第17组井下三级排水泵站控制系统

《井下三级排水泵站控制系统设计》设计

单位：宿州学院机电学院09级电信1班项目组成员：张运才李蒙李敬晋军(电信2班)项目

组长：张运才指导单位：合肥求精公司一、项目背景随着科技的发展，能源的需求越来越大，对井下的工作力度也随之加大。

井下排水系统是煤矿生产的四大条件之一，担负井下排水的重要任务，是矿井安全生产的保证。现在几乎每年都会发生因为地下水的渗透而导致矿井塌陷事故，造成严重后果。

项目要求低于一级警戒水位时，排水装置不工作；达到一级警戒水位，第一水泵工作；达到二级警戒水位，第一、第二水泵同时工作；达到三级警戒水位，三个水泵同时工作；当水位回落时，低于三级水位，第三级水泵停止工作，第一、二工作；低于二级水位，二级水泵停止工作；低于一级水位，一级水泵停止工作；再次，系统停止工作。一一三级水泵二级水泵一级水泵三级排水系统示意图三级警戒水位二级水位三级水位一级水位三、系统设计总方案1、系统设计总方案图2、方案详细解释水位检测采集模块的作用是确定井下的水位情况，主要由液位传感器（浮球开关*3）与发光二极管（*3）组成，液位传感器的作用是确定水位高的，二极管的作用是确定对应的浮球开关是否闭合。当水位上升到某一高度时，浮球开关闭合、二极管发光，浮球开关两端的电位变化经由数据线传至排水控制模块。主控模块的作用是接收水位检测采集模块发出的水位信息并进行分析，然后驱动继电器驱动模块进行相应的工作。该模块是整个系统的核心部分，主要由MAX232与STC89C52RC两块芯片以及相应的辅助电路构成。继电器驱动模块的作用是接收排水控制模块所发出的命令，然后根据命令驱动相应的继电器，以控制电机运转。四、方案实现原理1、液位监测模块排针外接浮球开关（液位传感器），当浮球开关因液位上升闭合时，LED灯发光，双排针引脚电位发生变化2、主控制模块双排针引脚的电位变化，经由单片机P2.0、P2.1、P2.2传入单片机，经过单片机处理后的驱动命令通过引脚P0.0至P0.3传入继电器驱动模块。主控制模块实物图液位传感控制接口继电器控制接口

3、继电器驱动模块单片机产生的命令传至ULN2003芯片，通过该芯片驱动继电器内开关的打开和闭合，进一步来驱动电机的运作。继电器驱动模块实物图一级水泵二级水泵三级水泵报警器ULN2003可直接驱动继电器或固体继电器，也可直接驱动低压灯泡。继电器是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生一定的阶跃变化的一种电器，是一种用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用#include<reg52.h>sbitshuiwei_1=P0^2; sbitshuiwei_2=P0^1;sbitshuiwei_3=P0^0;sbitDJ1=P2^0; sbitDJ2=P2^1;sbitDJ3=P2^2;sbitbuzzer=P2^3;main(){ while(1) {////////检测水位1 if(shuiwei_1==0)DJ1=1; elseDJ1=0;////////检测水位2 if(shuiwei_2==0)DJ2=1; elseDJ2=0;////////检测水位3 if(shuiwei_3==0) { DJ3=1; buzzer=1; } else { DJ3=0; buzzer=0;}}}

五、算法流程六、系统系统实物图七、测试数据及测试结果当水处于安全水位时，三个水泵都停止工作。当水达到一级液位警戒水位时，第一级开始排水。当积水量继续增大，达到第二级警戒水位时，第二级排水泵也开始工作。当积水量继续增大，达到第三级警戒水位时，警报器报警，第三级排水泵也开始工作。当水位低于第三级警戒时，第三级水泵停止工作。当水位低于第二级警戒时，第二级水泵停止工作。当水位低于第一级警戒时，第一级水泵停止工作。八、体会与总结1、通过对这个系统的设计，使我们初步了解到一个系统是怎样开发的，同时也意识