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温度传感器

水塔水位的报警电路开始工作

  现今社会,自动化装置无所不在,在控制技术需求的推动下,控制理论本身也取得了显著的进步。

  的监测和控制,再也不需要人工进行操作。实践证明,自动化操作,具有不可替代的应用价值。

  ,具有适应各种液体液位的检测和控制的功能,设计中分析了利弊,考虑了各种液体的阻值大小,是可以投入实际生产的产品。

  “”的控制对象为水泵,容器为水塔或储液罐。水位高度正常情况下控制在C、D之间,如图1(a)。当水位在低于C点时,水泵开始进水,如图1(b)。当水位高于D点时,水泵停止进水,如图1(c)。当水位低于C点并到达B点时就报警,采取手动启动水泵,如图1(d)。当水位超过D点并到达E点时上限报警,采取强制停止水泵,水位从溢流口流出,如图1(e)。

  为了精确的实现对水位的控制,必须建立闭环控制系统。根据水塔中的进、出水的水位可以自动控制水泵,使水位处于动态的平衡状态。

  (1)555定时器组成的水位自动控制器。图2可以看出,电路设计过于简单化,没有考虑异常情况的排除方法。例如:探头发生故障,则此系统无法检测,导致水位控制器操作异常;没有设计报警电路,无法方便地读取水位实际数值。

  (2)用51单片机设计的水位自动控制系统。51单片机实际是个小的微型机,除了硬件电路的搭接外,还需要软件的开发和应用。这样会使设计变得很繁琐,同时从电磁兼容方面考虑,软件设计存在系统地不稳定性。在实际应用中,为了满足工厂的实际条件,大部分自动化控制装置采用纯硬件的电路设计。此外,该电路不能检测液体的电导率,不适用水塔中液体性质改变的情况。

  控制系统主要分为模拟检测和逻辑判断两大块。如图4所示,模拟检测实际上测量的是B、C、D、E四个探头相对于A点(即地)电位的高低,在水塔中清水里的四个探头B、C、D、E各点和探头A点之间实际上相当于一个可变电阻。当电阻值发生变化时,各点的电位值不同,通过逻辑判断,就得到不同的输出,即操作控制不同的动作。

  图5为最优方案的原理图。如图所示:水位正常情况下应处于C、D之间,此时,BCDE四个探头的逻辑电平为0011,即保持状态;当水位低于C点,处于B、C之间时,BCDE四个探头的逻辑电平为0111,即进水状态;当水位高于D点,处于D、E之间时,BCDE四个探头的逻辑电平为0001,即停进状态;当水位低于B点或水位高于E点,此时,BCDE四个探头的逻辑电平为1111或0000时,水塔水位的报警电路开始工作,产生下限报警或上限报警,即低报和高报。这时,需要工作人员进行手动关闭报警设备才可以解除警报。

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