• 简单的水塔水位控制器有四个水位检测输入
• 分别从低到高H l、H2、 H3、H4
• 380V交流动力为10KW电机电机分别是M l、M2;
• 根据水位控制电机工作

1. 水位检测不受长期水泡工作环境的影响；
2. 当水位低于H 1时，M l与 M 2同时工作；当水位高于时；H4时，初 与 M 2同时 停机；
3. 当水位由H 1上升到H 3时，关掉M l;
4. 当水位由H 4下降到H2时，打开M1;

• 当两台工作电机中的任何一台发生故障时，应能够检测到故障
• 并将备用电机投入工作 备用电机投入后，对故障电机有相应的指示。

三、主要参考文献 [1]彭介华.屯子技术课程设计指导指导指导[M].北京：1997年高等教育出版社 [2]康华光， 北京：高等教育出版社，数字电子技术，

本设计采用数字电子技术和继电器、接触器等相关知识 控制。 与以往的课堂教学相比，课程设计对我们的要求更高， 需要基于所学或将要 灵活运用学习的专业知识，最终形成一个完整的产品。 在本课题的设计中，由 考虑到设计周期等限制， 以及任务要求的局限性，只设计了一个原始系统来实现 到题目要求 在设计中使用Multisim模拟软件分析了系统的可行性 并尽可能考 考虑到实际操作中可能出现的问题 保证设计出的产品能够正常运行。 但由于知识和能力有限，有许多缺点需要改进。 

水位控制器是日常生活中常见的自动化设备 本课程要求数字电子技术等 水位控制器的知识设计。 根据设计要求，该系统采用强弱电结合。 弱电部分由 - 降压整流电路 - 555触发电路(NE555) - 继电器(KA) - 浮力开关等。 其中降压整 直流电控制电路提供直流电压 触发电路NE555根据触发特性对水塔进行触发 检测位置的水位。 强电部分由熔断器和交流接触器组成(KM)由电机等设备组成。1 

本课程的主题是设计一个简单的水位控制器。 水位控制器采用电力电子相 关闭技术完成了一系列自动化工作，如水位检测和控制电机的启动和关闭，以及故障电机的保护和备用电机的投资。 从任务的控制要求来分析，设计的系统需要在指定的 水位实水位(低到高H现在两台电机的启动和关闭，H4)与电机开关的具体关系，如  

• 根据上述任务分析，详细阐述了本设计的功能块划分和实现方法。 首先，弱电部分电路按功能划分后，各部分的实现如下：

220220年采用降压变压器V在市电中获得电能。 并用四个1N4002极管，由电容组成的电容滤波电路对低压交流电进行整流和滤波。 为控制电路提供稳定的直流。 

采用两个NE555芯片分别组成RS触发器是核心控制部件。 其 信号端与水位开关电路相连，输出端与继电器线圈相连。 该系统要求弱电控制 中间继电器的作用是在电路中控制小电流和低电压 流、高压设备。 因此，采用小功率中间继电器作为两者之间的纽带。 

      
       电路:采用市场上流行的浮力开关放置在水塔的指定水位处。
开关两互相配合实现备用电机的投入和故障电机的指示。
同样，在每个部分电路与电 源直接相接处申联保险丝以保护设备。

      

						图1-1简易水位控制器原理方框图

- 水位监测与控制原理	:这里仅对M1电机启停控制进行简要分析，M2电机的控制同理可得。
- 为了叙述方便，以下2、6脚呈高电位是指输入电压呈＞Vcc 和〉Vcc。
- 当液面低于最低水位Hl时，所有的浮力开关都断开，
- 此时NE555芯片的2、6 脚都呈低电位，则输出为高电位，两端分别接在NE555芯片输出管脚和地 线的继电器(KA1)线圈得电，
- 并带动安装在两台主电机控制部分的常开触点闭合， 使得与之串联的交流接触器(KM1)的线圈得电，
- 同时带动其对应的常开触点闭合， 使得Ml电机和电网相连，电机得以启动。当水位达到H2后(即浮力开关1、2闭 合)，
- NE555芯片的2脚呈高电位，6脚呈低电位，此时输出端状态保持，仍呈高 电位电机保持运转。
- 当液面高于水位H3时，NE555芯片的2、6脚都呈高电位，输出端电位立即变为0V,使得继电器线圈两端电压为0V,	电机控制部分的常开触点复原，使得与之串联的交流接触器(KM1)的线圈无电流通过，导致对应的常开触点断开，
- 使得Ml 电机和电网断开连接，电机停机。
- 但液面高于最高水位H4时，浮力开关4闭合
- NE555芯片的复位端电位从 Vcc立即降为接近0V,使得芯片复位，输出电压为0V,
- 同理可知电机停机？

该部分由降压-个变压器TF1、四个1N4002型的二极管构成桥式整流电路、
 一个电容C3组成。其作用是为弱电部分的控制电路提供直流稳压电源。
电容滤波电路 ：TF1C3  220u ,12V lN4002 ,220V 1TO1

接通电源后，交流电流经降压整流部分，
当输入交流电压 为正半周时，对DI、D3加正方向电压，使得DI、D3导通;
对D2、。4加反方向电 压，D2、D4截止。
电路中构成Es、DI、Ul、D3通电回路，在U1，上形成上正 下负的半波整流电压。
Es为负半周口寸，对D2、D4加正向电压，D2、D4导通;
对 DI、D3加反向电压，DI、D3截止。
电路中构成Es、D2、U2、D4通电回路，
同 样在U2上形成上正下负的另外半波的整流电压。

由于整流后的直流实际是脉动的，也就是直流的波形不是平宜的，因此使用大 容量电容并联在电路中，在电压的波峰时储能，在波谷时放能，使脉动的直流电压波形接近平直

控制变压器一般用于降低控制部分电路电压，以保证控制电路的安全可靠。
本 设计根据以下两个原则选用变压器容量

• 根据控制电压的最大工作负荷时所需要的功率进行选择，以保证变压器在长 期工作时不至于超过允许温升。
• 变压器的容量应能保证部分吸合的电器，在启动其他电器时，仍能可靠吸 合，同时又能保证将要启动的电器也能启动吸合。

根据以上原则选择的变压器参数如表2-1所示

滤波电容的选择适合恰当直接影响到弱电部分电路能否正常运行。常用的滤波 电 ，容为瓷介质电容，这里选择型号为X7R(稳定型)瓷介质电容，其大小为22()

本设计的控制电路由两个NE555芯片、两个电容、两个NPN型三极管、两个 1N4002型的二极管、四个接触器和14个电阻构成

NE555芯片是整个控制电路的核心，所以在阐述原理前，先简单介绍NE555芯片手册

NE555是属于555系列的计时1C的其中的一种型号，
555系列IC的接脚功能 及运用都是相容的，
只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡 频率也不大相同;
而555是一个用途很广且相当普遍的计时■ IC,只需少数的电阻和 电容，
便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉冲信号。