水位控制系统的设计与分析

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AbstractAccording to the nature of an object floating in the water, you can use a float to sense the water level in the lift tower to control the pump, the pump automatically to the water tower, Sheung Shui, water, power off automatically when full stop pumping water tower, and truly automatic control tower to solve the inconvenience of daily water.Pham Van of the thesis is written in the role of water level automatic control circuit is based on the level of the water level, automatic control of pump start and stop. Pumps and water level is the level of mutual feedback. This level can automatically control. I designed the brake control device is the water level has the following components: automatic water level control circuit, high and low water level alarm, digital display. Automatic water level control within a certain range (eg. 2-6 meters), when the water level as low as 2 meters, the Sheung Shui to start the pump; when the water level to 6 meters, the pump stopped working. Water level gauge due to special circumstances (such as up to 7 meters, as low as 2 meter) alarm to the police. With manual buttons, easy to stochastic control. Visual display by the LED current level. The system can control the water level at any level, to prevent excessive drainage or runoff and no open relationsKeywords:water tower; float switch; automatic pumpin目录摘要 (I)Abstract (2)第一章引言 (1)第二章水位自动控制装置整体电路图及工作原理 (5)2.1 整体装置电路图： (5)2.2 工作原理： (6)2.3 运行方式： (6)第三章电路设计 (7)3.1 水位自动控制电路设计 (7)3.2 高低水位报警器电路设计 (8)3.3 数字显示的电路设计 (8)3.3.1 数码管的电路图 (8)3.3.2 数字显示的原理 (9)第四章故障处理 (10)4.1 水泵的常见故障及检修 (10)4.1.1 无法启动 (10)4.1.2 水泵发热 (10)4.1.3 流量不足 (10)4.1.4 吸不上水 (11)4.1.5 剧烈震动 (11)4.1.6 深井潜水泵不上水或者水量小 (11)4.2 关于PLC控制器 (12)结论 (13)致谢 (14)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。

水位监测报警系统的设计概述：设计目标：1.准确度高：能够准确测量水位的变化并实时反馈数据。

2.稳定性好：对环境变化和外部干扰具有一定的抗干扰能力，以保证系统稳定运行。

3.实时性强：及时监测水位变化并在必要时发出警报。

4.简单易用：用户友好的界面和操作方式，方便日常运维。

硬件设计：1.传感器选择：选择一种高精度的水位传感器，例如压力传感器或超声波传感器。

2.控制核心选择：采用嵌入式控制器作为控制核心，具有较强的处理能力和数据处理能力。

3.数据存储：选择合适的存储设备，如SD卡或闪存芯片，用于存储水位数据。

4.通信模块：增加无线通信模块，使系统能够与远程服务器进行数据交换。

5.电源管理：使用稳定可靠的电源模块，保证系统的正常工作。

软件设计：1.传感器数据采集：通过嵌入式控制器对传感器数据进行采集，实现对水位变化的准确测量。

2.数据处理：对采集到的传感器数据进行分析和处理，滤波处理以提高数据的准确性和稳定性。

3.报警机制：设置合理的阈值，当水位超过或低于预设阈值时，触发报警机制，及时发出警报。

4.数据存储和管理：将处理后的数据存储在存储设备中，提供查询和管理接口，方便用户查看历史数据。

5.远程通信：通过无线通信模块，将实时数据上传到远程服务器，实现远程监控和管理。

系统工作流程：1.传感器采集：传感器对水位进行采集。

2.数据处理：处理采集到的数据，滤波和去噪处理。

3.报警判定：判断当前水位是否超过或低于设定的阈值，触发报警。

4.报警方式：发出报警信号，例如声音、灯光或短信提醒。

5.数据存储：将处理后的数据存储在本地设备中，以便日后查询和分析。

6.远程通信：将实时数据通过无线方式上传到远程服务器，实现远程监控和管理。

总结：水位监测报警系统通过传感器对水位进行监测，并通过嵌入式控制器进行数据处理和报警判断，可以实现对水位变化的准确监测和及时报警。

此外，通过远程通信功能可以实现对水位变化的远程监控和管理。

该系统可广泛应用于水利、城市防洪等领域，在提高水位监测准确性和及时性方面发挥重要作用。

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AbstractAccording to the nature of an object floating in the water, you can use a float to sense the water level in the lift tower to control the pump, the pump automatically to the water tower, Sheung Shui, water, power off automatically when full stop pumping water tower, and truly automatic control tower to solve the inconvenience of daily water.Pham Van of the thesis is written in the role of water level automatic control circuit is based on the level of the water level, automatic control of pump start and stop. Pumps and water level is the level of mutual feedback. This level can automatically control. I designed the brake control device is the water level has the following components: automatic water level control circuit, high and low water level alarm, digital display. Automatic water level control within a certain range (eg. 2-6 meters), when the water level as low as 2 meters, the Sheung Shui to start the pump; when the water level to 6 meters, the pump stopped working. Water level gauge due to special circumstances (such as up to 7 meters, as low as 2 meter) alarm to the police. With manual buttons, easy to stochastic control. Visual display by the LED current level. The system can control the water level at any level, to prevent excessive drainage or runoff and no open relationsKeywords:water tower; float switch; automatic pumpin目录摘要 (I)Abstract (2)第一章引言 (1)第二章水位自动控制装置整体电路图及工作原理 (5)2.1 整体装置电路图： (5)2.2 工作原理： (6)2.3 运行方式： (6)第三章电路设计 (7)3.1 水位自动控制电路设计 (7)3.2 高低水位报警器电路设计 (8)3.3 数字显示的电路设计 (8)3.3.1 数码管的电路图 (8)3.3.2 数字显示的原理 (9)第四章故障处理 (10)4.1 水泵的常见故障及检修 (10)4.1.1 无法启动 (10)4.1.2 水泵发热 (10)4.1.3 流量不足 (10)4.1.4 吸不上水 (11)4.1.5 剧烈震动 (11)4.1.6 深井潜水泵不上水或者水量小 (11)4.2 关于PLC控制器 (12)结论 (13)致谢 (14)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。

1 引言1．1 探讨背景在社会经济飞速发展的今日，水在人们生活和生产中起着越来越重要的作用。

一旦断水，轻则给人民生活带来极大的不便，重则可能造成重大的生产事故及损失。

因此，对水位的自动检测及限制的探讨，有着极其重要的地位。

任何时候都能供应足够的水量，平稳的水压，合格的水质，是对供水系统的基本要求。

就目前而言，多数工业生活供水系统，都接受水塔，层顶水箱等基本储水设备，由一级二级水泵从地下市政水管补给，因此如何建立一个牢靠平安又利于维护的给水系统是值得我们探讨的课题。

现今社会，自动扮装置无所不在，在限制技术需求的推动下，限制理论本身也取得了显著的进步。

水塔水位的监测和限制，再也不须要人工进行操作。

实践证明，自动化操作，具有不行替代的应用价值。

在工农业生产以及日常生活应用中，常常会须要对容器中的液位（水位）进行自动限制。

比如自动限制水箱、水池、水槽、锅炉等容器中的蓄水量，生活中抽水马桶的自动补水限制、自动电热水器、电开水机的自动进水限制等。

虽然各种水位限制的技术要求不同，精度不同，但基本的限制原理都可以归纳为一般的反馈限制方式，就是利用传感器对于信号的供应通过单片机对数码显示、电机限制、报警限制部分的限制[1]。

本设计从分析水塔水位报警器的原理和设计方法入手，主要基于单片机的硬件电路和语言程序设计,实现一种能够实现水位自动限制、具有自动爱惜、自动声光报警功能的限制系统。

本限制系统由A/D转换部分、单片机限制部分、数码显示部分、电机驱动部分、电机限制部分等构成。

这是个简洁而灵敏的监测报警电路，操作简洁，接通电源即可工作。

因为大部分电路接受数字电路，所以本水位监测报警器还具有耗能低、精确性高的特点。

该系统设计新颖、简易，灵敏度高，工作稳定，能够自动检测和显示当前水位、凹凸水位报警等功能水位自动限制电路是通过水位传感器将水位高度转换为0~10V的直流电压，再经过A/D转换后，将转换所得的数字量送入单片机进行处理来达到对水位进行自动限制的目的。

液位控制系统毕业论文液位控制系统毕业论文引言液位控制系统是工业自动化领域中常见的控制系统之一。

它的主要功能是根据液体的实时液位信息，通过控制阀门或泵等装置，实现对液体液位的精确控制。

液位控制系统在化工、石油、食品等行业中得到广泛应用，对提高生产效率、降低安全风险具有重要意义。

本篇论文将对液位控制系统的原理、设计与应用进行深入研究和分析。

一、液位控制系统的原理液位控制系统的原理基于液位传感器的测量技术。

常见的液位传感器包括浮球式、压力式和电容式等。

浮球式液位传感器通过浮子的浮沉来感知液位高低，压力式液位传感器则通过测量液体对传感器的压力变化来确定液位。

电容式液位传感器则是通过测量电容的变化来反映液位的变化。

液位控制系统的工作原理可以简单描述为：液位传感器感知液位的变化，并将信号传递给控制器；控制器根据设定的目标液位，通过控制阀门或泵等执行器来调整液位。

这一过程需要涉及到信号采集、信号处理、控制算法和执行器控制等多个环节。

二、液位控制系统的设计液位控制系统的设计需要考虑多个因素，包括控制精度、响应速度、稳定性和可靠性等。

其中，控制精度是指系统输出与设定值之间的偏差，响应速度则是指系统对液位变化的迅速程度。

稳定性是指系统在长时间运行中的抗干扰能力，而可靠性则是指系统在各种环境条件下的正常工作能力。

液位控制系统的设计需要根据具体的应用场景来确定。

在化工行业中，由于液体的性质多变，设计师需要考虑液体的温度、压力、粘度等因素对系统的影响。

在石油行业中，由于液位控制系统通常需要应对高温、高压等极端环境，设计师需要选择适合的材料和技术来保证系统的可靠性。

在食品行业中，设计师还需要考虑食品安全和卫生要求，确保系统不会对食品质量产生负面影响。

三、液位控制系统的应用液位控制系统在工业生产中有着广泛的应用。

在化工行业中，液位控制系统可以用于控制反应釜中液位的变化，确保反应过程的稳定性和安全性。

在石油行业中，液位控制系统可以用于储罐的液位控制，避免液位过高或过低带来的安全隐患。

基于plc水塔水位自动控制系统设计(毕业论文)基于PLC的水塔水位自动控制系统设计摘要：本论文设计了一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的水塔水位自动控制系统。

该系统通过PLC对水塔水位进行实时监测和控制，实现了水塔水位的稳定控制和节约水资源的目标。

本论文详细介绍了系统的硬件组成、软件设计和系统调试，为读者提供了一种实用的水塔水位自动控制方案。

一、引言水塔是城市供水中重要的基础设施之一，它起到了调节和储存水的作用。

传统的水塔水位控制主要依靠人工操作，存在着很多问题，如操作不及时、水资源浪费等。

因此，设计一种基于PLC的水塔水位自动控制系统，可以提高水塔的运行效率和水资源利用率。

二、系统需求分析本系统需要实现以下功能：1.实时监测水塔水位；2.根据水位自动控制水泵的启停；3.实现水塔水位的自动调节；4.防止水泵过载和干运转等异常情况；5.实现远程监控和管理。

三、系统设计1.硬件组成2.本系统主要由PLC、水位传感器、水泵、电动阀门、通信模块等组成。

其中，PLC作为核心控制单元，负责数据处理和控制输出；水位传感器监测水塔水位；水泵和电动阀门负责水流的控制；通信模块实现数据传输和远程监控。

3.软件设计4.本系统的软件设计主要包括PLC程序设计和上位机监控软件设计。

PLC程序主要实现数据采集、逻辑控制和水泵启停等功能；上位机监控软件则通过组态软件实现数据的实时显示、参数设置和远程控制等功能。

5.系统调试6.在系统调试过程中，我们进行了硬件和软件的测试，验证了系统的稳定性和可靠性。

同时，我们还对系统的节能效果进行了评估，结果表明本系统可以有效地节约水资源。

7.系统功能完善与优化8.针对实际应用中出现的问题和不足，我们提出了相应的改进措施：首先，增加了水泵的故障检测功能，提高了系统的安全性；其次，优化了控制算法，提高了水塔水位的控制精度；最后，完善了上位机监控软件的功能，提高了系统的可操作性。

9.经济效益分析10.本系统的应用带来了显著的经济效益。

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：M 3~L1L2L3SQFUKMFRS1---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，Y 为水阀。

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 接口分配表符号地址 绝对地址 数据类型 说明 1 S1 I0.1 BOOL 水塔上限水位 2 S2 I0.2 BOOL 水塔下限水位 3 S3 I0.3 BOOL 水池上限水位 4 S4 I0.4 BOOL 水池下限水位 5 START I0.0 BOOL 控制开关 6 Y Q0.1 BOOL 水阀 7 M1 Q0.2 BOOL 抽水电机 8 Q0.3 BOOL 水池下限指示灯 9 Q0.4 BOOL 水池上限指示灯 10 Q0.5 BOOL 水塔下限指示灯 11 Q0.6 BOOL 水塔上限指示灯 12 Q0.7 BOOL 报警指示灯 1.4、水塔水位控制系统的I/O 接线图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。

常州信息职业技术学院学生毕业设计（毕业论文）系别：机电工程系专业：机电一体化班级：机电061学生姓名：彭靖尧学生学号：0604053125设计（论文）题目： PLC水塔水位控制系统的设计指导教师：岳东海设计地点：常州信息职业技术学院起迄日期：2008-8-4 ——2008-8-25毕业设计（论文）任务书专业机电一体化班级机电061 姓名彭靖尧一、课题名称：PLC水塔水位控制系统的设计二、主要技术指标：1、PLC能提供可编程逻辑分析和PID功能的可编程逻辑控制器）（SATTCONTORL公司生产PLC52、变频器的工作电压为380V，随机容量为24kwA（IPF-24变频器）三、工作内容和要求：通过出水母管中安装压力变送器，将水压值转换为5-25mA 电流信号输入PLC，把该信号与水位设定值相比较，并经PID运算后，由PLC把计算结果作为输出信号送往变频器，控制变频器的输出频率，从而调整水泵电机的转速，使出水母管水压稳定，即水塔中的水位高度稳定在设定值上。

系统设有备用泵和消防功能，水位显示及报等功能。

四、主要参考文献：[1]谢又成，章棘.PLC在恒压供水自动控制系统中的应用（J）l.电工技术杂志，2003,(2):36-37.[2]戴广平.电动机变频器与电力拖动[M].北京:中国石化出版社，1999. 89-106.[3]何衍庆，戴自样，俞金寿.可编程序控制器原理及应用技巧[M].北京:化学工业出版社，1998. 6-16.[4]郑萍.现代电气控制技术[M].重庆:重庆大学出版社，2001.1学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日毕业设计（论文）开题报告目录0绪论 (5)0.1双恒压供水系统的目的与研究意义 (5)0.2交流变频调速的优势与应用 (7)0.3可编程序控制器的特点与应用 (10)1变频器的节能原理 (17)1.1变频器的控制方式 (17)1.2变频调速的调速及节能原理 (17)2控制系统硬件设计 (19)2.1主电路设计 (19)2.2控制电路设计 (19)3各种元器件的选择 (21)3.1PLC的选择 (21)3.2变频器的选择 (21)3.3压力传感器的选择 (21)3.4触摸屏的选择 (22)3.5软启动的选择 (23)4恒压供水系统软件设计 (24)4.1程序功能图的设计 (24)4.2内置PID功能及其编程 (25)4.3系统程序设计及说明 (26)4.4输入输出地址分配表如下…………………………6小结……………………………………………………7致谢……………………………………………………8参考文献………………………………………………PLC水塔水位控制系统的设计摘要:该毕业设计对环保、节能、自动补压型给水设备作了介绍。