一种全自动暖水供给设备

2018-05-14冯玲胡勤国陈春茂冯原

科技风 2018年1期

冯玲胡勤国陈春茂冯原

摘要：在一些公司的集体公寓宿舍或者大学宿舍里面的暖水供给，通常是提前将水烧好放在储水桶里面，所以我们经常会在学校宿舍的楼顶看见几个金属类的大型水箱，水箱里面储存的就是平时就用的热水，而这些热水都是提前从锅炉房里面烧好通过水泵运输到大形的水箱里面，从而使同学们能够随时的使用热水。而传统的暖水供给需要很多的人工参与，烧水需要人力，查看水箱需要人力，还经常出现干烧的情况。今天本文介绍的这一种全自动暖水供给设备不仅减少了大量人力的投入，还大大减少了发生意外的风险。利用本文介绍的这款全自动暖水供给设备，能够实现如下功能：当水箱中的水位处于低水位的时候，单片机控制自动启动水泵抽水并且同时启动加热棒，当水箱中的水达到设定的温度值100摄氏度时，加热棒停止加热；当液位浮球开关与水箱顶部的限位开关接触后触发高水位信号，水泵停止抽水。

关键词：水箱；全自动；加热棒；液位浮球开关；单片机

一、全自动暖水供给设备控制器工作原理

该型全自动暖水供给设备控制器原理主要利用单片机、电磁阀、液位浮球开关等组成的水位控制电路来对水箱进行自动控制。控制器电路主要由电源电路、水位信号检测电路、输出驱动电路三部分组成，下面分别加以介绍。

（一）电源电路

[JP2]AC220V电压经变压器降压过后，其次级输出近13V左右交流电加至整流桥输入端，整流后经电容滤波得到约10.5V直流电压。该电压经电阻加到红色发光二极管上，將红色发光二极管点亮，表示电源正常。该电压除了为ICI及继电器提供工作电源外还直接送到水位检测电极.作为水位检测的公共电位。[JP]

（二）水位信号检测电路

该部分是利用液位浮球开关与水箱顶部的限位开关接触后触发高水位信号，然后将高水位信号发送给单片机，单片机收到信号以后立马将信号传递给进水电磁阀，电磁阀收到单片机传输过来的高水位信号过后立马断电，电磁阀失电后电磁力消失，进水口关闭。液位浮球开关与水箱底部的限位开关接触后触发低水位信号，然后将低水位信号发送给单片机，单片机收到信号以后立马将信号传递给电磁阀，电磁阀收到单片机传输过来的低水位信号过后立马得电，电磁阀得电后进水口开启，开始给水箱供水。

（三）输出驱动电路

该部分主要由单片机，继电器、功能选择开关及输出状态指示绿发光管LED组成。功能选择开关处于“加水”时，单片机给继电器一个动作信号，其相应触点闭合，外接负荷（电磁阀）得电开始打开水龙头放水工作，输出状态指示绿发光管LED也被点亮；处于“放水”位时，触点断开，外接负荷被切断，进水电磁阀失电后阀门关闭，当功能选择开关处于放水时给单片机一个高电平信号，然后单片机将信号传递给水箱底部的控制放水的继电器，继电器得到信号过后触点闭合，放水电磁阀得电打开开始放水；当功能选择开关处于“自动”位置时.动作与否受单片机的控制.当液位浮球开关与水箱底部的限位开关接触后触发低水位信号，继电器得电动作，其触点闭合，外接负荷（电磁阀）得电打开，开始给水箱供水。当液位浮球开关与水箱顶部的限位开关接触后触发高水位信号则断开，外接负荷（电磁阀）失电关闭进水口。

二、控制方式及保护

（一）手动控制加水

本文介绍的这款水箱水位自动控制器既可以手动控制加水放水也可以全自动加水放水，手动控制加水放水主要是为了方便大家清洗水桶以及其他需要手动操作的场景，如需手动控制加水，只需将功能选择开关选择至“加水”，单片机给继电器一个动作信号，其相应触点闭合，外接负荷（电磁阀）得电开始打开水龙头放水工作。

（二）手动控制放水

将功能选择开关选择至“放水”，单片机输出一个高电平信号，然后单片机将信号传递给水箱底部的控制放水的继电器，继电器得到信号过后触点闭合，放水电磁阀得电打开电磁阀开始放水。

（三）缺水保护

当水位下降到下限水位，液位浮球开关与水箱底部的下限水位开关接触后触发低水位信号，然后将低水位信号发送给单片机，单片机收到信号以后立马将信号传递给电磁阀，电磁阀收到单片机传输过来的低水位信号过后立马得电，电磁阀得电后进水口开启，开始给水箱供水，从而起到缺水保护作用。

（四）超温保护

当温度传感器检测到温度超过120摄氏度时，此时发送给单片机一个超温信号，随后单片机立马给控制加热棒的供给电源断电，这是为了在当加热棒损坏失控的时候保护全自动暖水供给设备以及人的生命安全。

参考文献：

[1]田毅勤.一种用于水位控制的简单设备——水压浮漂阀[J].建筑技术通讯（给水排水），1987（02）.

[2]魏巍，陈虎，赵贵，赵辉，司海波，刘彬.水箱液位控制系统建模与其PID控制器设计[J].中国科技信息，2008（20）.