一種簡(jiǎn)單實(shí)用的水位自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文
摘要：本文介紹一種簡(jiǎn)單實(shí)用的水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成及工作原理，通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)組裝測(cè)試，達(dá)到預(yù)期效果，正式應(yīng)用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水系統(tǒng)中。實(shí)踐證明，該水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案合理，運(yùn)行效果好，具有低成本、高使用價(jià)值的優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：水位自動(dòng)控制系統(tǒng)
0引言
近年來(lái)對(duì)城市供水提出了更高的要求，水塔水位控制自動(dòng)化系統(tǒng)被不斷地改造，以適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，滿足及時(shí)、準(zhǔn)確、安全和保證充足供水。目前水位自動(dòng)控制系統(tǒng)有很多成熟的產(chǎn)品，控制手段主要有單片機(jī)監(jiān)控、比較電路監(jiān)控、利用PLC和傳感器構(gòu)成水塔水位恒定的控制系統(tǒng)等，運(yùn)行可靠，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和無(wú)人值守。在許多偏遠(yuǎn)地區(qū)，特別是居住相對(duì)分散的.農(nóng)村地區(qū)，供水問(wèn)題也待解決。如果仍然沿用人工方式，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，安全性難以保障。本文針對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和偏遠(yuǎn)農(nóng)村家庭供水的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一款簡(jiǎn)單實(shí)用、符合要求的水位自動(dòng)控制系統(tǒng)。
1水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成
針對(duì)偏遠(yuǎn)農(nóng)村分散居住，取水不方便（包括從水井取水）的特點(diǎn)，考慮到農(nóng)民生活消費(fèi)水平不高，設(shè)計(jì)的供水系統(tǒng)必須是既方便農(nóng)民的生活，又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等特點(diǎn)的水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)。水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成。
由圖中可知，水位自動(dòng)控制系統(tǒng)電路主要由主電路和控制電路兩大部分組成。主電路是一臺(tái)抽水水泵，由220V交流電源電壓供電�？刂齐娐酚砂ㄕ�、濾波、穩(wěn)壓電路、感應(yīng)電路及限流限壓電路組成。
2水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)備
水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)備只需選用價(jià)格低廉、安全可靠的設(shè)備。
由設(shè)備表可知，所有的設(shè)備都是簡(jiǎn)單而常用的小型設(shè)備，價(jià)格低廉，控制和維護(hù)簡(jiǎn)單易于掌握，對(duì)遠(yuǎn)離城市的偏遠(yuǎn)地區(qū)非常適用。傳統(tǒng)的水位控制系統(tǒng)通常使用傳感器進(jìn)行上、下限控制，以保證水位在上、下限之間。此設(shè)計(jì)中只用三根導(dǎo)線來(lái)代替?zhèn)鞲衅鞣胖迷谏稀⑾孪匏恢g，利用水的導(dǎo)電特性完成上、下限水位的自動(dòng)控制，節(jié)省了購(gòu)買傳感器的費(fèi)用，也不必考慮傳感器的故障，進(jìn)一步降低成本，提高系統(tǒng)的可靠性。
常見的生活用水供應(yīng)系統(tǒng)工作形式是由外來(lái)補(bǔ)充水源（一次水源）向一個(gè)高位水塔和一個(gè)低位水池補(bǔ)水，再由高位水塔和低位水池（二次水源）向各用戶供水。此設(shè)計(jì)主要考慮針對(duì)家庭供水系統(tǒng)（或者某些單獨(dú)取用水之處），因此只需用（儲(chǔ)）水箱而非水塔供水。系統(tǒng)供水是由水箱直接供應(yīng)，不用考慮由位置高度所形成的壓力來(lái)進(jìn)行供水，不用氣壓供水，不必在屋頂上設(shè)置水箱，也不用單獨(dú)建筑水塔，僅在廚房或需用水的地方放置一足夠大的（儲(chǔ)）水箱即可滿足供水要求。
3水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制原理
該水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制原理如下：系統(tǒng)上電后，交流電源經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓后，由電位器調(diào)節(jié)獲得12V直流工作電壓。當(dāng)水箱水位低于下限時(shí)，接觸器線圈失電，其常閉觸頭使水泵接通工作，抽水到水箱中；當(dāng)水位上升到上限時(shí)，接觸器線圈得電，常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，水泵停止抽水。
V1、V2用來(lái)保護(hù)LM317輸出端電壓為安全電壓，使其免受短路電流的影響；V3用來(lái)保護(hù)三極管，同時(shí)避免觸電事故的發(fā)生。水位的上、下限可通過(guò)調(diào)整三根導(dǎo)線的位置設(shè)定。
4測(cè)試應(yīng)用
該設(shè)計(jì)經(jīng)安裝調(diào)試，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室給排水系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，效果良好。正式應(yīng)用于某鄉(xiāng)鎮(zhèn)幾個(gè)家庭的日常用水裝置中已將近兩年，至今未發(fā)生故障。該系統(tǒng)在運(yùn)行期間穩(wěn)定性高，完全符合預(yù)先規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，只需將控制電路穩(wěn)壓輸出調(diào)整在10V-12V之間，可投入使用�？捎媒涣髯儔浩鞴╇�，也可以用直流供電。
5結(jié)束語(yǔ)
設(shè)計(jì)的水箱水位控制系統(tǒng)因價(jià)格便宜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，不易發(fā)生故障，可用于要求不高的給排水系統(tǒng)中，特別適用于城鎮(zhèn)及偏遠(yuǎn)山區(qū)取水裝置。
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