CN203117798U - 水塔水位监控演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水塔水位监控演示装置，包括：液位检测模块，适于检测水塔水位；PLC控制器，所述的液位检测模块的输出端与PLC连接，PLC的输出端连接有水位报警模块和供水模块，PLC控制器适于根据液位检测模块的输出来控制供水模块供水和报警模块报警；和上位机监控模块，与PLC控制器连接，适于为用户提供监控界面。可选的，所述的水塔水位监控演示装置还包括：手动控制模块，所述的水位报警模块和供水模块还与手动控制模块连接；手动控制模块的手动控制方式与PLC控制器的自动控制方式通过设置的开关来切换。本实用新型的控制器采用性能稳定可靠的PLC，可以连续实时地测出水塔的水位、水压值信息，及时有效地调节。

Description

水塔水位监控演示装置

技术领域

本实用新型涉及工业自动化领域，尤其涉及一种水塔水位监控演示装置。

背景技术

随着城市建设规模的扩大和人口的增多，城市供水压力不断增加，为了缓解供水压力，水塔供水的方式在广大农村和部分城镇社区仍有广泛应用。

这些地区供水的自动化配置比较落后，机组的控制大多依靠手动控制，不仅劳动强度大，工作效率低，而且手动控制无法对水位变化及时做出恰当的反应，稳定性没有保障；为了保证供水，机组常保持在超压的状态下运行，爆损现象比较严重，安全性没有保障。

现有的水塔供水控制方式主要有机械式、电子式、机械式和电子式共用，但这些控制方式不能连续实时地测出水位和水压值，不便于根据实际需要更改高低水位值，且控制装置的可靠性差，维修难度大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种水塔水位监控演示装置。

根据本实用新型一个方面，提供一种水塔水位监控演示装置，其特征在于，包括：

液位检测模块，适于检测水塔水位；

PLC控制器，所述的液位检测模块的输出端与PLC连接，PLC的输出端连接有水位报警模块和供水模块，PLC控制器适于根据液位检测模块的输出来控制供水模块供水和报警模块报警；和

上位机监控模块，与PLC控制器连接，适于为用户提供监控界面。

可选的，所述的水塔水位监控演示装置还包括：

手动控制模块，所述的水位报警模块和供水模块还与手动控制模块连接；

手动控制模块的手动控制方式与PLC控制器的自动控制方式通过设置的开关来切换。

可选的，所述供水模块包括：供水水池、备用水池、第一水泵和第二水泵；供水水池和备用水池通过第一和/或第二水泵向水塔注水；

当供水水池的水位达到或低于预设的阈值水位时，PLC控制器控制备用水池向水塔注水。

可选的，液位检测模块所检测的水塔的水位包括：低水位、中水位、高水位；

PLC控制器根据三种水位来控制两个水泵的工作，使水位越低时，供水量越大，从而快速注水。

可选的，手动控制模块的手动控制方式通过交流接触器控制一台或者多台水泵手动运行；

如果有两个水泵，水泵的运行按照顺序开启和逆序关闭的时序，在第一水泵没有运行的情况下，第二水泵不能启动运行；在两个水泵同时运行、第二水泵没有停止情况下，第一水泵不能停止。

可选的，PLC控制器优选的型号为FX2N-32MR。

可选的，上位机监控系统采用MCGS监控。

可选的，液位检测模块采用液位传感器实现；

当水位到达传感器位置，其常开触点闭合常闭触点断开，控制水泵的开启与停止。

可选的，水位报警模块由指示灯HL1、HL2、HL3、HL4和蜂鸣器H实现；

当水位到达低水位时，低水位灯HL3亮；当水位到达中水位，中水位灯HL2亮；当水位到达高水位，高水位灯HL1亮；当水位到达水池1的报警水位，报警灯HL4亮，蜂鸣器H报警。

可选的，液位检测模块适于检测供水水池的阈值水位。

本实用新型通过PLC实现对水塔水位的自动或手动控制，通过MCGS以良好的人机交互界面实现对水塔水位的实时监控。具体的，具有以下优点和积极效果：

1、控制器采用性能稳定可靠的PLC，可以连续实时地测出水塔的水位、水压值信息，及时有效地调节；

2、既可以实现对水位的自动控制，也可以实现手动控制；

3、根据实际供水情况，可以方便地更改水塔的高、低水位值，适用性强；

4、人机交互界面清晰，上位机监控系统采用MCGS组态，可以实现对外界系统的实时监控、报警、数据输出和曲线显示等功能。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中水塔水位监控演示装置的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例中供水模块的结构图；

图3为本实用新型一个实施例中PLC的I/O分配图；

图4为本实用新型一个实施例中的手动系统的电路结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

根据本实用新型一个实施例，提供一种水塔水位监控演示装置，如图1所示，包括：

液位检测模块；

PLC控制器，所述的液位检测模块的输出端与PLC连接，PLC的输出端连接有水位报警模块和供水模块；

上位机监控模块，与PLC控制器连接；

手动控制模块，所述的水位报警模块和供水模块还与手动控制模块连接。

根据本实用新型一个实施例，如图2所示，其中显示了供水模块的结构。其中，水池1是主要的供水水池，水池2是备用水池；水位值S0为水池1的报警水位(或阈值水位)，当水池1的液位低于水位值S0时意味着水泵进水口缺水，系统将自动切断电源并报警，同时开关KT打开，水池2向水塔注水。

S3、S2、S1分别标识水塔的低水位、中水位、高水位，水塔水位决定水泵的运行情况。当水位高于S1，两台电机均不工作；当水位高于S2且低于S1，仅水泵1工作；当水位高于S3低于S2，水泵1和水泵2均工作；当水位低于S3，两台水泵均工作且打开KT1从水池1进水。

根据本实用新型一个实施例，如图3所示，为PLC控制器的电路连接图，其中KM1控制水泵1，KM2控制水泵2，KT控制阀1，KT1控制阀2，HL1：高水位显示灯HL2：中水位显示灯HL3：低水位显示灯HL4：报警灯。

根据本实用新型一个实施例，如图4所示，其中显示了手动控制模块电路结构图，手动模式和自动模式的切换由转换开关KK实现，手动控制方式通过交流接触器控制两台水泵手动运行。水泵的运行按照顺序开启和逆序关闭的时序，在水泵1没有运行的情况下，水泵2不能启动运行；在两个水泵同时运行、水泵2没有停止情况下，水泵1不能停止。

当转换开关KK在手动位置，按下起动按钮SB1，水泵1运行向水塔注水。在M1泵运行时，按下起动按钮SB2，水泵2运行向水塔注水。当水箱水位低于S3时，水泵1和水泵2同时工作，且电磁阀KT1打开进水。当液位上升至S2时，水泵2先停止工作，KT相应停止工作，水泵1继续工作。液位上升至S1时，水泵1最终也停止工作。当用户用水使上水箱放水，液位随之下降，当液位又低于S1时水泵1起动工作，如用户用水量较大，下水量大于上水量，使液位继续下降至S2时，水泵2起动工作同时KT1也打开进水，使上水量大幅上升，保持液位。

综上，手动控制模块由一个转换开关(KK)实现手动模式和自动模式的切换，手动运行方式由一个交流接触器实来控制两台水泵运行。启动按钮SB1闭合时，水泵1工作；启动按钮SB2闭合时，水泵2工作；供水高峰期时，水泵1和水泵2同时工作，还可以打开电磁阀(KT1)进水。

根据本实用新型一个实施例，PLC控制器优选的型号为FX2N-32MR。FX2N-32MR具有如下特点：I/O点数为32、继电器输出型、直流24V电源，是小型化，高速度，高性能的可编程控制器。

根据本实用新型一个实施例，上位机监控系统采用MCGS监控。MCGS组态具有功能完善、可视性好等特点，可以实现对水位的实时监控、报警、数据输出和曲线显示等功能。

根据本实用新型一个实施例，液位检测模块采用液位传感器实现。根据实际供水需求，采用四个压力传感器(S3、S2、S1、S0)分别标识不同的水位(水塔的低水位、中水位、高水位；水池1的报警水位)。当水位到达传感器位置，其常开触点闭合常闭触点断开，控制水泵的开启与停止。传感器型号为PA3020，PA3020为电子式压力传感器，传感器经过A/D转换器后与PLC连接。

根据本实用新型一个实施例，水位报警模块由指示灯HL1、HL2、HL3、HL4和蜂鸣器H实现。当水位到达低水位时，低水位灯HL3亮；当水位到达中水位，中水位灯HL2亮；当水位到达高水位，高水位灯HL1亮；当水位到达水池1的报警水位，报警灯HL4亮，蜂鸣器H报警。

本实用新型采用上述技术方案，具有以下优点和积极效果：1、控制器采用性能稳定可靠的PLC，可以连续实时地测出水塔的水位、水压值信息，及时有效地调节；2、既可以实现对水位的自动控制，也可以实现手动控制；3、根据实际供水情况，可以方便地更改水塔的高、低水位值，适用性强；4、人机交互界面清晰，上位机监控系统采用MCGS组态，可以实现对外界系统的实时监控、报警、数据输出和曲线显示等功能。

应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求的本实用新型的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本实用新型做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。

Claims (10)

1.一种水塔水位监控演示装置，其特征在于，包括：

液位检测模块，适于检测水塔水位；

PLC控制器，所述的液位检测模块的输出端与PLC连接，PLC的输出端连接有水位报警模块和供水模块，PLC控制器适于根据液位检测模块的输出来控制供水模块供水和报警模块报警；和

上位机监控模块，与PLC控制器连接，适于为用户提供监控界面。

2.根据权利要求1所述的水塔水位监控演示装置，其特征在于，还包括：

手动控制模块，所述的水位报警模块和供水模块还与手动控制模块连接；

手动控制模块的手动控制方式与PLC控制器的自动控制方式通过设置的开关来切换。

3.根据权利要求1所述的水塔水位监控演示装置，其特征在于，所述供水模块包括：供水水池、备用水池、第一水泵和第二水泵；供水水池和备用水池通过第一和/或第二水泵向水塔注水；

当供水水池的水位达到或低于预设的阈值水位时，PLC控制器控制备用水池向水塔注水。

4.根据权利要求1所述的水塔水位监控演示装置，其特征在于：

液位检测模块所检测的水塔的水位包括：低水位、中水位、高水位；

PLC控制器根据三种水位来控制两个水泵的工作，使水位越低时，供水量越大，从而快速注水。

5.根据权利要求1所述的水塔水位监控演示装置，其特征在于：手动控制模块的手动控制方式通过交流接触器控制一台或者多台水泵手动运行；

如果有两个水泵，水泵的运行按照顺序开启和逆序关闭的时序，在第一水泵没有运行的情况下，第二水泵不能启动运行；在两个水泵同时运行、第二水泵没有停止情况下，第一水泵不能停止。

6.根据权利要求1所述的水塔水位监控演示装置，其特征在于：PLC控制器优选的型号为FX2N-32MR。

7.根据权利要求1所述的水塔水位监控演示装置，其特征在于：上位机监控系统采用MCGS监控。

8.根据权利要求1所述的水塔水位监控演示装置，其特征在于：液位检测模块采用液位传感器实现；

当水位到达传感器位置，其常开触点闭合常闭触点断开，控制水泵的开启与停止。

9.根据权利要求4所述的水塔水位监控演示装置，其特征在于：水位报警模块由指示灯HL1、HL2、HL3、HL4和蜂鸣器H实现；

当水位到达低水位时，低水位灯HL3亮；当水位到达中水位，中水位灯HL2亮；当水位到达高水位，高水位灯HL1亮；当水位到达水池1的报警水位，报警灯HL4亮，蜂鸣器H报警。

10.根据权利要求3所述的水塔水位监控演示装置，其特征在于，液位检测模块适于检测供水水池的阈值水位。

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