全自动增压给水设备控制要点

I

四川航天职业技术学院

电子工程系课程设计

专业名称： 建筑电气工程技术

课程名称： 建筑电气控制技术课程设计

课题名称： 全自动增压给水设备控制

设计人员： 马 健

指导教师： 赵 威

2014 年 6 月 11 日

II 《全自动增压给水设备控制课程设计》任务书

一、课题名称：全自动增压给水设备控制

二、技术指标：

本设计由主电路和控制电路构成。主电路通过开关、热继电器直接以三角形接法接到电动机；控制电路通过水压罐压力表检测水箱压力，输出开关信号，接通相应的交流接触器的主触头来控制电动机的运行与停止；电压电流表检查主电路的工作与否；时间继电器可实现电动机运行15分钟后水压未达标，点亮故障报警指示灯；通过刀闸开关、热继电器可实现总停控制和必要的短路、过载保护。

本设备宜采用电信号控制型压力表自动水位控制水箱抽水电路。通过压力表输出的开关信号控制电动机的运行与停止。此电路具有成本少，配置灵活，测量水位误差小，不受水箱里面水位上下浮动的影响，易于实现的优点。采用电信号控制型压力表自动水位控制水箱抽水电路。

三、要求：

1、水泵电机为三相异步电动机，功率11kw；

2、全压直接起动，单方向旋转；

3、水压罐压力表为具有上限与下限的电接点压力表；

4、水压不足时，自动加水，水压达到要求后，自动停止加水；

5、加水3分钟后，水压仍未达标时，点亮故障报警指示灯且发出音响信号；

6、压上、下限均有指示显示，加水时有水泵运行指示显示，有电源电压、电流指示和指示灯指示

7、有全自动和手动两种控制方式；

8、总停控制和必要的短路、过载保护。

指导教师：赵威

学 生：马健

电子工程系

2014年6月11日 III 课程设计报告书评阅页

课题名称：全自动增压给水设备控制

班 级：建筑电气工程技术

姓 名：马健

2014年6月 11日

指导教师评语：

考核成绩： 指导教师签名：

20 年 月 日 IV 摘要

随着生活水平的提高，用水的需求量越来越大，而楼房也建得越来越高，很多居民小区或高层建筑因为水压不足而造成供水困难，给生活带来很多不便。为了解决这一问题，本课程设计结合所学电气控制知识，设计出一套简单实用的自动增压给水设备控制系统，采用电信号控制对管道水压进行监控，当水压低于某一压力数值时自动启动电机，高于某一压力数值时自动停止，保证给水的正常。介绍了一些典型的继电接触控制线路，及其控制保护环境绘图软件主要使用的AutoCAD，学习了该绘图软件的基本绘图方式，通过自己动手绘图加深了对控制线路的理解。

关键词：电气控制 供水系统 AutoCAD

V 目 录

摘要 .............................................................. II

一、设计任务与要求 ................................................. 1

1.1设计任务 ..................................................... 1

1.2设要求计 ..................................................... 1

二、方案设计与论证 ................................................. 1

2.1方案一 ....................................................... 2

2.2方案二 ....................................................... 2

2.3方案选择 ..................................................... 2

三、单元电路设计与参数计算 ......................................... 3

3.1 设计思路 .................................................... 3

3.2单元电路设计 ................................................. 3

3.2.1主电路 ................................................. 3

3.3.2控制电路 ............................................... 4

四、总原理图及元器件清单 ........................................... 5

4.1元器件清单 ................................................... 5

4.2全自动增压给水设备总原理图 ................................... 6

4.3设计原理结构框图 ............................................. 7

五、设计性能分析 ................................................... 8

5.1设备自动操作分析 ............................................. 8

5.2设备手动操作分析 ............................................. 8

5.3音响、灯光信号警报 ........................................... 8

5.4总停、短路、过载保护 ......................................... 8

六、心得体会 ....................................................... 9

七、参考文献 ...................................................... 10

1 全自动增压给水设备

一、设计任务与要求

1.1设计任务

全自动增压给水设备通过水压罐压力表检测水箱压力。当水压不足时，自动向水箱加水。当水压足够时，自动停止加水，确保水压满足用户需要。不当水泵启动加水一段时间后，水压仍不正常时，发出故障报警信号。该设备用于住宅小区楼房供水时，可以放在楼下隐蔽处，既安全又不影响美观，取代了传统的专用水塔给水设备和放在楼顶的水箱式给水设备。

1.2设计要求

1、水泵电机为三相异步电动机，功率11kw；

2、全压直接起动，单方向旋转；

3、水压罐压力表为具有上限与下限的电接点压力表；

4、水压不足时，自动加水，水压达到要求后，自动停止加水；

5、加水3分钟后，水压仍未达标时，点亮故障报警指示灯且发出音响信号；

6、压上、下限均有指示显示，加水时有水泵运行指示显示，有电源电压、电流指示和指示灯指示

7、有全自动和手动两种控制方式；

8、总停控制和必要的短路、过载保护。

二、方案设计与论证

全自动增压给水设备设计主要由主电路和控制电路构成。主电路通过开关、热继电器直接以三角形接法（即全压起动）接到电动机；控制电路通过水压罐压力表检测水箱压力，输出开关信号，接通相应的交流接触器的主触头来控制电动 2 机的运行与停止；电压电流表检查主电路的工作以及相应的信号灯指示工作与否；时间继电器可实现电动机运行3分钟后水压未达标，点亮故障报警指示灯，同时启动声音警报器；通过刀闸开关、热继电器、开关SB可实现总停控制和必要的短路、过载保护。

2.1方案一

方案一采用电信号控制型压力表自动水位控制水箱抽水电路；通过压力表输出的开关信号控制电动机的运行与停止。此电路具有成本少，配置灵活，测量水位误差小，自动化程度高且精确，不受水箱里面水位上下浮动的影响，易于实现及控制的优点。

2.2方案二

采用晶体管自动水位控制水箱抽水电路。通过接触点的通电与否来控制电动机的运行与停止。此电路需要晶体管、电容、接触点片。在实际水位自动控制中，因水箱里面上下浮动，使接触导电触点时通时断，造成接触器频繁吸合释放，很容易烧坏接触器触点。在一般的晶体管水位控制电路中，加一只电容，使三极管的导通或截止时间延迟，不使接触器马上动作，可保护接触器触点。此电路虽然简单，但是增加了硬件的成本，而且测量水位误差较大。

2.3方案选择

比较上述两个方案，此课程设计选择方案二作为最终的设计方案，即采用电信号控制型压力表自动水位控制水箱抽水电路。方案二具有成本少，配置灵活，测量水位误差小，自动化程度高且精确，不受水箱里面水位上下浮动的影响，易于实现及控制的优点。

3 三、单元电路设计与参数计算

3.1 设计思路

设计思路如图3-1设计步骤框图：

图3-1设计步骤框图

3.2单元电路设计

3.2.1主电路

1、根据设计任务以及要求设计全自动增压给水设备的主电路

图3-2全自动增压给水设备的主电路 运用CAD软件绘图 课程设计理论设计

实际电路的安装与调试

撰写课程设计报告