plc水塔水位自动控制系统设计(电路图+开题报告+论文致谢) 第4页
的理想设备。
1.3水塔水位发展与应用
我国的水工业科技发展较快，与国际先进水平的差距正在不断缩小，水工业科技体系已初步形成，拥有一支从事水工业基础科学研究、应用研究、产品研制和工程化产业化开发的科技队伍。但是，在水工业科技领域普遍存在着实用性差、转化率低的情况。这已成为制约我国水工业产业化发展的关键。在水工业科技产业化大潮到来之际，认真分析我国水工业科技发展历程，总结我国水工业科技的特点和特长是寻找水工业产业化突破口的关键。目前，我国的供水自动化系统发展已初有成效。供水自动化系统主要包括水厂自动化和供水管网调度自动化两个方面。
我国供水行业是推动水科技产业化的龙头。给水行业是城市基础设施投资的主要方向之一。在体制上，供水企业体制的变革已成为市场化发展的必然；在技术上，供水行业则面临着关键给水装备国产化、工艺技术成套设备化、自动控制现代化的迫切的技术要求。优质供水是水工业市场化发展的新增长点，同时要倡导节约用水，提高水的重复利用率，并逐步建立完善的水工业学科体系。完善的水工业学科体系是水工业产业发展的必要保证。传统的给水排水工程学科体系已难以包还水工业的丰富内涵，已不能很好地适应水工业发展的需要，而水工业学科体系正是在给水排水工程学科体系发展而来。由水工业的社会性所决定，水工业的学科体系由多个相互关联的学科组成，包括：水质与水处理技术、水工业工程技术、水处理基础科学、水社会科学、水工业设备制造技术等，它们共同支撑着水工业的工业体系。而在这些学科中水质与水处理技术和水工业工程技术是水工业学科体系中的主导学科。
第二章 电路设计
2.1电路原理
本电路采用分立元件电路实现了对水塔水位的自动控制，设计出一种低成本、高实用价值的水塔水位控制器。该系统具有水源检测、等功能。采用独立的电路实现超高、低水位处理，超高水位处理，自动控制电机电路。
水塔水位自动控制器，包括接于电源的继电器、三极管以及一端设于水塔内的导线，在所述电源的一端接于三极管的e极，而b极由导线接于水塔的近低部，三极管的c极串继电器的线圈与电源的另一端相接；同时，设于水塔高水位的导线的另一端也并接于c极，而设于水塔低水位的导线的另一端串继电器J的常开触头也并接于c极；继电器J的常闭触头串接在水泵的控制回路上。检测电路有电阻串联探针，探针下端为低水位控制点，电阻上面为高水位控制点，控制电路两分压电阻串联的连接点经电阻连接控制，控制输出脚连接三极管的基极，三极管连接继电器，检测电路的电阻连接两分压电阻的连接点。
2.2 系统原理框图
2.3水泵电机主控图
2.4电路的组成
电源电路由电源变压器、整流二极管和滤波电容器组成。
液位检测电路由高液位电极A、低液位电极B和主电极组成。
控制执行电路由继电器、控制晶体管和交流接触器等元件组成。
交流220V电压经电源变压器降压电容滤波后，产生交流12V电压，供给控制执行电路。
元器件选择
输出交流12V变压器
IN4004或IN4007型硅整流二极管
C1选用耐压值为25V470ｕF的铝电解电容器
C2、C3选用耐压值为25V4.7ｕF的铝电解电容器
选用C185型硅NPN型晶体管，要求其电流放大倍数大于25
R1 R2和R3均选用碳膜电阻器
R1 5.6K
R2 5.6K
R3 6.8K
选用小型12V直流继电器
交流220V继电器
2.5工作原理
水位低于B点 VB↓→VD6↓→VB3↓→VD4↑→VB2↑→VC2↓→J工作有电流流过继电器J吸合，启动水泵。
水位到A点时 VD3↑→VB1↑→VB2↓而且截止→继电器J释放→水泵停止工作。
2.4.1 当水位低于B时，B点的电压为0V，BG3截止，BG3的C极为高电平，D4导通，BG2基极电位升高。BG2导通继电器J吸合，启动水泵向水塔灌水；
2.4.2 当水位高于B低于A时，继电器常开触点自保，因此升到B以上时，继电器并不立即释放，电机仍然供水；
2.4.3 当水位达到A时，电压经D3，D2整流滤波，BG1导通，BG1的C极电压降零，导致BG2降低，继电器释放，水泵停止工作；
2.4.4 用水过程中，水位降到A以下，BG1的C极为低电平，维持原状，电机不工作，直到降到B以下，如此循环往复。
在水池内无水或水位低于低水位电极B时，控制管、因基极电位与发射极电位相同而处于截止状态，继电器动作，其常开触头接通，交流接触器通电吸合，使电动机通电运转。当水池内水位到达高水位电极A处时，＋12V电压经电阻器R3、高水位电极A、导通主电极D3加至BG1的基极，使BG1正偏导通，继电器停止工作，其常开触头断开，交流接触器断电，其触头释放，切断电动机的电源，水泵停止上水。当水池内的水位下降至低水位电极B以下时，又因基极电位与发射极电位相同而导通，继电器接通，其常开触头接通，使交流接触器吸合，电动机通电，重新开始工作。