供水自動控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種供水自動控制系統(tǒng)，包括至少兩液位繼電器和一自動控制電路；自動控制電路兩端連接液位繼電器電源端；自動控制電路包括液位繼電器常開觸點、至少兩個中間繼電器、水泵開啟繼電器、水泵停止繼電器和交流接觸器；每一液位繼電器常開觸點與一中間繼電器線圈串聯(lián)形成第一、二支路；兩中間繼電器常閉觸點與水泵停止繼電器線圈串聯(lián)形成第三支路；兩中間繼電器常開觸點并聯(lián)與水泵開啟繼電器線圈串聯(lián)形成第四支路；水泵開啟繼電器常開觸點與交流接觸器常開觸點并聯(lián)與水泵停止繼電器常閉觸點以及交流接觸器線圈串聯(lián)形成第五支路；第一至五支路均并聯(lián)。本實用新型通過控制交流接觸器主觸點開合進而控制水泵主供電回路，成本較低、操作簡單。
【專利說明】供水自動控制系統(tǒng)
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及自動控制技術(shù)，尤其涉及一種供水自動控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在水利、農(nóng)業(yè)、化工等生產(chǎn)中經(jīng)常會碰到單臺水泵給多個水箱、或水塔供水的情況，通常利用比較復雜的控制元器件實現(xiàn)控制，比如采用超聲波液位計、中間繼電器(包括一個水泵開啟繼電器和一個水泵停止繼電器)、交流接觸器和可編程控制器(以下簡稱PLC),電動閘閥，通過在PLC內(nèi)部編寫程序，當水箱中的水位發(fā)生變化時，通過超聲波液位計發(fā)出信號給PLC，PLC通過內(nèi)部的程序控制相關管路電動閘閥開、停，同時把電動閘閥的開、停到位信號回傳給PLC、水泵開啟繼電器或水泵停止繼電器動作，進而控制交流接觸器主觸點導通或斷開水泵供電回路，但工程造價過高，在臨時工程中又不適用，若人工手動開停水泵的話，操作強度太大，且需要多人協(xié)助，否則無法及時掌握水箱中水位的變化。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型提供一種供水自動控制系統(tǒng)，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，降低生產(chǎn)成本且簡化人工操作。
[0004]本實用新型一種供水自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少兩液位繼電器和一自動控制電路；所述自動控制電路的兩端連接所述液位繼電器的電源端；
[0005]所述自動控制電路包括所述液位繼電器的常開觸點、至少兩個中間繼電器、一個水泵開啟繼電器、一個水泵停止繼電器和一個交流接觸器；
[0006]每一所述液位繼電器的常開觸點與每一所述中間繼電器的線圈串聯(lián)分別形成第一支路和第二支路；兩個所述中間繼電器的常閉觸點以及水泵停止繼電器的線圈串聯(lián)形成第二支路;
[0007]兩所述中間繼電器的常開觸點并聯(lián)后與所述水泵開啟繼電器的線圈串聯(lián)形成第四支路；
[0008]所述水泵開啟繼電器的常開觸點與所述交流接觸器的常開觸點并聯(lián)后與所述水泵停止繼電器的常閉觸點以及交流接觸器的線圈串聯(lián)形成第五支路；
[0009]上述第一支路、第二支路、第三支路、第四支路和第五支路均并聯(lián)形成所述自動控制電路用于通過控制所述交流接觸器的主觸點開合進而控制水泵的主供電回路。
[0010]其中，該系統(tǒng)還包括手動控制電路和一用于在所述手動控制電路與所述自動控制電路之間進行轉(zhuǎn)換的手動轉(zhuǎn)換開關；
[0011]所述手動控制電路包括串聯(lián)的停止按鈕及啟動按鈕；
[0012]所述手動轉(zhuǎn)換開關的公共端與所述液位繼電器的其中一個電源端連接，所述手動轉(zhuǎn)換開關的其中一轉(zhuǎn)換端與所述自動控制電路串聯(lián)，所述手動轉(zhuǎn)換開關的另一轉(zhuǎn)換端與所述手動轉(zhuǎn)換電路一端串聯(lián)；
[0013]所述手動轉(zhuǎn)換電路另一端連接在第五支路中所述水泵停止繼電器常閉觸點與交流接觸器線圈之間；
[0014]所述交流接觸器還包括另一常開觸點，所述交流接觸器的另一常開觸點并聯(lián)在所述啟動按鈕兩端。
[0015]進一步地，該系統(tǒng)還包括一熔斷器；
[0016]所述熔斷器與所述自動控制電路串聯(lián)，且所述熔斷器與所述手動控制電路串聯(lián)。
[0017]特別是，該系統(tǒng)還包括一熱繼電器；
[0018]所述熱繼電器串聯(lián)在交流接觸器主觸點與水泵電機定子之間；
[0019]所述熱繼電器的常閉觸點所述交流接觸器線圈串聯(lián)。
[0020]本實用新型提供的供水自動控制系統(tǒng)，液位繼電器的供電端子分別連接電源，當兩個水箱中均沒有水時，兩液位繼電器的線圈均得電，兩液位繼電器的常開觸點均閉合，第一支路和第二支路均導通，兩中間繼電器線圈均得電，兩中間繼電器的常閉觸點均斷開，第三支路斷開，水泵停止繼電器線圈失電，水泵停止繼電器的常閉觸點閉合，兩中間繼電器的常開觸點均閉合，第四支路得電，水泵開啟繼電器線圈得電，水泵開啟繼電器常開觸點閉合，第五支路得電，交流接觸器線圈得電，控制交流接觸器主觸點閉合，導通水泵供電回路，水泵工作向兩水箱供水；
[0021]兩水箱內(nèi)水位上升至預設的最高水位時，兩液位繼電器的線圈失電，液位繼電器常開觸點均斷開，第四支路斷開，水泵開啟繼電器失電，水泵開啟繼電器常開觸點斷開；兩中間繼電器常閉觸點均閉合，第三支路閉合，水泵停止繼電器得電，水泵停止繼電器常閉觸點斷開，第五支路斷開，交流接觸器線圈失電，交流接觸器主觸點斷開，水泵供電回路斷開，水泵停止向兩水箱供水；當兩水箱中有一個水位未到達預設的最高水位時，其中一個液位繼電器線圈得電，有一個液位繼電器常開觸點閉合，則第四支路就會保持導通狀態(tài)，水泵開啟繼電器線圈得電，交流接觸器主觸頭導通水泵供電回路，水泵就持續(xù)向水箱內(nèi)供水，可以通過浮球閥自動機械關閉向已達到最高水位水箱的供水管道；
[0022]隨著兩個水箱不同的用水需求，隨機有一個水箱最先達到預設的最低水位，則安裝在該水箱上的液位繼電器線圈得電，該液位繼電器的常開觸點閉合，則與該常開觸點串聯(lián)的一個支路導通，假設第一支路導通，則串聯(lián)在第一支路中的中間繼電器線圈得電，則第四支路中有一個中間繼電器的常開觸點閉合，則第四支路導通，水泵開啟繼電器線圈得電，進而通過交流接觸器線圈得電使得交流接觸器主觸點閉合，導通水泵供電回路，水泵向兩水箱供水；
[0023]采用液位繼電器、中間繼電器和交流接觸器、浮球閥構(gòu)成的控制系統(tǒng)相對于現(xiàn)有技術(shù)中采用超聲波液位計、中間繼電器、電動閘閥以及PLC形成的控制系統(tǒng)，大大降低了生產(chǎn)成本，并且電路簡單、動作可靠，能夠自動控制水泵向多個水箱供水，大大減少了人工操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型實施例提供的供水自動控制系統(tǒng)的電路圖；
[0025]圖2為本實用新型實施例提供的自動控制系統(tǒng)中各水箱內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本實用新型實施例提供的自動控制系統(tǒng)中的液位繼電器的內(nèi)部電路圖?！揪唧w實施方式】
[0027]如圖1-3所示，本實用新型一種供水自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少兩液位繼電器(具體為第一液位繼電器X和第二液位繼電器Y，)和一自動控制電路；自動控制電路的兩端連接液位繼電器的電源端；第一液位繼電器X和第二液位繼電器Y共用一交流電源，如圖1所示，電源端子1、8均連接220V交流電源；自動控制電路包括第一液位繼電器的常開觸點X2、X3、第二液位繼電器的常開觸點Y2、Y3、至少兩個中間繼電器(具體為第一水箱高水位繼電器和第二水箱高水位繼電器)、一個水泵開啟繼電器、一個水泵停止繼電器和一個交流接觸器；第一液位繼電器的常開觸點X2、X3與第一水箱高水位繼電器的線圈Kl串聯(lián)形成第一支路，第二液位繼電器的常開觸點Y2、Y3與第二水箱高水位繼電器的線圈Κ2串聯(lián)形成第二支路；第一水箱高水位繼電器的常閉觸點Κ13和第二水高水位箱繼電器的常閉觸點Κ23以及水泵停止繼電器的線圈Κ3串聯(lián)形成第三支路；第一水箱高水位繼電器的常開觸點Kll和第二水箱高水位繼電器的常開觸點Κ21并聯(lián)后與水泵開啟繼電器的線圈Κ4串聯(lián)形成第四支路；水泵開啟繼電器的常開觸點Κ41與交流接觸器的常開觸點KMl并聯(lián)后與水泵停止繼電器的常閉觸點Κ33以及交流接觸器的線圈KM串聯(lián)形成第五支路；上述第一支路、第二支路、第三支路、第四支路和第五支路均并聯(lián)形成自動控制電路用于通過控制交流接觸器的主觸點開合進而控制水泵的主供電回路。
[0028]本實施例中以單臺水泵30向兩個水箱自動供水為例進行說明，每個水箱需要一個液位繼電器、水箱進水口安裝一個浮球閥9，第一液位繼電器X的高水位探頭端子Χ5、低水位探頭端子Χ6和基準水位探頭端子Χ7均伸入第一水箱10中，用于在第一水箱10中的水位到達各探頭端子設定的水位時發(fā)出信號使得第一液位繼電器X的常開觸點Χ2、Χ3動作，進而觸發(fā)自動控制電路；同樣第二液位繼電器Y的高水位探頭端子Υ5、低水位探頭端子Υ6和基準水位探頭端子Υ7均伸入第二水箱20中，用于在第二水箱20中的水位到達各探頭端子設定的水位(例如水箱高3.0m,溢水口 IOa高2.8m,進水口 IOb高2.5m,浮球閥8處于閉合管路時的浮球截止位IOc高2.3m,出水口 IOd高0.3m,設定高水位5a為2.0m,低水位6a為0.5m，基準水位7a為0.3m)時發(fā)出信號使得第二液位繼電器Y的常開觸點Y2、Y3動作，進而觸發(fā)自動控制電路；為了保護浮球閥9和水泵30，浮球截止位IOc通常要高水位5a高200?300mm，當?shù)谝凰鋬?nèi)部水位低于低水位6a，而第二水箱內(nèi)部水位到達高水位5a時，水泵處于工作狀態(tài)，持續(xù)向兩水箱進水，這時第二水箱內(nèi)部水位達到浮球截止位IOc時，可以通過浮球閥9將進水口 IOb堵死，水泵只向第一水箱進水，待第一水箱內(nèi)水位達到高水位5a時，水泵停止工作，如果浮球截止位IOc與高水位5a距離太近，還未到達高水位5a時有可能浮球閥就把進水管堵上了，水泵會持續(xù)進水，這樣浮球閥9受損嚴重，并且，水泵的進水壓力會大大增加，水泵也容易損壞。出水口 IOd的位置通常不高于基準水位7a，這樣水箱內(nèi)的水高于基準水位部分的水都能經(jīng)出水口流出使用。
[0029]本實用新型提供的供水自動控制系統(tǒng)，液位繼電器的電源端子1、8分別連接交流電源，當?shù)谝凰?0、第二水箱20中均沒有水時，第一液位繼電器的線圈KA和第二液位繼電器的線圈KA均得電，第一液位繼電器的常開觸點X2、X3、第二液位繼電器的常開觸點Y2、Y3均閉合，第一支路和第二支路均導通，兩中間繼電器線圈(即第一水箱高水位繼電器線圈Kl和第二水箱高水位繼電器線圈K2)均得電，兩中間繼電器的常閉觸點(第一水箱高水位繼電器常閉觸點K13和第二水箱高水位繼電器常閉觸點K23)均斷開，第三支路斷開，水泵停止繼電器線圈K3失電，水泵停止繼電器的常閉觸點K33閉合，兩中間繼電器的常開觸點(第一水箱高水位繼電器常開觸點Kll和第二水箱高水位繼電器常開觸點K21)均閉合，第四支路得電，水泵開啟繼電器線圈K4得電，水泵開啟繼電器常開觸點K41閉合，第五支路得電，交流接觸器線圈KM得電，控制交流接觸器主觸點閉合，導通水泵供電回路，水泵工作向兩水箱供水；
[0030]兩水箱內(nèi)水位上升至預設的最高水位(2.0m)時，兩液位繼電器的線圈KA失電，第一液位繼電器常開觸點X2、X3和第二液位繼電器常開觸點Y2、Y3均斷開，第一支路、第二支路均斷開，第一水箱高水位繼電器常開觸點Kll和第二水箱高水位繼電器常開觸點Κ21均斷開，第四支路斷開，水泵開啟繼電器線圈Κ4失電，水泵開啟繼電器常開觸點Κ41斷開；第一水箱高水位繼電器常閉觸點Κ13和第二水箱高水位繼電器Κ23均閉合，第三支路閉合，水泵停止繼電器線圈Κ3得電，水泵停止繼電器常閉開關Κ33斷開，第五支路斷開，交流接觸器線圈KM失電，交流接觸器主觸點斷開，水泵供電回路斷開，水泵停止向兩水箱供水；當兩水箱中有一個水位未到達預設的最高水位時，其中一個液位繼電器線圈得電，有一個液位繼電器常開觸點閉合，則第四支路就會保持導通狀態(tài)，水泵開啟繼電器線圈Κ4得電，交流接觸器主觸頭導通水泵供電回路，水泵就持續(xù)向水箱內(nèi)供水，可以通過浮球閥9自動機械關閉向已達到最高水位水箱的供水管道；
[0031]隨著兩個水箱不同的用水需求，隨機有一個水箱最先達到預設的最低水位，則安裝在該水箱上的液位繼電器線圈得電，該液位繼電器的常開觸點閉合，則與該常開觸點串聯(lián)的一個支路導通，假設第一支路導通，則串聯(lián)在第一支路中的中間繼電器線圈得電，則第四支路中有一個中間繼電器的常開觸點閉合，則第四支路導通，水泵開啟繼電器線圈得電，進而通過交流接觸器線圈得電使得交流接觸器主觸點閉合，導通水泵供電回路，水泵向兩水箱供水；
[0032]若需要單臺水泵向三個水箱自動供水時，則需要增加一個第三液位繼電器和一個第三水箱高水位繼電器、第三水箱進水口管路浮球閥，將第三液位繼電器的常開觸點與第三水箱高水位繼電器線圈串聯(lián)形成的支路與第一至五支路并聯(lián)；再將第三水箱高水位繼電器的常閉觸點串聯(lián)接入第三支路中；最后將第三水箱高水位繼電器的常開觸點與第四支路中的第一水箱高水位繼電器常開觸點和第二水箱高水位繼電器常開觸點均并聯(lián)即可；向四個水箱供水以此類推，不再贅述。
[0033]采用液位繼電器、中間繼電器、浮球閥和交流接觸器構(gòu)成的控制系統(tǒng)相對于現(xiàn)有技術(shù)中采用超聲波液位計、中間繼電器以及PLC形成的控制系統(tǒng)，大大降低了生產(chǎn)成本，并且電路簡單、動作可靠，能夠自動控制水泵向多個水箱供水，大大減少了人工操作。
[0034]此種設計中電控回路利用簡單液位繼電器、中間繼電器以及交流接觸器等元器件，利用水的導通原理，液位繼電器內(nèi)部有晶體管對水的導通電流進行放大，利用三極管的飽和導通及截止狀態(tài)，以驅(qū)動液位繼電器線圈得電失電，進而觸發(fā)輔助觸點動作，通過中間繼電器進行邏輯組合判斷，進而觸發(fā)水泵供電回路的交流接觸器進行動作，只要有任何一個水箱在低水位狀態(tài)，即啟動水泵，供水；多水箱同時在高水位時，則水泵斷電，停止供水。管路的閉合通過浮球閥自動機械控制。在總進水管路中安裝止回閥40，防止水錘效應對水泵的沖擊。液位繼電器可選用JYB-714型液位繼電器。
[0035]作為上述供水自動控制系統(tǒng)的優(yōu)選實施方式，該系統(tǒng)還包括手動控制電路和一用于在手動控制電路與自動控制電路之間進行轉(zhuǎn)換的手動轉(zhuǎn)換開關11;手動控制電路包括串聯(lián)的停止按鈕12及啟動按鈕13 ;手動轉(zhuǎn)換開關的公共端Ila連接在液位繼電器的其中一電源端，手動轉(zhuǎn)換開關的其中一轉(zhuǎn)換端(即自動擋Ilb)與自動控制電路串聯(lián)，手動轉(zhuǎn)換開關的另一轉(zhuǎn)換端(即手動擋He)與手動轉(zhuǎn)換電路一端串聯(lián)；手動轉(zhuǎn)換電路另一端連接在第五支路中水泵停止繼電器常閉觸點K33與交流接觸器線圈KM之間；交流接觸器還包括另一常開觸點KM2，交流接觸器的另一常開觸點KM2并聯(lián)在啟動按鈕13兩端。
[0036]當上述自動控制電路中的元器件出現(xiàn)故障，需要維修或更換時，可以將手動轉(zhuǎn)換開關11由自動擋I Ib撥到手動擋I Ic，液位繼電器受手動控制電路控制，啟動按鈕13、手自動轉(zhuǎn)換開關11和停止按鈕12均可設置在配電箱外部，便于操作；啟動按鈕13和停止按鈕12這里均沒有自保持功能，可理解為電動開關，按一下啟動按鈕，手動控制電路導通，交流接觸器線圈KM得電，與啟動按鈕并聯(lián)的交流接觸器常開觸點KM2閉合，松開啟動按鈕13后，交流接觸器線圈KM自保持以始終處于得電狀態(tài)，水泵供電回路導通，水泵啟動向各水箱供水；按一下停止按鈕12，手動控制電路斷開，交流接觸器線圈KM失電，交流接觸器常開觸點KM2斷開，松開停止按鈕12后手動控制電路仍然處于斷開狀態(tài)，水泵供電回路斷開，水泵停止供水。
[0037]為了保護控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括一熔斷器14 ;熔斷器14與自動控制電路串聯(lián)，與手動控制電路也串聯(lián)。當控制系統(tǒng)的主回路中電流超過熔斷器的規(guī)定值時，熔斷器根據(jù)電流超過規(guī)定值一段時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使控制系統(tǒng)主回路斷開，起到保護控制系統(tǒng)的作用。
[0038]為了保護水泵電機，該系統(tǒng)還包括一熱繼電器；熱繼電器KK串聯(lián)在水泵電機定子與交流接觸器主觸頭之間；熱繼電器的常閉觸點KKl與所述交流接觸器線圈KM串聯(lián)。
[0039]當水泵供電回路中電流及時間超過熱繼電器規(guī)定時，由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當形變達到一定距離時，就推動連桿動作，使控制系統(tǒng)中第五支路斷開，從而使交流接觸器線圈KM失電，從而使得水泵供電回路斷開，實現(xiàn)電動機的過載保護。
[0040]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種供水自動控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括至少兩個液位繼電器和一自動控制電路；所述自動控制電路的兩端連接所述液位繼電器的電源端； 所述自動控制電路包括所述液位繼電器的常開觸點、至少兩個中間繼電器、一個水泵開啟繼電器、一個水泵停止繼電器和一個交流接觸器； 每一所述液位繼電器的常開觸點與每一所述中間繼電器的線圈串聯(lián)分別形成第一支路和第二支路；兩個所述中間繼電器的常閉觸點以及水泵停止繼電器的線圈串聯(lián)形成第三支路； 兩個所述中間繼電器的常開觸點并聯(lián)后與所述水泵開啟繼電器的線圈串聯(lián)形成第四支路； 所述水泵開啟繼電器的常開觸點與所述交流接觸器的常開觸點并聯(lián)后與所述水泵停止繼電器的常閉觸點以及交流接觸器的線圈串聯(lián)形成第五支路； 上述第一支路、第二支路、第三支路、第四支路和第五支路均并聯(lián)形成所述自動控制電路，用于通過控制所述交流接觸器的主觸點開合進而控制水泵的主供電回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供水自動控制系統(tǒng)，其特征在于: 該系統(tǒng)還包括手動控制電路和一用于在所述手動控制電路與所述自動控制電路之間進行轉(zhuǎn)換的手動轉(zhuǎn)換開關； 所述手動控制電路包括串聯(lián)的停止按鈕及啟動按鈕； 所述手動轉(zhuǎn)換開關的公共端與所述液位繼電器的其中一個電源端，所述手動轉(zhuǎn)換開關的其中一轉(zhuǎn)換端與所述自動控制電路串聯(lián)，所述手動轉(zhuǎn)換開關的另一轉(zhuǎn)換端與所述手動轉(zhuǎn)換電路一端串聯(lián)； 所述手動轉(zhuǎn)換電路另一端連接在第五支路中所述水泵停止繼電器常閉觸點與交流接觸器線圈之間； 所述交流接觸器還包括另一常開觸點，所述交流接觸器的另一常開觸點并聯(lián)在所述啟動按鈕兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供水自動控制系統(tǒng)，其特征在于: 該系統(tǒng)還包括一熔斷器； 所述熔斷器與所述自動控制電路串聯(lián)，且所述熔斷器與所述手動控制電路串聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的供水自動控制系統(tǒng)，其特征在于: 該系統(tǒng)還包括一熱繼電器； 所述熱繼電器串聯(lián)在交流接觸器主觸點與水泵電機定子之間； 所述熱繼電器的常閉觸點與所述交流接觸器線圈串聯(lián)。
【文檔編號】G05D9/12GK203759554SQ201420170089
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】梁濤, 李伯虎 申請人:淮南礦業(yè)(集團)有限責任公司