水池水位自动控制系统设计与制作

1、/ / 7J学XJJAN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY继续教育学院毕业设计（论文）水池水位自动控制系统设计与制作院、系（站）:学科专业: 学 生： 学 号： 指导教师:机电一体化戴有亮叶章新2012年9月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

2、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；自动上目录 TOC o 1-5 h z 摘要II HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 第一章引言4 HYPERLINK l bookmark24

3、 o Current Document 第二章水位自动控制装置整体电路图及工作原理5 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 2.1整体装置电路图：5工作原理：6运行方式：6 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 第三章电路设计73.1水位自动控制电路设计73.2高低水位报警器电路设计83.3数字显示的电路设计83.3.1数码管的电路图83.3.2 数字显示的原理9 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 第四章故障处理10 HYPERLINK l bookma

4、rk55 o Current Document 4.1水泵的常见故障及检修10无法启动10水泵发热 10流量不足10吸不上水11剧烈震动11 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 深井潜水泵不上水或者水量小 114.2关于PLC控制器12结论13致谢14 HYPERLINK l bookmark73 o Current Document 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。如果给这些水箱上装上下面介绍的装置，则可实现 无人操作缺水自动上水、水满自动停水，既方便省事又节约水电

5、资源，不会出 现水上满后没有及时关掉电源而四处溢流的现象，本装置安装方便，使用简单、 彻底解决了手动操作给人们带来的诸多不便、是家用水池目前最好的互补装置。 本文介绍的水位自动控制装置可以根据使用者的要求，自动控制容器中水位的 高低，当水位低于预先设定水位时，水位自动控制装置会自动启动抽水泵进行 注水，达到一定的水位后，自动关闭抽水泵停止供水，当高出预定的水位后，报 警器报警。该装置同时也适用用于工农业自动供水，可以对水池水位进行自动控制， 实现断水自动停机、有水自动恢复运行的功能。第二章 水位自动控制装置整体电路图及工作原理2.1整体装置电路图:电c I灯位位指指示示 灯灯SBD E F G

6、 数数数数 码码码码 管管管管H-24V-：-：ilW-警兀 生 Ki i：i：4Ev：d ?|E Tfi YT-：i：i5 vxx TiErrl-i vtk匚数码管B数码管A数码管E水位指示灯电源匚I E开水水水关位位位水泵I/O分配输入分配输出分配输入点对应名称输出点对应名称X0SB电源开关Y0水泵XI水位Y1电源灯X2D水位Y2C水位指不灯X3E水位Y3。水位指不灯Y4E水位指不灯5A数词管Y6E数肥管Y7C数码管Y10D数前管Y11E数冠管Y12F数码管Y13G数羽管Y14H数肥管Y15报警灯PLC整体梯形图2.2工作原理：水位自动控制装置首先是通过水位自动控制电路根据水位的高低，自动

7、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。该电路是利用浮子开关的输出来控制的。高低水位报警电路设计的原理是利用浮子开关做成水位探头，对高低水位 进行探测。当水位高于7米或低至2米时报警，从而起到高低水为的报警作用。 通过PLC指令使数码管显示水位高低这样就可以直观的从数码管上显示出当前 水位的。2.3运行方式：该系统有手动和自动两种运行方式：1、手动方式按下启动或停止按钮，可以方便的快捷的保护由于系统故障而使水泵空 运行，有效的保护了水泵的使用寿命。2、自动方式按下自动按钮，系统自动检测供水情况，根据浮子开关的通断对水泵进 行自动控制，即减少了

8、人们的劳动量，也为人们的生活提供方便快捷的供水质 量。手动的切换与与系统控制电路图：XL jOXIX3XL第三章电路设计3.1水位自动控制电路设计最高水位E水位口 最低水位CK1 S3I 岫XI-II 13图3-1是一个实用的水位自动控制电路。在电路中悬挂了 3 了浮子开关， 图中分别标以C、D、E。当水位在浮子开关D以下时，水泵启动抽水，水位上 升，直至浮子开关3输出一个信号时停机；当水位下降至浮子开关D脱离水面 时，水泵才再次启动抽水，因此水位总保持在D、E之间。水位在浮子开关C以下，浮子开关将输出一个信号，使程序中的常开触点 闭合，水泵启动抽水，同时报警器报警。水位逐渐升高并触及浮子开关

9、D，但不及浮子开关E，这时浮子开关D接通， 常闭触点断开，水泵停止抽水。水位继续上升至且触发浮子开关E，程序中浮子开关E的常开触点闭合，报 警器报警。水位下降至浮子开关E以下，但仍淹及浮子开关D；这时水泵停止抽水。水位继续下降至浮子开关D以下，则浮子开关的常闭触点闭合，因此水泵 启动抽水。3.2高低水位报警器电路设计XI BX3XI图3-2高低水位报警器电路上图所示当水位触及浮子开关E时，浮子开关将会输出一个信号，使程序中 浮子开关E的触点动作，使其发出报警；同样，当水位低于浮子开关C时，程 序中浮子开关C的触点动作，使其发出报警。3.3数字显示的电路设计3.3.1数码管的电路图HAW3.3.

10、2数字显示的原理下面是I/O 口的分配:a-Y5 b-Y6 c-Y7 d-Y10e-Y11f-Y12g-Y13h-Y14Y14/hY13/gY12/fY11/eY10/dY7/cY6/bY5/a100000110201011011311001111据表格所示，给数码管的管脚通电，会出现不同的数字显示，根据这一原理， 我们需要在编程的过程中，为不同的Y通电。第四章故障处理4.1水泵的常见故障及检修由于本系统是为人们生活所提供的，因此，以下是常用水泵的故障处理：无法启动首先应检查电源供电情况：接头连接是否牢靠；开关接触是否紧密；保险 丝是否熔断；如有断路、接触不良、保险丝熔断，应查明原因并及时进行

11、修复。 其次检查是否是水泵自身的机械故障，常见的原因有：填料太紧或叶轮与泵体 之间被杂物卡住而堵塞；泵轴、轴承、减漏环锈住；泵轴严重弯曲等。排除方法：放松填料，疏通引水槽；拆开泵体清除杂物、除锈；拆下泵轴 校正或更换新的泵轴。水泵发热原因：轴承损坏；滚动轴承或托架盖间隙过小；泵轴弯曲或两轴不同心； 胶带太紧；缺油或油质不好；叶轮上的平衡孔堵塞，叶轮失去平衡，增大了向 一边的推力。排除方法：更换轴承；拆除后盖，在托架与轴承座之间加装垫片；调查泵 轴或调整两轴的同心度；适当调松胶带紧度；加注干净的黄油，黄油占轴承内 空隙的60%左右；清除平衡孔内的堵塞物。流量不足这是因为：动力转速不配套或皮带打滑

12、，使转速偏低；轴流泵叶片安装角 太小；扬程不足，管路太长或管路有直角弯；吸程偏高；底阀管路及叶轮局部 堵塞或叶轮缺损；出水管漏水严重。排除方法：恢复额定转速，清除皮带油垢，调整好皮带紧度；调好叶片角， 降低水泵安装位置，缩短管路或改变管路的弯曲度；密封水泵漏气处，压紧填 料；清除堵塞物，更换叶轮；更换减漏环，堵塞漏水处。吸不上水原因是泵体内有空气或进水管积气，或是底阀关闭不严灌引水不满、真空 泵填料严重漏气，闸阀或拍门关闭不严。排除方法：先把水压上来，再将泵体注满水，然后开机。同时检查逆止阀 是否严密，管路、接头有无漏气现象，如发现漏气，拆卸后在接头处涂上润滑 油或调合漆，并拧紧螺丝。检查水泵

13、轴的油封环，如磨损严重应更换新件。管 路漏水或漏气。可能安装时螺帽拧得不紧。若渗漏不严重，可在漏气或漏水的地 方涂抹水泥,或涂用沥青油拌和的水泥浆。临时性的修理可涂些湿泥或软肥皂。 若在接头处漏水，则可用扳手拧紧螺帽，如漏水严重则必须重新拆装，更换有裂 纹的管子；降低扬程，将水泵的管口压入水下0.5m。剧烈震动主要有以下几个原因：电动转子不平衡；联轴器结合不良；轴承磨损弯曲； 转动部分的零件松动、破裂；管路支架不牢等原因。可分别采取调整、修理、 加固、校直、更换等办法处理。上述情况是造成水泵故障的常见原因，并不是全部原因，实践中处理故障， 因实际分析，应遵循先外后里的原则，切莫盲目操作。深井潜

14、水泵不上水或者水量小首先看一下水泵此时运行的电流和平常运行时候的电流差别有多大。如果比平 时运行时候小（基本上就是平时电流的23），那么就有叶轮磨损、泵头最上面 的止逆阀堵塞等问题。如果和平时电流一样大，那么就是管垫漏水、管子漏水、 泵体漏水等问题。如果比平时运行的时候电流大，那么基本上可以确定是易损 件磨损的问题。4.2关于PLC控制器三菱FXPLC的特点三菱FXPLC是小形化，高速度，高性能和所有方面都是相当 FX系列 中最高档次的超小程序装置，除输入出1625点的独立用途外，还可以适用于多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套 可以满足多样化广泛需要的PLC。特点系统配

15、置即固定又灵活；编程简单；-备有可自由选择，丰富的品种；令人放心的高性能；高速运算；使用于多种特殊用途；外部机器通讯简单化；共同的外部设备。结论本系统主要由水位自动控制电路，高低水位报警器，数码显示电路组成。 以3个不同高度的浮子开关探测水位，根据水位的变化，从而使电路的导通发 生变化控制水泵的启动与停止。数码管显示，可以时时的清楚的了解水位的变 化。本产品的推广范围很广，能应用在单位水塔，养鱼塘、养鸡场、家庭贮水 池等场所的间断供水。运用自动化管理，提高人们的生活水平。在这次设计中我用到了 PLC编程程序，让我明白自身知识的不足，很多方 面需要进一步加强。在整个毕业设计期间我进一步了解了 P

16、LC可编程控制器的 使用，很多以前没注意到的地方，通过本次学习收获不少；进一步提高了硬件 软件结合的产品设计与开发能力，当然在这方面还有很多地方需要努力。在过 程中我和其他同学的配合也是十分的默契，不断深化技术深度，使得我的毕业 设计圆满完成。使得我懂得了合作的意义，团队的作用，这些经验在以后的工 作中一定会有很大的帮助的。本毕业论文范文设计在叶老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题 选择到具体的写作过程，无不凝聚着老师的心血和汗水，在我的毕业论文写作 期间，老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，没有 这样的帮助和关怀，我不会这么顺利的完成毕业论文。在此向老师表示深深的 感谢和崇高的敬意。在临近毕业之际，我还要借此机会向在这三年中给予了我 帮助和指导的所有老师表示由衷的谢意，感谢他们三年来的辛勤栽培。不积跬 步无以至千里，各位任课老师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够 很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文。同时，在毕业论文范文写作过程中，我还参考了有关的书籍和毕业论文范 文，在这里一并向有关的作者表示谢意。我还要感谢帮助我的同学，在毕业论文范文的这段时间里，你们给了我很 多的启发