报警结束，补水装置自动停止补水。
要求完成的任务如下： 1.画出整体电路图。
2.利用设计软件对电路进行仿真，使电路具有所规定的逻辑功能。
3.调试所设计的电路，使之达到技术指标要求。
4.分析实验结果，写出设计说明书。
二、总体框图总体框图如图2-1所示。
图2-1 总体设计框图水塔水位显示电路控制电路水塔水泵报警装置设计思路及每一块的功能：1、显示电路利用水位的来触发线路的联通与否，采用74LS147的八-三编码器，显示水位用DCD_HEX来显示，管脚1，2，3，4分别接74LS147的Ｑ0、Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3。
2、控制电路要使用555定时器组成的施密特触发器，利用输入端高低电平的，输出不同的电压。
3、利用继电器控制水泵的开关，灯泡的亮暗来表示水塔发出警报。
三、选择器件器件选择如表3-1所示。
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。
【精品】课设：水塔水位控制器设计
【精品】课设：水塔水位控制器设计
水塔水位控制器是一种用于控制水塔容器中水位的装置，它的主要功能是通过检测、比较水塔的水位值，来准确地控制水塔容器中水位的高度。
搭配水塔水位控制器可以使用户节约水量，提高水塔容器使用效率。
水塔水位控制器主要由传感器、探头、显示器、控制器和执行器等部件组成。
传感器用于检测水位的变化并将其反馈给控制器。
探头用于测量水塔的水位，将数据发送给控制器。
显示器用于显示水位的详细数据。
控制器根据探头反馈的数据，来控制执行器打开或关闭，以调节水位。
由于水塔水位控制器具有易操作、安全可靠、防爆等多种优点，因此已广泛应用于一些需要调节水位的场合，如农田灌溉、工厂排水、火电厂及汽车电镀等。
在设计水塔水位控制器时，首先需要明确控制的水位最高水位和最低水位的数值，以便控制器在调节水位的过程中能准确控制水位的高低。
其次，需要结合实际使用情况，选择合适的传感器、显示器等元器件，确保水位控制的精度。
此外，还需要进行控制器、执行器的灵活设计，以便于在高温、潮湿等恶劣条件下仍能保持控制装置性能稳定不变。
总之，水塔水位控制器具有可靠性强、精度高、易操作等特点，应用于众多环境中，可为用户提供高效、可靠的自动控制系统。
水塔水位控制
PLC工作后，只要水池液面低于下水位下限，开关i3闭合，电磁阀继电器q0线圈得电后动作，阀q0打开，准备进水。
时间继电器T1线圈得电开始计时。
若4秒后无水正常进入水池，则开关i3不能断开，说明出现故障，电磁阀报警指示灯闪烁报警；若4秒内有水进入水池，i3由闭合变为断开，水池水位上升，水位到达上水位上限后，开关i4由闭合变为断开，电磁继电器线圈失电关闭阀，不进水。
只要水塔水位i2低于下水位下限时，开关i2闭合水泵电动机工作，开始抽水，当水位上升到上水位上限位时，开关i1断开水泵电动机失电，停止抽水。
水塔水位控制器
电子课程设计—水塔水位控制器学院：电子信息工程学院专业班级：姓名：学号：指导老师：2014年12月目录一、课程设计题目及要求---------------------- 1二、总体框图--------------------------------------------- 1三、选择器件--------------------------------------------- 2四、功能模块--------------------------------------------- 6五、总体设计电路图-------------------------------------- 11六、硬件实验-------------------------------------------- 12七、心得体会-------------------------------------------- 12水塔水位显示、缺水报警控制及自动补水电路一、任务设计与要求当水塔水位的高度为任意值时，可通过显示电路显示。
当水塔水位低于规定值时，报警电路输出报警信号，同时自动补水装置启动水泵给水塔补水。
当水塔中水位达到规定值时，报警结束，补水装置自动停止补水。
要求完成的任务如下：1. 画出整体电路图。
2. 利用设计软件对电路进行仿真，使电路具有所规定的逻辑功能。
3. 调试所设计的电路，使之达到技术指标要求。
4. 分析实验结果，写出设计说明书。
二、总体框图总体框图如图2-1所示。
图2-1总体设计框图设计思路及每一块的功能：1、显示电路利用水位的来触发线路的联通与否，采用74LS147的八-三编码器，显示水位用DCD_HEX来显示，管脚1, 2, 3, 4分别接74LS147的Q 0、Q i、Q 2、Q 3。
2、控制电路要使用555定时器组成的施密特触发器，利用输入端高低电平的，输出不同的电压。
3、利用继电器控制水泵的开关，灯泡的亮暗来表示水塔发出警报。
水塔水位智能控制系统
摘要水塔水位控制系统，根据水位传感器得知水塔内水位情况，水位传感器分为上限位传感器和下限位传感器，还有一个直接接上5V的传感器。
当水塔上限位和下限位传感器电位为0时，电机运转，期间电机状态不变，直到下限位传感器和上限位传感器的电位不为0时，电机停转。
当发生下限位传感器电位为0而上限位传感器电位不为0时，电机停转并报警。
水塔水位控制电路设有光耦合器，通过光耦合器的通断控制电机运转与停转。
同时设有LED 灯和蜂鸣器，报警时LED灯闪烁和蜂鸣器响。
水塔水位控制器系统有四种状态，分别为电机运转状态、电机停转状态、保持状态和报警状态。
各种状态皆由水位传感器传来的信号来判定并由单片机输出信号来执行，由此使得水位控制在上限位和下限位之间。
水塔水位控制系统的原理1、功能要求1）水塔水位下降至下线水位时，启动水泵上水。
2）水塔水位上升至上线水位时，关闭水泵。
3）水塔水位在上、下限水位之间时，水泵保持原状态。
4）供水系统出现故障时，自动报警。
2、基本原理图1 水塔水位检测原理图水塔水位控制原理图见图(1)，图中两条虚线表示正常工作情况下水位升降的上下限，在正常供水时，水位应控制在两条虚线代表的水位之间。
B测量水位下限，C测量水位上限，A接+5V，B、C接地。
在水塔无水或水位低于下限水位时，B、C为断开，B、C两点电位为零(低电平“0” )，需要水泵供水，单片机输出低电平，控制电机工作供水。
水位上升到B点，B接通，B点电位变为高电平“1”，C开关仍断开，C点仍为低电平，维持现状水泵继续供水。
当水位上升到C点时，C接通。
这时B、C均接通，B、C两点都为高电平，表示水塔水位已满，需水泵停止供水，单片机输出高电平，电机断电停止供水。
水塔水位开始下降，水位在降到B点之前，B点电位为高、C点电位为低，单片机输出控制电平维持不变，仍为高。
当水位降到B 点以下，B、C两点电平都为低时，单片机输出控制电平又变低．水泵供水。
B和p1.0、C和P1.1之间接4.7k 的电阻（下拉电阻），目的是为了保护单片机。
水塔水位控制器
节能：水塔水位控制 器能够根据实际需求 调整用水量，避免浪 费，降低能源消耗。
环保：水塔水位控制 器采用非接触式液位 传感器，避免了传统 接触式传感器对水质 的污染，更加环保。
高效：水塔水位控制 器能够实现快速响应 和精准控制，提高用 水效率和管理效率。
安全：水塔水位控制 器具备过压过流保护 功能，能够保证供水 系统的安全稳定运行 。
执行电路：根据控 制电路的指令，控 制水泵的开关状态
水塔水位控制器的控制算法基于PID（比例-积分-微分）调节原理。
控制算法通过实时监测水塔水位，计算水位偏差，并调整水泵的运行状态，以实现水位 的自动调节。
控制算法中还包括防溢防涸功能，以防止水塔溢水或缺水。
控制算法采用模块化设计，便于维护和升级。
城市供水系统：提高供水效率，保障城市居民用水需求 农业灌溉：实现精准灌溉，提高农业产量 工业冷却系统：优化冷却效果，降低能耗 地下水保护：实时监测地下水位，预防地下水污染
物联网技术：实现远程监控和数据采集 人工智能：提高预测精度和自动化水平 传感器技术：提高水位检测的准确性和稳定性 云计算：实现数据共享和分析，为决策提供支持
汇报人：XX
传感器类型：水 位传感器
工作原理：通过测 量水位高度变化， 转换为电信号输出
输出信号：模拟 信号或数字信号
优点：实时监测、 精度高、稳定性 好
家庭用水塔的介 绍
水塔水位控制器 在家庭用水塔中 的应用
水塔水位控制器 如何实现家庭用 水塔的自动控制
家庭用水塔使用 水塔水位控制器 的优势和效益
农业灌溉中，水塔水 位控制器能够自动调 节灌溉系统的水量， 确保土壤湿度适中， 促进作物生长。
节能环保：水塔水位控制器将更加注重节能和环保设计，减少能源浪费和环境污染。
项目6水塔水位控制4课时
02 水塔水位控制原理
水塔水位控制的基本原理
水塔水位控制的基本原理是通过调节水塔的进水和出水流量，使水塔的水位保持在 设定的范围内。
水塔水位控制是水处理系统中的重要环节，它能够保证水塔的正常运行，防止水溢 出或抽空，同时保证水质的稳定。
水塔水位控制需要实时监测水塔的水位，并根据水位的变化情况调整进水和出水流 量。
灌溉用水调节
在农业灌溉中，水塔水位控制可 以有效调节灌溉用水的流量和压 力，满足不同作物和地形条件下
的灌溉需求。
防止水患灾害
在雨季或洪水期间，通过水塔水位 控制，可以及时调节水库或水池的 水位，减轻下游地区的洪涝灾害风 险。
提高农业用水效率
通过水塔水位控制，可以实现农业 用水的精准控制和合理分配，提高 农业用水效率，促进农业可持续发 展。
3. 在操作过程中，遵循设备 的操作规程，避免发生意外事
故。
水塔水位控制实验结果的分析与讨论
结果分析
分析实验数据，评估水塔水位控制的 准确性和稳定性。对比实际水位与预 设水位的变化，分析误差产生的原因 。
结果讨论
根据实验结果，讨论水塔水位控制系 统的优缺点，提出改进措施。探讨如 何优化控制算法，提高水塔水位控制 的精度和稳定性。
水塔水位控制在城市供水系统中的应用
保障供水安全
城市供水系统是城市居民生活和经济发展的重要基础设施，水塔水 位控制可以有效保障供水系统的安全稳定运行。
应对突发事件
在突发事件如水管破裂、自然灾害等情况下，通过水塔水位控制可 以迅速调节供水系统的运行状态，保障城市居民的正常用水需求。
优化供水调度
通过水塔水位控制，可以合理地调度供水系统的水量和压力，提高供 水效率，降低供水成本。
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2011年度本科生毕业论文（设计）低成本水塔水位控制器设计院－系：专业：年级：学生姓名：学号：导师及职称：2011年6月2011 Annual Graduation Thesis (Project) of the College UndergraduateThe design of low cost water level controller in towersDepartment: Engineering CollegeMajor: Electrical engineering and automationGrade: 2007Student’s Name: Zhang ChenghuiStudent No.: 200703050106Tutor: Lecturer Yang YongfuJune, 2011毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名：日期：毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解红河学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。
有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。
学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。
保密的论文（设计）在解密后适用本规定。
作者签名：指导教师签名：日期：日期：毕业论文（设计）答辩委员会(答辩小组)成员名单摘要不论当今社会经济如何飞速发展，水在人们正常生活和生产中依然起着不可替代的重要作用。
一旦断水，轻则给人们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，因此人们对供水系统就提出了更高的要求，即及时、准确、安全、充足的供水。
传统水塔供水是直接采用水泵，供水过程中只能通过认为判断水塔水位及水井水位，人为控制水泵何时工作，何时停止，这样的供水过程，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，因此必须对供水系统进行自动化控制的改造，从而实现提供足够的水量、平稳的水压。
本文中的水塔水位控制器就是基于以上现实因素而设计的。
本设计采用555时基电路实现了水塔水位的自动控制，是一种成本低、高实用价值的水塔水位控制器。
它能自动完成上水、停水的循环，保证液面高度处于较理想的范围内，实现了高低电压的分离操作。
它结构简单，制造成本低，可以有效的减少损失，是适用于家庭和工厂用水的理想供水设备。
关键词：555时基电路；水位控制；低成本ABSTRACTNo matter how the economy rapid, water in social life and production plays an important role. Once there have no water, it will give people life inconvenient, even may cause serious accidents and loss of production for water supply system, and puts forward a higher demand, meet timely, accurate, safe enough water supply. If still use manual mode, labor intensity and low working efficiency, which must be carried out to ensure the automatic control system so as to realize the transformation, provide enough water, this water level controller is designed according to the above problems.The design uses 555 timer, achieve automatic control of water towers, This design is a low cost, high practical value of the water tower water level controller. It can automatically complete the pumped, water cycle, to ensure that the liquid level in the ideal range, its simple structure, low manufacturing cost, can effectively reduce losses, is applicable to a variety of high-level ideal for liquid storage facilities.Key words:555 timer；water level control；Low Cost目录前言 (1)1.备选方案 (2)1.1 方案一 (2)1.1.1 设计电路图 (2)1.1.2 工作原理 (2)1.2 方案二 (3)1.2.1 设计方框图 (3)1.2.2 设计电路图 (3)1.2.3 工作原理 (4)2.方案选择及原理说明 (4)2.1 方案选择 (4)2.2 工作原理 (4)2.2.1 水塔水位控制电路工作原理 (4)2.2.2 水井水位控制电路工作原理 (4)2.3 主要元件说明及工作原理 (4)2.3.1 555定时器 (4)2.3.2 电磁继电器 (6)3.主要单元组成及功能 (7)3.1 信号产生单元 (7)3.2 信号处理单元 (7)3.3 信号响应单元 (8)4.实物制作与元件检测 (8)4.1 PCB电路板设计 (8)4.1.1 元件布局规则 (8)4.1.2 元件布线规则 (9)4.2 元件检测 (9)4.2.1 电磁继电器的检测 (9)4.2.2 二极管的检测 (9)5.元件焊接与实物调试 (11)5.1 元件焊接 (11)5.2 实物调试 (11)5.2.1 水塔水位控制调试 (11)5.2.2 水井水位控制调试 (11)6.设计总结 (21)参考文献 (13)致谢 (14)附录一：水位控制器整体电路原理图 (15)附录二：protel绘制 PCB电路板图 (16)附录三：元件列表 (17)附录四：水位控制器设计成品照片 (18)前言在日常生活中和工业生产中，水位控制装置有着广泛的应用，如水塔，楼房水箱等。
水位控制装置的形式有很多种，浮子开关式、行程开关式、电节点式、压力式、电子式、微机式等。
这些装置或多或少地存在着一些缺点：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。
本设计从实用性和经济性出发，设计了一种水位自动控制装置，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，在多种场合下均可采用。
具体说本设计不用PLC，也不用单片机，用集成电路(555时基电路)的硬件控制电路便能全部达到要求，而且还可具有控制灵敏、稳定可靠、电路简单、操作简便、维护方便、性价比高的特点，成品可以直接用于安装在家庭、工厂、学校等水塔水位的自动上水和关断。
备选方案1.备选方案1.1方案一1.1.1 设计电路图（见图一）采用555时基集成电路组成的水位控制系统的电路图如图一所示。
电路中555时基集成电路器IC 1构成施密特触发器完成整个水位控制功能。
图一单片555构成的简易水位控制电路1.1.2工作原理图中A, B、C是三个电极检测点。
当水位高于水位线A时，水泵停机，停止给水池加水；水位低于水位线B时，水泵工作，给水池加水。
C电极是最低水位检测点，它连接于电源VDD,当水位低于水位线B时，C与B点不导通，导致IC 1的2, 6脚电位为零，555时基集成电路3脚输出高电平，VT1导通，继电器吸合，水泵给水池加水。
当水位到达B点时，由于C，B两点在水的作用下被短路，使IC1的2、6脚电位大于1/3 VDD，此时IC1输出端3脚维持高电平不变，水泵继续给水池加水。
当水位到达A点时，C，B，A三点被短路，使IC1的2, 6脚电位等于4/5 VDD，大于2/3 VDD，ICI的3脚输出低电平，VT1截止，继电器断开，水泵停止给水池加水。
同理，当水位下降，但还高于B点，此时IC1的2, 6脚电位等于1/2 VDD,大于1/3 VDD，水泵仍然停止工作，只有水位低于B点时，此时IC1的2, 6脚电位为低电平, VT1导通，继电器吸合，水泵开始向水池加水。
如此循环往复使水池中的水位保持在B、A之间。
红河学院本科毕业论文（设计）1.2 方案二1.2.1设计方框图（见图二）图二方案二设计方框图1.2.2设计电路图（见图三）图三两片555构成的水位控制电路图1.2.3 工作原理本方案由降压整流电路、555触发电路(IC1、IC2)、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12V直流电压，触发电路IC1对应水塔低水位泵水控制电路，触发电路IC2对应水井高水位泵水控制电路，通过这些单元的组合实现水塔水位的控制与检测。
2.方案选择及原理说明2.1方案选择综合考虑方案的可实现性、控制精度、强弱电的分离控制，本次设计选择了方案二。
方案二能够实现基本控制之外，IC2对于水井高水位的控制，可以有效防止水泵的空转，加强了安全性与可靠性。
2.2 工作原理2.2.1 水塔水位控制电路工作原理当水塔内的水位探极A高于塔内的水位线时，IC1(555)②脚为“地”电位，使IC1发生置位，③脚输出的高电平使继电器J1吸合，触点K1闭合，抽水电机因得电而运转，进行抽水；当水位上升至探极C时，相应IC1复位，输出的低电平使J1释放，触点K1断开，抽水机断电停转，从而对水塔水位实现自动控制。
2.2.2 水井水位控制电路工作原理置于水井中的探极D、E，正常情况下应在水面以下一定深度处，使IC2(555)因②脚为高电平而复位，③脚输出的低电平使J2吸合，触点K2闭合。
当因连续抽水而使D、E探极高于水面时，IC2因②脚为低电平而发生置位，③脚输出的高电平使J2释放，触点K2断开，电机断电停转，从而避免电机空转，同时对水井水位进行检测。
2.3主要元件说明及工作原理2.3.1 555定时器555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。