水塔自动供水控制系统设计 复杂详细

陕西航空职业技术学院

毕 业 设 计（论 文）

论文题目： 水塔自动供水控制系统设计

所属系部： 电子工程系

指导老师： 廖 维 国 职 称： 讲 师

学生姓名： 黄 开 湖 班级、学号: 0732113

专 业： 电气自动化技术

2010年 4月15日

陕西航空职业技术学院

毕业设计（论文）任务书

陕西航空职业技术学院毕业设计(论文)

电子工程系 系 电气自动化 专业

学生姓名 黄开湖 学号 0732113

一、毕业设计（论文）题目 水塔自动供水控制系统设计 二、毕业设计（论文）时间 2009 年 11 月 21 日至 2010 年 4 月 15日 三、毕业设计（论文）地点： 电子工程系教研室 四、毕业设计（论文）的内容要求：

设计要求：设计一个水位自动控制系统，水位可以在一定范围内由人工设定，实现自动调整，以保持设定的水位基本不变。 1、 基本部分

(1)当水位到达上线时，绿色报警灯亮，通知水满，并自动停止抽水； (2)当水位到达下线时，红色报警灯亮，通知缺水，并自动开始抽水； (3)水位检测电极要考虑对水质无不良影响。

指导老师 廖 维 国 2010 年 4 月 15日

批 准 年 月 日

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陕西航空职业技术学院毕业设计(论文)

目录

摘 要 ................................................................................................................................... 3 1 2

前言 ................................................................................................................................ 4 系统方案 ........................................................................................................................ 5 2.1 2.2 2.3

红外式自动供水电部分确定 .............................................................................. 5 红外式自动供水电分析 ...................................................................................... 6 变频恒压供水系统的设计 .................................................................................. 8 2.3.1 2.4

工作原理分析 ........................................................................................................ 9

红外式自动水塔供水工作原理 ........................................................................ 13 2.4.1

PID参数整定 ....................................................................................................... 13

2.5 红外式自动水塔供水工作原理 ........................................................................ 16

3水泵变频调速节电原理 .................................................................................................. 16 4

电路的设计 .................................................................................................................. 17 4.1

直流稳压电源的设计 ........................................................................................ 17 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.3

程序保护 ............................................................................................................... 18 过电流保护 ........................................................................................................... 19 欠电压保护 ........................................................................................................... 20

发射电路 ............................................................................................................ 22 接受解调控制电路 ............................................................................................ 23

塔自动供水控制图的分析 ................................................................................................. 24 结束语 ................................................................................................................................. 25 致谢 ..................................................................................................................................... 26 参考文献 ............................................................................................................................. 27

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摘 要

介绍了用红外发射与接受电路设计自动抽水泵的原理及设计方案，设计的是一种多功能的智能化水塔自动供水系统，它具有自动测量水位高低，自动开启关闭水泵自动报警等基本功能。该系统操作方便性能良好比较符合农村生产用水系统控制的需要。水塔或高位水池调节是传统而有效的调节方式，当管水塔高水位时，二级泵站每小时供水量可不等于用水量，但每天总供水量仍等于用水量。此时，水泵工作分为二级。只要选泵合理，可使水泵一直在节能状态下工作。因而，水塔水量处入高水位调节不会引起水泵能量的浪费。

从以上分析可知，水泵变速调节只是系统的一种调节方式，同水塔和高位水池调节相比，它可以省去水塔或水池的水量，但要求泵和管网按最高日、最高时流量设计。同时，清水池的容积也要比水塔或水池调节时大。另外，先进的调速设备如变频调速设备一般需要进口，价格较为昂贵。因此，到底采用那种调节方式，需通过技术经济比较后才能确定，不能盲目认为变速调节就一定节能。

关键字:红外发射电路 红外接受电路 LM567

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1 前言

随着我国经济和科学技术的飞速发展，我国各个领域的现代化建设都取得可喜的成果：尤其在中国的广大城市中，可以说现代化的进程已经赶上了发达国家，这一点是我们华夏儿女几代人的梦想。然而，我国农村的现代化进程现在还存在着许多的不足，很多科学成果不能得到广泛的推广，比如人们日益关注的水资源，在中国广大农村供水系统中有很大的浪费，这主要是由于农村供水体系中简单水塔结构所造成的原因，这种水塔存在着种种弊端，比如：无法实现自动供水，没有报警系统，经常造成水资源浪费，供水部及时等等。

故而，平稳的水压、合格的水质是对给水系统提出的基本要求。就目前而言，多数工业、生活供水系统都采用水塔、层顶水箱等作为基本储水设备，由一级或二级水泵从地下市政水管补改进供水装置就能实现供水自动化。

水塔很高，水位高低位不便于观察，水多会溢出来，可用以下方法来解决这个问题，改进供水装置就能实现供水自动化。水塔水位自动控制装置应用在工厂的锅炉系统，主要起锅炉水位自动调节作用，并防止锅炉缺水爆炸和满水位事故的发生。我们采用直接数字控制系统，从信号的产生开始，以传感器来获得水位信息，用滤波器滤掉各种谐波信号，经过模数转换器变成标准的数字信号，用单片机处理后可以达到水塔自动控制的目的。

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