水塔水位控制器

水塔自动上水控制器的原理
水塔自动上水控制器的原理是利用传感器和控制器实现对水位的监测和控制。

一般情况下，水塔自动上水控制器会安装在水塔的进水管道上。

它首先通过水位传感器或者压力传感器检测水塔中的水位或者水压，并将检测到的信号传递给控制器。

控制器对传感器检测到的信号进行处理，并根据预设的水位或者水压设定值与实际检测值进行比较。

根据比较结果，如果水位或者水压低于设定值，则控制器会打开水泵，让水泵开始工作，将水从供水管道输送到水塔中。

当水位或者水压达到设定值时，控制器会关闭水泵，停止向水塔中注水。

此外，控制器一般还会具备一些附加功能，如故障保护、报警功能等。

如果出现水泵故障或其他异常情况，控制器会发出警报或者停止工作，保护水泵和水塔的安全运行。

总的来说，水塔自动上水控制器可根据水位或者水压的变化自动控制水泵的启停，实现稳定的水位或水压控制，提高供水系统的自动化程度和运行效率。

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。

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。

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。

目录：第一章目录 (1)第二章摘要 (2)第三章设计方案及设计原理 (2)第四章电路总图 (8)第五章元器件清单 (9)第六章总结 (10)第七章参考文献 (11)第八章附录 (11)第二章摘要水塔水位自动控制器主要用途是配合水泵，根据水塔水位高低的变化来启动及停止。

适用于工农业及民用自动供水。

本电路包括水位检测电路，水位范围测量电路，水泵开关电路，显示电路和电源电路5部分。

水位测量电路的功能是利用水的导电性检测水位的变化，水位范围测量电路的功能是利用比较器的原理实现水位范围的确定，应根据水井涌水量来调节中水位探头及高水位探头之间的距离，应调节在水塔水满后，而水泵不应离水工作为宜，同时利用迟滞比较器的迟滞特性避免跳闸现象。

水泵开关电路的功能是完成控制电路和水泵是否工作，显示电路的功能是显示水泵是否在工作。

电源电路则为以上电路提供直流电源。

本控制器适用于家庭住宅、学校、工厂、宾馆、办公、楼宇的自来水水塔（水池）式增压供水与江河井水控制，以及供水、消防、轻工、印染、化纤、造纸、化工、食品、饮料、酿造、制糖、养殖、工矿、农业、水处理等行业的给排水和其它生产用液体供给排放自动化控制或上、下限位报警。

第三章设计方案及设计原理：第一节综合图：由电源电路给各个电路提供直流电源，通过检测电路对水塔水位及范围的测量，产生不同的电位Vs,利用迟滞比较器的特性，控制继电器的工作状态，从而实现对水泵工作状态的自动控制。

第二节主要单元电路设计：一水位测量电路和水位范围测量电路置来实现水位范围的控制。

水位测量电路如图中右边所示，它由两部分组成：1.电阻R1，R2和稳压管D1、D2构成的参考电压产生电路：2.由迟滞比较器构成的水位范围测量电路。

参考电压产生电路产生两个稳定的电压，分别代表水位范围的上限值S2和下限值S1。

由于参考电源产生电路输出端接入比较器的输入，为了防止出现输出电流不稳导致参考电源不稳定的情况，电路采用电阻和稳压管相结合的方式构成。

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
在MF23实验挂箱中水塔水位控制区完成本实验。

一、实验目的
用PLC构成水塔水位自动控制系统。

二、控制要求
当水池水位低于水池低水位界（S4为ON表示），阀Y打开进水（Y为ON）定时器开始定时，4秒后，如果S4还不为OFF，那么阀Y指示灯闪烁，表示阀Y没有进水，出现故障，S3为ON后，阀Y关闭（Y为OFF）。

当S4为OFF时，且水塔水位低于水塔低水位界时S2为ON，电机M运转抽水。

当水塔水位高于水塔高水位界时电机M停止。

三、水塔水位控制的实验面板图：
面板中S1表示水塔的水位上限，S2
表示水塔水位下限，S3表示水池水位
上限，S4表示水池水位下限，M1为
抽水电机，Y为水阀。

四、输入/输出接线列表
五、梯形图参考程序。

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。

PLC的水塔水位控制系统
PLC是一种可编程控制器，广泛应用于各种自动化系统，特别是在工业控制系统中。

水塔水位控制系统是一种常见的工业自动化控制系统。

它是用来控制水塔水位高低的系统，其主要组成部分包括水位传感器、水泵、水泵控制器、PLC等。

在水塔水位控制系统中，水位传感器被用来监测水位高低，如果水位高于预设值，则
水泵会开始运转，把多余的水泵送出水塔，保持水塔内部的水位稳定。

水泵控制器负责控
制水泵的开关，并根据水位传感器的反馈信号来控制水泵启动和停止。

PLC是整个水塔水位控制系统的核心部件，它可以根据预设程序来判断当前水位高低，并向水泵控制器发送信号来控制水泵的运转。

当水位高于预设值时，PLC会向水泵控制器
发送信号来启动水泵；当水位低于预设值时，PLC会向水泵控制器发送信号来停止水泵。

除此之外，PLC还可以记录水位的变化情况，并根据不同的数据来分析水塔的工作状态，从而为水塔的运行提供更加精准的控制。

同时，PLC还可以与其他自动化控制系统配
合使用，实现更加复杂的自动化控制功能。

总之，PLC在水塔水位控制系统中发挥了重要的作用，它可以支持多个输入和输出接口，可以实现数字和模拟量的控制，同时也具有实时性和可靠性等优点。

通过使用PLC，
水塔水位控制系统可以实现更加精准的水位控制，提高整个系统的效率和可靠性。

水塔水位控制器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解水塔水位控制器的基本原理，掌握水位控制的相关概念；2. 使学生掌握水位控制器的设计思路和步骤，了解其组成部分及功能；3. 帮助学生掌握水位控制器的调试方法，了解在实际应用中的注意事项。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单的水塔水位控制器的能力；2. 提高学生动手实践能力，能够独立完成水位控制器的组装和调试；3. 培养学生团队协作能力，能够与他人共同分析问题、解决问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对水资源管理重要性的认识，增强环保意识；2. 激发学生探究科学的兴趣，培养创新精神和实践能力；3. 培养学生面对问题积极思考、勇于克服困难的态度。

课程性质：本课程属于实践活动课程，注重理论联系实际，强调动手实践能力的培养。

学生特点：本课程面向初中年级学生，学生具备一定的物理知识基础，对实践活动有较高的兴趣。

教学要求：教师需引导学生结合课本知识，注重理论与实践相结合，鼓励学生积极参与讨论和实践活动，提高学生的实际操作能力。

在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的达成。

通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活，提高解决问题的能力。

二、教学内容1. 理论知识：- 水塔水位控制器的基本原理；- 液位传感器、控制单元、执行器等组成部分及其功能；- 水位控制器的分类及适用场景。

2. 实践操作：- 水塔水位控制器的设计思路和步骤；- 水位控制器的组装方法及调试技巧；- 水位控制器的故障排查及维护。

3. 教学大纲：- 第一课时：介绍水位控制器的基本原理及组成部分，让学生了解课程内容；- 第二课时：详细讲解水位控制器的设计思路和步骤，引导学生动手设计；- 第三课时：分组进行水位控制器的组装和调试，培养学生的动手实践能力；- 第四课时：针对实践中遇到的问题进行讨论和解决，提高学生的问题分析能力；- 第五课时：进行课程总结，巩固所学知识，激发学生对科学探究的兴趣。

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。