水塔自动上水控制系统设计

摘要：本次设计是用与非门控制开关的通断，使电路完成相应的反馈进而控制水泵工作或停止，使水位保持在最低水位与最高水位之间。本次设计的特点是以逻辑电路完成水塔自动上水的智能化，并且当水塔自动上水系统存在故障时，系统本身能够进行反馈，实现报警。

关键词:水位控制：分立式元件控制；逻辑门报警

The water tower automatic water supply control system design

LiYuHao

Abstract: This design is a NAND gate control switch, the circuit to complete the feedback and control the water pump to work or stop the corresponding, make water remained between the lowest and the highest water level. The design characteristics of the intelligent automatic water tower in the logic circuit, and when there is fault water tower automatic water supply system, the system itself to feedback, to achieve the alarm.

Key words: Water level control; Separated element control; Logic gate alarm

目录

摘要 ............................................................................................................................... I Abstract ...................................................................................................................... I I 1绪论 . (1)

2水塔自动上水控制系统方案 (2)

2.1概述 (2)

2.2水塔自动上水控制系统组成 (3)

2.2.1系统工作原理框图 (3)

2.2.2功能原理 (3)

3单元电路设计 (5)

3.1系统电源电路设计 (5)

3.1.1三端集成稳压器 (5)

3.1.2电源电路工作过程 (5)

3.2液位传感器电路设计 (6)

3.3水塔自动上水控制系统报警显示电路设计 (7)

4系统电路设计 (8)

4.1水塔自动上水控制系统主干电路 (8)

4.2水塔自动上水控制系统手动电路 (8)

4.3水塔自动上水控制系统自动电路 (9)

4.4水塔自动上水控制系统总原理图 (11)

4.5水塔自动上水控制系统元件 (12)

4.5.1水塔自动上水控制系统元件选择 (12)

4.5.2水塔自动上水控制系统元件 (14)

5水塔自动上水控制系统运行总过程 (16)

6水塔自动上水控制系统仿真 (17)

6.1仿真电路 (17)

6.1.1Multisim12.0软件介绍 (17)

6.1.2仿真电路所用元件 (17)

6.1.3电路及仿真过程 (17)

6.2结论 (18)

结束语 (19)

参考文献 (20)

致谢 (21)

1绪论

伴随着我国经济与科学的发展，人们的生活环境得到了翻天覆地的变化，在一些小型城市以及农村，人们的用水还不能像大型城市那样方便，他们依靠水塔来进行生活，但是在农业工作中，却存在着水资源的巨大浪费，其中的主要原因是农村的供水体系过于简单，并且在水塔操作方式上过于繁琐。

但是，无论社会的进步速度有多快，水资源依然是人们赖以生活的根本，一旦水资源缺少，轻则给人们的生活带来不便，重则给生产带来重大损失，所以现在生活对供水系统提出了更高的要求。要满足这个条件，要是还依照人工方式，那么效率会很低，所以在考虑成本、效率等条件，自动化控制改造是必须的。在农村水塔都很高，所以人们不易检测其水位高度，就会出现，水太少，则供水中断，水过多，则会溢出来。本次设计，主要目的是对水塔水位超高、低警戒处理，从而实现自动控制，提高供水效率。该设计采用逻辑门电路控制电路实现超高、低警戒水位处理,实现自动控制，而达到节能的目的。

2水塔自动上水控制系统方案

2.1概述

目前常用的水位控制方式主要有以下几种：

(1）电极式水位控制系统

利用多个电极线与水面接触，探测水位。

优点：价格较低。

缺点：属于开关控制，无法给出真实水位，探测电极易腐蚀，安装不便，如有污物粘附在电极上，会导致水位失控。

(2）浮球液位控制器

利用一个磁浮球即可控制二店开关信号的液位控制器。

优点：价格适中，可以做出多个点控制。

缺点：属于开关控制，无法给出真实水位；污物同意粘附在磁球上，使浮球反馈出的结果变的不可靠，管式浮球容易卡滞，缆浮球容易缠绕，所有浮球都会出现触点接触不良现象，结果导致系统失控；调整控制点很麻烦。

(3）液位变送器+智能控制器方式

优点：属于模拟量控制，可以做到水位数值的实时显示，若设备出现故障可以提前预警。集成了双泵智能控制，控制系统接线简单，可设高、低、超高、超低四点控制，控制点在控制器上设定，极其方便。智能控制器可与电脑联网，可以远程监视水位及设备运行情况。

缺点：价格高。

通过以上对不同液位传感器性能的比较和分析，本次设计选择电极式液位传感器组成液位自动控制系统。其特点为：液位自动控制，不溢出，不缺水，无需人值班看守；其工作原理是：通过无缝钢管筒体内所安装预先设定的不同长度的不锈钢电极棒，在水位变化过程中与水接触或脱离，从而传递信号给后续电路，通过后续电路实现液位显示、自控、满水、故障报警等，达到确保安全运行，调高供水效率的目的。系统电路简单，成本低，符合国家卫生标准。