水池水位自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作

1、/ / 7J學(xué)XJJAN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）水池水位自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作院、系（站）:學(xué)科專業(yè): 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師:機(jī)電一體化戴有亮葉章新2012年9月水池水位自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作摘要根據(jù)物體在水中漂浮的性質(zhì)，可以用一個(gè)浮球來(lái)感知水塔里水位的升降， 用來(lái)控制水泵，使水泵能自動(dòng)對(duì)水池上水，水滿時(shí)能自動(dòng)斷電停止，真正做到 了水池的全自動(dòng)控制功能，解決了人們?nèi)粘Ｓ盟闹T多不便。本畢業(yè)論文范文寫(xiě)的是水池水位自動(dòng)控制電路的作用是根據(jù)水位的高低， 自動(dòng)地控制水泵的啟動(dòng)與停止。水泵和水位的高低是相互反饋的。這樣就可以 實(shí)現(xiàn)水位自動(dòng)控制

2、的目的。我所設(shè)計(jì)的水位制動(dòng)控制裝置是有以下幾部分組成: 水位自動(dòng)控制電路，高低水位報(bào)警器，數(shù)碼顯示。水位自動(dòng)控制在一定范圍內(nèi)（如2 -6米），當(dāng)水位低至2米時(shí)使水泵啟動(dòng)上水；當(dāng)水位升至6米時(shí)， 使水泵停止工作。因特殊情況水位超限（如高至7米、低于2米）報(bào)警器 報(bào)警。設(shè)有手動(dòng)按鍵，便于隨機(jī)控制。由數(shù)碼管直觀顯示當(dāng)前水位。本系統(tǒng)可 以隨時(shí)的控制水位的高低，防止過(guò)量放水或來(lái)水無(wú)人打開(kāi)關(guān)。關(guān)鍵詞：水池；浮子開(kāi)關(guān)；自動(dòng)上目錄 TOC o 1-5 h z 摘要II HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 第一章引言4 HYPERLINK l bookmark24

3、 o Current Document 第二章水位自動(dòng)控制裝置整體電路圖及工作原理5 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 2.1整體裝置電路圖：5工作原理：6運(yùn)行方式：6 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 第三章電路設(shè)計(jì)73.1水位自動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)73.2高低水位報(bào)警器電路設(shè)計(jì)83.3數(shù)字顯示的電路設(shè)計(jì)83.3.1數(shù)碼管的電路圖83.3.2 數(shù)字顯示的原理9 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 第四章故障處理10 HYPERLINK l bookma

4、rk55 o Current Document 4.1水泵的常見(jiàn)故障及檢修10無(wú)法啟動(dòng)10水泵發(fā)熱 10流量不足10吸不上水11劇烈震動(dòng)11 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 深井潛水泵不上水或者水量小 114.2關(guān)于PLC控制器12結(jié)論13致謝14 HYPERLINK l bookmark73 o Current Document 參考文獻(xiàn)15第一章引言隨著城鄉(xiāng)人民生活水平的不斷改善，許多家庭都使用上了高位水池自來(lái)水 系統(tǒng)或樓頂太陽(yáng)能熱水箱。如果給這些水箱上裝上下面介紹的裝置，則可實(shí)現(xiàn) 無(wú)人操作缺水自動(dòng)上水、水滿自動(dòng)停水，既方便省事又節(jié)約水電

5、資源，不會(huì)出 現(xiàn)水上滿后沒(méi)有及時(shí)關(guān)掉電源而四處溢流的現(xiàn)象，本裝置安裝方便，使用簡(jiǎn)單、 徹底解決了手動(dòng)操作給人們帶來(lái)的諸多不便、是家用水池目前最好的互補(bǔ)裝置。 本文介紹的水位自動(dòng)控制裝置可以根據(jù)使用者的要求，自動(dòng)控制容器中水位的 高低，當(dāng)水位低于預(yù)先設(shè)定水位時(shí)，水位自動(dòng)控制裝置會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)抽水泵進(jìn)行 注水，達(dá)到一定的水位后，自動(dòng)關(guān)閉抽水泵停止供水，當(dāng)高出預(yù)定的水位后，報(bào) 警器報(bào)警。該裝置同時(shí)也適用用于工農(nóng)業(yè)自動(dòng)供水，可以對(duì)水池水位進(jìn)行自動(dòng)控制， 實(shí)現(xiàn)斷水自動(dòng)停機(jī)、有水自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行的功能。第二章 水位自動(dòng)控制裝置整體電路圖及工作原理2.1整體裝置電路圖:電c I燈位位指指示示 燈燈SBD E F G

6、 數(shù)數(shù)數(shù)數(shù) 碼碼碼碼 管管管管H-24V-：-：ilW-警兀 生 Ki i：i：4Ev：d ?|E Tfi YT-：i：i5 vxx TiErrl-i vtk匚數(shù)碼管B數(shù)碼管A數(shù)碼管E水位指示燈電源匚I E開(kāi)水水水關(guān)位位位水泵I/O分配輸入分配輸出分配輸入點(diǎn)對(duì)應(yīng)名稱輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)名稱X0SB電源開(kāi)關(guān)Y0水泵XI水位Y1電源燈X2D水位Y2C水位指不燈X3E水位Y3。水位指不燈Y4E水位指不燈5A數(shù)詞管Y6E數(shù)肥管Y7C數(shù)碼管Y10D數(shù)前管Y11E數(shù)冠管Y12F數(shù)碼管Y13G數(shù)羽管Y14H數(shù)肥管Y15報(bào)警燈PLC整體梯形圖2.2工作原理：水位自動(dòng)控制裝置首先是通過(guò)水位自動(dòng)控制電路根據(jù)水位的高低，自動(dòng)

7、地控制 水泵的啟動(dòng)與停止。水泵和水位的高低是相互反饋的。這樣就可以實(shí)現(xiàn)水位自 動(dòng)控制的目的。該電路是利用浮子開(kāi)關(guān)的輸出來(lái)控制的。高低水位報(bào)警電路設(shè)計(jì)的原理是利用浮子開(kāi)關(guān)做成水位探頭，對(duì)高低水位 進(jìn)行探測(cè)。當(dāng)水位高于7米或低至2米時(shí)報(bào)警，從而起到高低水為的報(bào)警作用。 通過(guò)PLC指令使數(shù)碼管顯示水位高低這樣就可以直觀的從數(shù)碼管上顯示出當(dāng)前 水位的。2.3運(yùn)行方式：該系統(tǒng)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種運(yùn)行方式：1、手動(dòng)方式按下啟動(dòng)或停止按鈕，可以方便的快捷的保護(hù)由于系統(tǒng)故障而使水泵空 運(yùn)行，有效的保護(hù)了水泵的使用壽命。2、自動(dòng)方式按下自動(dòng)按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)供水情況，根據(jù)浮子開(kāi)關(guān)的通斷對(duì)水泵進(jìn) 行自動(dòng)控制，即減少了

8、人們的勞動(dòng)量，也為人們的生活提供方便快捷的供水質(zhì) 量。手動(dòng)的切換與與系統(tǒng)控制電路圖：XL jOXIX3XL第三章電路設(shè)計(jì)3.1水位自動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)最高水位E水位口 最低水位CK1 S3I 岫XI-II 13圖3-1是一個(gè)實(shí)用的水位自動(dòng)控制電路。在電路中懸掛了 3 了浮子開(kāi)關(guān)， 圖中分別標(biāo)以C、D、E。當(dāng)水位在浮子開(kāi)關(guān)D以下時(shí)，水泵啟動(dòng)抽水，水位上 升，直至浮子開(kāi)關(guān)3輸出一個(gè)信號(hào)時(shí)停機(jī)；當(dāng)水位下降至浮子開(kāi)關(guān)D脫離水面 時(shí)，水泵才再次啟動(dòng)抽水，因此水位總保持在D、E之間。水位在浮子開(kāi)關(guān)C以下，浮子開(kāi)關(guān)將輸出一個(gè)信號(hào)，使程序中的常開(kāi)觸點(diǎn) 閉合，水泵啟動(dòng)抽水，同時(shí)報(bào)警器報(bào)警。水位逐漸升高并觸及浮子開(kāi)關(guān)

9、D，但不及浮子開(kāi)關(guān)E，這時(shí)浮子開(kāi)關(guān)D接通， 常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，水泵停止抽水。水位繼續(xù)上升至且觸發(fā)浮子開(kāi)關(guān)E，程序中浮子開(kāi)關(guān)E的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，報(bào) 警器報(bào)警。水位下降至浮子開(kāi)關(guān)E以下，但仍淹及浮子開(kāi)關(guān)D；這時(shí)水泵停止抽水。水位繼續(xù)下降至浮子開(kāi)關(guān)D以下，則浮子開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)閉合，因此水泵 啟動(dòng)抽水。3.2高低水位報(bào)警器電路設(shè)計(jì)XI BX3XI圖3-2高低水位報(bào)警器電路上圖所示當(dāng)水位觸及浮子開(kāi)關(guān)E時(shí)，浮子開(kāi)關(guān)將會(huì)輸出一個(gè)信號(hào)，使程序中 浮子開(kāi)關(guān)E的觸點(diǎn)動(dòng)作，使其發(fā)出報(bào)警；同樣，當(dāng)水位低于浮子開(kāi)關(guān)C時(shí)，程 序中浮子開(kāi)關(guān)C的觸點(diǎn)動(dòng)作，使其發(fā)出報(bào)警。3.3數(shù)字顯示的電路設(shè)計(jì)3.3.1數(shù)碼管的電路圖HAW3.3.

10、2數(shù)字顯示的原理下面是I/O 口的分配:a-Y5 b-Y6 c-Y7 d-Y10e-Y11f-Y12g-Y13h-Y14Y14/hY13/gY12/fY11/eY10/dY7/cY6/bY5/a100000110201011011311001111據(jù)表格所示，給數(shù)碼管的管腳通電，會(huì)出現(xiàn)不同的數(shù)字顯示，根據(jù)這一原理， 我們需要在編程的過(guò)程中，為不同的Y通電。第四章故障處理4.1水泵的常見(jiàn)故障及檢修由于本系統(tǒng)是為人們生活所提供的，因此，以下是常用水泵的故障處理：無(wú)法啟動(dòng)首先應(yīng)檢查電源供電情況：接頭連接是否牢靠；開(kāi)關(guān)接觸是否緊密；保險(xiǎn) 絲是否熔斷；如有斷路、接觸不良、保險(xiǎn)絲熔斷，應(yīng)查明原因并及時(shí)進(jìn)行

11、修復(fù)。 其次檢查是否是水泵自身的機(jī)械故障，常見(jiàn)的原因有：填料太緊或葉輪與泵體 之間被雜物卡住而堵塞；泵軸、軸承、減漏環(huán)銹住；泵軸嚴(yán)重彎曲等。排除方法：放松填料，疏通引水槽；拆開(kāi)泵體清除雜物、除銹；拆下泵軸 校正或更換新的泵軸。水泵發(fā)熱原因：軸承損壞；滾動(dòng)軸承或托架蓋間隙過(guò)??；泵軸彎曲或兩軸不同心； 膠帶太緊；缺油或油質(zhì)不好；葉輪上的平衡孔堵塞，葉輪失去平衡，增大了向 一邊的推力。排除方法：更換軸承；拆除后蓋，在托架與軸承座之間加裝墊片；調(diào)查泵 軸或調(diào)整兩軸的同心度；適當(dāng)調(diào)松膠帶緊度；加注干凈的黃油，黃油占軸承內(nèi) 空隙的60%左右；清除平衡孔內(nèi)的堵塞物。流量不足這是因?yàn)椋簞?dòng)力轉(zhuǎn)速不配套或皮帶打滑

12、，使轉(zhuǎn)速偏低；軸流泵葉片安裝角 太??；揚(yáng)程不足，管路太長(zhǎng)或管路有直角彎；吸程偏高；底閥管路及葉輪局部 堵塞或葉輪缺損；出水管漏水嚴(yán)重。排除方法：恢復(fù)額定轉(zhuǎn)速，清除皮帶油垢，調(diào)整好皮帶緊度；調(diào)好葉片角， 降低水泵安裝位置，縮短管路或改變管路的彎曲度；密封水泵漏氣處，壓緊填 料；清除堵塞物，更換葉輪；更換減漏環(huán)，堵塞漏水處。吸不上水原因是泵體內(nèi)有空氣或進(jìn)水管積氣，或是底閥關(guān)閉不嚴(yán)灌引水不滿、真空 泵填料嚴(yán)重漏氣，閘閥或拍門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)。排除方法：先把水壓上來(lái)，再將泵體注滿水，然后開(kāi)機(jī)。同時(shí)檢查逆止閥 是否嚴(yán)密，管路、接頭有無(wú)漏氣現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)漏氣，拆卸后在接頭處涂上潤(rùn)滑 油或調(diào)合漆，并擰緊螺絲。檢查水泵

13、軸的油封環(huán)，如磨損嚴(yán)重應(yīng)更換新件。管 路漏水或漏氣。可能安裝時(shí)螺帽擰得不緊。若滲漏不嚴(yán)重，可在漏氣或漏水的地 方涂抹水泥,或涂用瀝青油拌和的水泥漿。臨時(shí)性的修理可涂些濕泥或軟肥皂。 若在接頭處漏水，則可用扳手?jǐn)Q緊螺帽，如漏水嚴(yán)重則必須重新拆裝，更換有裂 紋的管子；降低揚(yáng)程，將水泵的管口壓入水下0.5m。劇烈震動(dòng)主要有以下幾個(gè)原因：電動(dòng)轉(zhuǎn)子不平衡；聯(lián)軸器結(jié)合不良；軸承磨損彎曲； 轉(zhuǎn)動(dòng)部分的零件松動(dòng)、破裂；管路支架不牢等原因?？煞謩e采取調(diào)整、修理、 加固、校直、更換等辦法處理。上述情況是造成水泵故障的常見(jiàn)原因，并不是全部原因，實(shí)踐中處理故障， 因?qū)嶋H分析，應(yīng)遵循先外后里的原則，切莫盲目操作。深井潛

14、水泵不上水或者水量小首先看一下水泵此時(shí)運(yùn)行的電流和平常運(yùn)行時(shí)候的電流差別有多大。如果比平 時(shí)運(yùn)行時(shí)候?。ɑ旧暇褪瞧綍r(shí)電流的23），那么就有葉輪磨損、泵頭最上面 的止逆閥堵塞等問(wèn)題。如果和平時(shí)電流一樣大，那么就是管墊漏水、管子漏水、 泵體漏水等問(wèn)題。如果比平時(shí)運(yùn)行的時(shí)候電流大，那么基本上可以確定是易損 件磨損的問(wèn)題。4.2關(guān)于PLC控制器三菱FXPLC的特點(diǎn)三菱FXPLC是小形化，高速度，高性能和所有方面都是相當(dāng) FX系列 中最高檔次的超小程序裝置，除輸入出1625點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于多個(gè)基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套 可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。特點(diǎn)系統(tǒng)配

15、置即固定又靈活；編程簡(jiǎn)單；-備有可自由選擇，豐富的品種；令人放心的高性能；高速運(yùn)算；使用于多種特殊用途；外部機(jī)器通訊簡(jiǎn)單化；共同的外部設(shè)備。結(jié)論本系統(tǒng)主要由水位自動(dòng)控制電路，高低水位報(bào)警器，數(shù)碼顯示電路組成。 以3個(gè)不同高度的浮子開(kāi)關(guān)探測(cè)水位，根據(jù)水位的變化，從而使電路的導(dǎo)通發(fā) 生變化控制水泵的啟動(dòng)與停止。數(shù)碼管顯示，可以時(shí)時(shí)的清楚的了解水位的變 化。本產(chǎn)品的推廣范圍很廣，能應(yīng)用在單位水塔，養(yǎng)魚(yú)塘、養(yǎng)雞場(chǎng)、家庭貯水 池等場(chǎng)所的間斷供水。運(yùn)用自動(dòng)化管理，提高人們的生活水平。在這次設(shè)計(jì)中我用到了 PLC編程程序，讓我明白自身知識(shí)的不足，很多方 面需要進(jìn)一步加強(qiáng)。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間我進(jìn)一步了解了 P

16、LC可編程控制器的 使用，很多以前沒(méi)注意到的地方，通過(guò)本次學(xué)習(xí)收獲不少；進(jìn)一步提高了硬件 軟件結(jié)合的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)能力，當(dāng)然在這方面還有很多地方需要努力。在過(guò) 程中我和其他同學(xué)的配合也是十分的默契，不斷深化技術(shù)深度，使得我的畢業(yè) 設(shè)計(jì)圓滿完成。使得我懂得了合作的意義，團(tuán)隊(duì)的作用，這些經(jīng)驗(yàn)在以后的工 作中一定會(huì)有很大的幫助的。本畢業(yè)論文范文設(shè)計(jì)在葉老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題 選擇到具體的寫(xiě)作過(guò)程，無(wú)不凝聚著老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)論文寫(xiě)作 期間，老師為我提供了種種專業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議，沒(méi)有 這樣的幫助和關(guān)懷，我不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)論文。在此向老師表示深深的 感謝和崇高的敬意。在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會(huì)向在這三年中給予了我 幫助和指導(dǎo)的所有老師表示由衷的謝意，感謝他們?nèi)陙?lái)的辛勤栽培。不積跬 步無(wú)以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠 很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。同時(shí)，在畢業(yè)論文范文寫(xiě)作過(guò)程中，我還參考了有關(guān)的書(shū)籍和畢業(yè)論文范 文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。我還要感謝幫助我的同學(xué)，在畢業(yè)論文范文的這段時(shí)間里，你們給了我很 多的啟發(fā)