水槽液位控制系统

一、设计任务 设计一个水槽液位控制器，自动控制水槽液位在高水位和低水位之间循环流动。 基本功能如下： 1 .如果水位低于低水位（点）则水泵抽水，使水槽的水位上升。 2.如果水位高于低水位而低于高水位时，水泵继续抽水，使水槽水位继续上升。 3.当水位达到（或超过）高水位时，水泵停止抽水，同时触发电磁阀打开放水，使水位下降。 4.当水位下降到低水位时，电磁阀关闭，同时水泵又开始抽水，使水槽的水液位上升。完成一个周期的循环。 二、设计目的 1.了解接触器、电磁阀、水泵等器件的基本原理 2.了解实验中水位控制的原理 3.能够独立进行电气实验的接线和调试，并对实验结果进行分析 4.能够独立制作实验小板，利用实验台上的资源自行设计实验 三、设计方案选择 1.集成电路设计方案 根据任务设计的要求我们得到水位控制的时序图如图 1.1 所示： 图 1.1 水位控制的时序图 (1)基本原理 在图 1.1.1 中系统主要由水槽、电压比较器、隔离保护和驱动电路、直流继电器控制电路、水泵、电磁阀组成。其中，电压比较器是该系统核心部分，高低水位的电压通过与基准电压比较输出逻辑信号，控制直流继电器的工作，实现水泵的通断，以 实现水槽中的水位进行上下移 动。 当水位低于低水位LL 时，高、低水位的两个电压比较器同时输出控制直流继电器J1、J2 都工作，控制交流接触器KM 工作并自锁，让水泵抽水和关闭电磁阀，使水槽液位上升。 当水位上升到达低水位时，低水位的电压比较器输出状态反转，控制KM 电路的直流继电器的触点J1 断开，但由于交流接触器KM 电路有自锁，所以水泵还继续抽水，让水液位继续上升。 当水位继续上升到达高水位LH 时，高水位的电压比较器输出状态反转，对应于直流继电器J2 的触点断开，使交流接触器停止工作，则水泵停止抽水；同时打开电磁阀放水，使水位下降。只要水位一直低于高水位，则高水位比较器输出状态又发生反转（即J2 工作）。但此时低水位控制的直流继电器J1 还处于断开状态，所以水位还是继续下降。只有当水位到达低水位时，即低水位比较器输出状态也出现反转（即J1 工作），使水泵得电抽水，水位上升，系统完成一个循环。 图1.1.1 电气控制原理图 （2）控制原理： ①低于低水位LL 时: 水泵抽水，水槽液位上升，如图1.2.1 所示： 图1.2.1 ②到达低水位LL 时: 水泵抽水，水槽液位继续上升，如图1.2.2 所示： 图1.2.2 ③到达高水位 LH 时: 水泵停止抽水，电...