【毕业论文 毕业设计】水箱水位控制系统.doc
《【毕业论文 毕业设计】水箱水位控制系统.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《【毕业论文 毕业设计】水箱水位控制系统.doc(23页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、 水箱水位控制系统 指导老师: 姓 名: 班 级:08电气三班 学 号:2008010103001 日 期:2011.03.17 摘要在人们日常生活供水中,房顶水箱水位大都未能实现自动控制,水箱中水位的高低通常由水电管理人员进行管控,非常麻烦,并且时常出现高层楼房断水和水箱溢水事故。这给居民的生活带来了极大地不变,同时也造成了不必要的水资源流失。为了解决经常停水和有效地避免水资源的浪费,节约能源,设计了一个适用于城镇居民楼房,特别是农村住宅楼房生活用水水箱水位控制器。本设计主要介绍水箱水位控制系统的设计原理及其水箱水位自动控制的实现。目录一、 设计思想二、 系统介绍三、 设计过程四、 重要部件
2、介绍五、 结论六、 参考文献七、 致谢一 设计思想水箱水位控制,其控制方案无非有下面几种形式:(1)用单片机进行控制;(2)用PLC进行控制;(3)用常规仪表进行控制;(4)用数字电路和模拟电路结合起来进行控制等。在水位的检测方面,浮球、杠杆、电极、变送器、干簧管和探针等用的较多;在水泵电机的控制方面通常采用交流接触器。多年来的实践证明,这些常规的检测与控制方法或多或少存在一些问题。该水箱水位控制器在水位的监测与转换,以及对电机的控制方面进行设计创新。首先,在水位的测量检测方面,采用了红外光电传感器进行水位检测,将电与水隔离,不互相产生影响,从而避免了采用浮球、杠杆等所带来的卡死、漏水和不稳定
3、等现象,水位检测的可靠性大大提高;其次,在驱动电路设计方面,将常用的交流接触器改用双向晶闸管,变过去的有触点控制,完全克服了触电频繁动作和打火”带来的后患,延长了控制器的使用寿命,保证了供水安全。 本次设计主要运用了PLC控制技术进行控制水泵的运行,实现水箱水位的液面自动控制,从而达到用户对水需求的目的。二 系统介绍1 BAS系统 建筑设备自动化系统BAS(BUILDING AUTAMATION SYSTEM)是一个对建筑物或建筑群内电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、车库管理等设备或系统的工作状态进行监视、控制和统一管理的自动化系统,是智能建筑的重要组成部分。它的主要任务是为用户提供安全、
4、高效、经济和舒适的工作和生活环境,保证整个系统经济运行,并提供智能化管理。它的内容包括空调系统、冷水机组、供水系统、给排水系统、自发电机组、电梯、照明等设备的控制和管理。 BAS的系统结构有集散式控制系统和全分布式控制系统两种。集散式控制系统是目前广泛采用的一种体系结构。集散式控制系统以分布在现场被监控设备附近的多台DDC控制器,在中央控制室设置具有很强的数字通信、显示和丰富控制管理功能的管理计算机,用它来完成集中操作、显示报警、打印输出与优化控制等任务。典型的集散式BAS系统如图所示。2.给排水系统 给排水监控子系统的作用是为了保证供水排水系统的正常运行,其基本监控内容是各级水泵、排水泵、污
5、水泵及饮用水泵的运行状态进行监测,对各水箱及污水池的水位、给水系统压力进行监测,并根据这些监测信息,控制相应的水泵启停或按某种节能方式运行。3.给水系统给水系统是由水泵、水箱、管道、阀门等设备组成,我们设计的给水系统包括以下几个方面的监控:(1) 监视水泵的运行和控制水泵的启、停;(2) 监视水泵发生过载等故障付出报警信号;(3) 监视水箱的水位,当水位越限时发出报警信号。 4. 水箱水位自动控系统组成: 水箱水位自动控系统由PLC(核心控制部件) 、高低水位箱的水位检测电路(高低水位信号传输给PLC)、水泵电动机控制电路(PLC控制启停及主备切换)、设备控制台(BAS监控中心)四部分组成。5
6、. 高低位水箱的水位检测电路的设计 高层建筑为了保证供水一般都在楼顶上设有水箱,因此水箱水位的自动控制在高层建筑中是一种被得到广泛应用的技术。本设计采用光电传感器作为水位检测器具。主要运用光电传感器的原理来实现本次设计,其原理将在下面的篇幅中详细讲解。6. 电泵电动机控制电路的设计 (1)三相异步电动机及其单向旋转 给排水工程中常使用鼠笼式三相异步电动机。水泵上的电动机一般都是单向旋转,应有以下控制:a. 有手动切换按钮和刀开关,可人工控制。b. 用交流接触器控制电动机,在其他触点动作的同时其辅助常开触点闭合, 形成自锁。该触头称为“自锁触头”,自锁触头是电动机长期工作的保证。c. 过载保护:
7、用热继电器FR做电动机的长期过载保护,出现过载时,双金属片受热弯曲而使其常闭触点断开,交流接触器KM断电释放,使电动机停止运行。(2)水泵电动机 生活给水泵能否正常工作是建筑内人们用水和消防安全的关键问题之一。为保证水泵可靠长期的工作,在水泵电动机控制电路中我们设计成一工作一备用两台给水泵,互为备用,定时交替工作,当工作泵发生故障,备用泵延时自动投入工作,并发出故障报警。 三 设计过程1. PLC硬件设计a 控制方式的确定随着微处理器及计算机技术的发展,生产上正在越来越多的采用以微处理器为核心的各种数字化智能化仪表和装置。在次基础上发展起来的PLC(可编程控制)综合了计算机 自动控制技术和通信
8、技术,具有控制 自诊断 报警 监控等功能。 b 高地位水箱积水系统我们采用由高低水箱组成的积水系统。在建筑的楼顶设一个高位水箱,在低处设一个低位水箱。室外网管的来水先进入低位水箱,然后再由水泵从低位水箱中抽水向高位水箱给水,再通过高位水箱提供给用户水并保证用户水压的要求。水泵运行工况除监视和手动外,还应该由高低位水箱的水位信号控制其自动运行。对该控制系统的自动控制系统要求如下:(1) 在自动运行控制方式下,水泵可以根据高低水水箱水位变化自动开停,为此设水位开关H1 L1 H2 L2;(2) 对低水位的限制:当水位低于L2时候,低位水箱处于缺水状态,水泵必须停止;当水位高于H2时候,低位水箱处于
9、充满状态,允许水泵启动。(3) 对高位水箱的限制:当水位低于L1时候,高位水箱处于放空状态,水泵必须启动供水,当水位高于H1时候,高水位充满,水泵应该停止。c PLC输入输出点数的设计 可编程控制器FX2N-48MR,它有24个注入点数和24个输出点数我们设计的控制过程需输入点数12个,输出点数10个。选用FX2N-48MR的可编程控制器足以满足系统的控制需要。输入、输出点的地址序号为:输入:X0-X7 X12-X15输出:Y0-Y7 Y10-Y112. PLC软件设计本系统的程序设计采用梯形图语言编程,使用编程器FX2N系列的FX2N-48MR输入程序时候,采用语言表达式、系统运行时,PLC
10、依次读取程序存储器中的程序语句,解释内容并执行。系统工作过程如下:(1)1号泵手动、自动控制:当水泵处于手动状态时(X006点接通),启动1号水泵(X000),通过SB1与SB2按钮控制其启动与停止。当水泵处于自动状态时也就是高位水箱低水位没水时(X007)接通,由水箱高水位可控制其停止,并且同时累计水泵的运行时间(D2)。(2)2号水泵手动,自动控制:当水泵处于手动状态时(X006接通),启动2号水泵(X002),通过SB3与SB4按钮控制其启动与停止。当水泵处于自动状态,也就是高位水箱低水位没水时(X007接通),由水箱高水位信号可控制其自动控制其停止,并且同时累计水泵的运行时间(D0)。
11、(3)液位报警:当低位水箱处于低水位(Y11)、高水位(Y10)时,液位报警;当高位水箱处于低水位(Y007)、高水位(Y006)时,液位报警。 本设计研制的用PLC控制的高层建筑水箱水位的自动控制系统已成功应用于建筑设备中,系统工作稳定、安全、高效、经济的特点,实现了建筑设备自动化控制和管理。3. PLC的I/O分配表:输入输出作用输入元件输入继电器作用输出元件输出继电器1号泵启动SB1X01号泵启动KM1Y01号泵停止SB2X12号泵启动KM2Y12号泵启动SB3X21号泵运行指示LEDY22号泵停止SB4X32号泵运行指示LEDY31号泵故障FR1X41号泵故障指示LEDY42号泵故障F
12、R2X52号泵故障指示LEDY5手动控制SDX6高位水箱高水位报警LEDY6自动控制ZDX7高位水箱低水位报警LEDY7高位水箱高水位X12低位水箱高水位报警LEDY10高位水箱低水位X13低位水箱低水位报警LEDY11低位水箱高水位X14低位水箱低水位X154. PLC的I/O接线图 5. 梯形图:6. 指令表: 四、重要部件介绍1. PLC的工作原理1.1 PLC的工作方式 1)输入采样阶段,在此阶段,顺序读入所有输入缎子通断状态,并将读入的信息存入内存,接着进入程序执行阶段,在程序执行时,即使输入信号发生变化,内存中输入信息也不变化,只有在下一个扫描周期的输入采样阶段才能读入信息。 2)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业论文 毕业设计 【毕业论文 毕业设计】水箱水位控制系统 毕业论文 毕业设计 水箱 水位 控制系统

链接地址:https://www.31ppt.com/p-3933222.html