欧姆龙定位控制器NC413在线切割机中的应用
欧姆龙定位控制器NC413在线切割机中的应用
欧姆龙贸易上海有限公司杨霖
摘要：
本文针对线切割机多轴之间的线速度同步控制，提供一套解决的方法，并给出控制原理图。
关键词：定位控制器速度控制伺服同步编码器张力线切割机
Abstract:
This paper focuses on the synchronization of line speed among multi-axes of line cutter, provides the solution and control principle diagram.
Key words：CJ1W－NC413 Speed control Servo Synchronization Encoder Tension Line cutter
1.引言
随着晶片、磁性材料等新材料应用的不断发展，已经广泛用于太阳能电池、下一代照明光源、纳米元器件等一系列高新技术领域的基础材料。针对这类新材料的切割与加工设备，目前主要依赖进口，其中控制器作为其核心技术，不同于一般的数控系统，因此成本过高。为了提高产品竞争力，现在国内一家民营公司采用欧姆龙CJ1W－NC413定位控制器，利用其多功能速度控制、高速响应等特点，并结合欧姆龙W系列驱动器，在高速走丝线切割机得到很好的应用。
2.系统说明
2.1 工艺说明
(1)工艺原理图
线切割系统的磨削原理是使用自由研磨剂而非固定的研磨剂，因此往复式切削系统比传统的单向切削系统具有一定的优势。对于同种材料来说，系统可以有更大的行程和线的移动速度，只有通过线的往复运动，才能达到理想的研磨效果。连续的供线系统和旧线回收系统，可以避免线的破损，还可促使线的张紧以保证切削线的刚性，这有利于保持切片精度，同时，最大限度的利用切削线可以有效降低消耗。动作过程示意图如图1所示。
图1 动作过程示意图
?主动轮主轴1：轴1(1.8KW伺服驱动器)带动3个套有钢丝线的滚筒，通过高速往复运动，对工件台的工件进行切割加工；
?放线轮从轴2：轴2 进行钢丝线放线，跟随主轴运行线速度与轴1 保持同步
?收线轮从轴3：轴3进行钢丝线收线，跟随主轴运行线速度与轴1保持同步，通过收线牵引轮（即排线器）均匀收线，
(2)设计要求
?钢线线行程：1400mm（一往复）；
?钢丝线往返频率: 30~60次/分；
?钢丝线线速度（60次/分钟时）：
?84m/分钟（0~140m）正弦变化）（钢丝线周期1分钟60个来回时，0~140m/分正弦变化）；
?钢丝线进给：0~15m/分钟。
2.2 控制难点
(1)钢丝线在高速往复运行中的张力控制，必须保持张力稳定；
(2)在线实时调整从轴2、3的速度，从而与主轴1保持线速度同步；
(3)钢丝线收放线均匀；
2.3欧姆龙解决方案
(1)通过控制钢丝线在切削过程中的线速度恒定从而保持钢丝线的张力稳定，通过CJ1W－NC413的Jog速度控制方式控制伺服正反转运行。
(2)在机械摆杆（张力控制器）处添加绝对值编码器，在钢丝线正转时，机械摆杆会下摆，反之，机械摆杆会上摆。通过摆杆正反转角度的变化，检测当前线速度是否同步，角度变化值可以通过绝对值编码器实时读取。
在正反转启动瞬间，由于机械惯性原因，收放线轮会有速度滞后，摆杆角度会很大，因此在启动时需要预先进行速度补给；在匀速运行过程中，实时监控绝对值编码器的角度反馈，经过换算比，在线调整Jog的速度，同时可以通过override指令（在线变速）实时对速度进行调节，控制精度0.01r/min，从而达到3轴线速度同步。
(3)在收线轮进行收线时，通过排线器往复引线，达到均匀收线；收线轮绕线一圈后，收线轮直径增大，因此下一次绕线速度也会增大，反之速度减小；此时，排线器的速度也会随时改变，因为是简单速度控制，可以通过变频器，通过模拟量进行无极调速，同步控制方式通过收线轮速度变化，经过换算比控制变频器的输出。
2.4 配置与控制流程说明
1欧姆龙征文集2007
2
欧姆龙征文集2007(1)配置说明
控制器：CJ1G －45H ＋CJ1W －NC413+CJ1W －DA041＋CJ1W －ID211;
驱动器：3×R88D －WT20H;
伺服电机：3×R88D －W1K815T 。
(2)控制流程
编码器分辨率采用1000puls/r ，机械摆杆最大速度60r/min ，那么脉冲最大读入速率1000puls/s ，即1puls/ms 。普通晶体管输入模块响应时间可以设到0.5ms ，可以响应最大速率时的输入脉冲，并且PLC 实际运行时间为0.6ms,可以在正常扫描周期内完成，可以不用通过高速中断进行处理。CJ1W －NC413 可以控制4轴输出，其中3轴控制主动轮、
放线轮、收线轮，NC 内部有独立处理的PCU ，最大处理周期为
4ms 。
伺服电机为1.8kW ，额定转速1500r/min ，3轴同步运动时最大转速：主动轮 1470r/min ，
放线轮、收线轮 1410 r/min ，此时钢丝线最大线速度可以达到280m/min, 图2示出控制流程。
3.结束语
经过现场测试后，当钢丝线的线速度达到280m/min （即伺服电机达到额定转速1500r/min ）时，机械摆杆角度较大，此时调整驱动器的增益参数，提高其动态响应速度并缩短定位调整时间，此时摆角幅度在允许范围内，经过长时间运行，系统保持稳定运行，已经完全满足设计要求。
参考文献（略） 作者简介杨霖 技术工程师 就职于欧姆龙贸易上海有限公司 负责MC 运动控制系统的应用开发。
杨霖欧姆龙贸易上海有限公司MC 运动控制系统 技术工程师
水箱液位控制系统设计说明
过程控制综合训练 课程报告 16 —17 学年第二学期课题名称基于PLC和组态王的 系统 姓名 学号 班级 成绩
水箱液位控制系统 [摘要] 在工业生产过程中，液位贮槽如进料罐、成品罐、中间缓冲器、水箱等设备应用十分普遍，为了保证生产正常进行，物料进出需均衡，以保证过程的物料平衡。因此，工艺要求贮槽的液位需维持在给定值上下，或在某一小围变化，并保证物料不产生溢出。例如，锅炉系统汽包的液位控制，自流水生产系统过滤池、澄清池水位的控制等等。根据课题要求，设计一个单容水箱的液位过程控制系统，该系统能对一个单容水箱液位的进行恒高度控制。 关键词：过程控制液位控制PID控制 Abstract: In the process of industrial production, liquid storage tank such as product cans, buffer, tanks and other equipments are widely used. In order to ensure the normal production,material supply and demand must be balanced to guarantee the process of the production. So, the process requires that the liquid level in the tank should be maintained at a given value, or change in a small range,and ensure that the material does not overflow,for instance,system of boiler drum level control, level control of filter pool and clarification pool of self-flowing water production
液位控制系统演示工程操作说明
液位控制系统演示工程操作说明 一、创建工程 1、双击桌面中的图标，进入MCGS组态环境工作台，如图1所示。 2、点击图1中的“新建窗口”，出现“窗口0”图标。 3、点击“窗口0”鼠标右键，选择“属性”，按照图2进行设置，则窗口名称变为“水位控 制系统”，如图2右图所示。。 图2
二、画面设计 1、在“水位控制”窗口点击菜单中的【工具箱】图标，单击插入元件按钮，打开 【对象元件管理】中的【储藏罐】，选择罐17，点击确定。如图3所示，则所选中的罐出现在桌面的左上角，用鼠标改变其大小及位置。 图3 2、按照同样的方法，【储藏罐】选中2个罐（罐17，罐53），【阀】选中2个阀（阀58，阀 44），1个泵（泵40）。按图4放置。 图4 3、选中工具箱中的【流动快】按钮，单击鼠标并移动光标放置流动快。如图5所示设置
流动快。 图5 4、选中流动块，点击鼠标右键【属性】，按图6设置属性。 图6 5、添加文字，选中工具箱中的【标签】按钮，鼠标的光标变为“十字”形，在窗口任 意位置拖曳鼠标，拉出一个一定大小的矩形。建立矩形框后，鼠标在其内闪烁，可直接输入“水位控制系统演示工程”文字。选中文字，鼠标右键【属性】，按图7设置。
图7 6、点击菜单中的，可变更字体大小。按图5添加其他文字。 三、MCGS数据对象设置 2、单击工作台【实时数据库】按钮，进入【实时数据库】窗口。单击窗口右边的【新增对 象】按钮，在窗口的数据对象列表中，就会增加新的数据对象。双击选中对象，按图8设置数据对象属性。 图8 3、按照图9设置其他数据对象属性。
图9 4、双击【液位组】，存盘属性按图10设置，组对象成员按图11设置。 图10
液位控制器说明
正面
侧面背面
上面
功能和用途 本产品采用集成电路，并结合高层楼宇上、下水池（水塔）的水位分级提升进行设计，具有下下水池联合控制、水池排水及缺水保护等功能，可自动实现水箱补水、排水，并有效防止水池水位水高溢出或水泵空转损坏，是一种工业、家庭均适用的产品。非常适合城镇、农村、学校、式矿企事业单位及家庭用水的水井——水井供水工程，广泛应用于印染、化工、食品、饮料、酿酒、制糖等行业。 性能特征
（一）单控上水池控头安装说明安装图如图一所示：
D（绿线）、E（黄线）点并接到C。 （二）单控下水池（即排水池）探头安装说明安装图如图二所示： E—为下水池上限液位控制点，水们上升达到E点水位，水与探头接触，水位控制器自动开泵，水池排水；若不排水，则E点不接； D—为下水池下限液位控制点，水位下降到D点水位，水与控头脱离接触，水位控制器自动关泵，水池停止排水； C—为水池地线，放地水池的最低点与水底部接触； A、B点不接。 （三）缺水保护探头安装说明安装图如图三所示： C、D点为水池下限水位控制点，水位下降到下限水位，C、D探头之一与水面脱离接触，水位控制器继电器立即动作，切断输出，水泵停止工作； E点与C点短接； A、B点不接。 （四）上下水池联合控制探头安装说明安装图如图三所示： A—为上水池（水塔）上限液位控制点，水位上升达到A点水位，水与控头接触，水们控制器自动关泵； B—为上水池（水塔）下限液们控制点，水位下降到B点水位以下，水与探头脱离接触，水位控制自动开泵，水池充水； C—为上、下不池（水塔）公用在线，放在上、下水池的最低点与水池底部接触； D—为下水池下限液位控制点，水位下降到D点水位，水与探头脱离接触，水位控制器自动关泵，水池停止排水； E—为下水池上限液位控制点，水位上升到E点水位，水与探头接触，水位控制器自动开泵，水池排头；若不排水，则E点不接。 安装尺寸
液位开关_液位开关原理_液位开关接线图
液位开关种类及原理 1浮球液位开关 浮球液位开关结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球（简称浮球）在被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，产生开关信号。 2音叉液位开关 音叉液位开关的工作原理是通过安装在基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动。当音叉液位开关的音叉与被测介质相接触时，音叉的频率和振幅将改变，音叉液位开关的这些变化由智能电路来进行检测，处理并将之转换为一个开关信号，达到液位报警或控制的目的。为了让音叉伸到罐内，通常使用法兰或者带螺纹的工艺接头将音叉开关安装到罐体的侧面或者顶部。 3电容式液位开关 电容式液位开关的测量原理是：固体物料的物位高低变化导致探头被覆盖区域大小发生变化，从而导致电容值发生变化。探头与罐壁（导电材料制成）构成一个电容。探头处于空气中时，测量到的是一个小数值的初始电容值。当罐体中有物料注入时，电容值将随探头被物料所覆盖区域面积的增加而相应地增大，开关状态发生变化。 4外测液位开关 外测液位开关是一种利用“变频超声波技术”实现的非接触式液位开关，广泛使用于各种液体的液体检测。其测量探头安装在容器外壁上，属于一种从罐外检测液位的完全非接触检测仪表。仪表测量探头发射超声波，并检测其在容器壁中的余振信号，当液体漫过探头时，此余振信号的幅值会变小，这个改变被仪表检测到后输出一个开关信号，达到液位报警的目的。 万联芯城-电子元器件采购网https://www.wendangku.net/doc/d2484019.html,一直秉承着以良心做好良芯的服务理念，为广大客户提供一站式的电子元器件配单服务，客户行业涉及电子电工，智能工控，自动化，医疗安防等多个相关研发生产领域，所售电子元器件均为原厂渠道进货的原装现货库存。只需提交BOM表，即可为您报价。万联芯城同时为长电，顺络，先科ST等知名原厂的指定授权代理商，采购代理品牌电子元器件价格更有优势，欢迎广大客户咨询，点击进入万联芯城。
锅炉水位控制器
河南科技学院新科学院 单片机课程设计报告题目：基于单片机的锅炉水位控制器 专业班级：电气工程及其自动化104 姓名： _ 时间：2012.12.03～2012.12.21 指导教师：邵峰、徐君鹏、张素君 2012年12月20日
基于单片机控制的锅炉水位控制器设计任务书 一. 设计要求 (一) 基本功能 1.具有手动和自动两种操作模式 2.能够实现多点水位数据采集，并实时进行水位状态显示 3.具有多种连锁保护和报警功能 具体工作过程如下： 控制器上电后，首先处于自动工作模式，程序开始扫描当前锅炉的水位和压力状态，如果水位低于正常水位，发出报警信后，同时启动水泵上水，经过一定时间后，如水位到达正常水位，报警将自冻结除，同时如果压力为低压状态则马上启动鼓风机和引风机，否则控制器自动关闭鼓风机和引风机。如果水位达到最高水位和压力超过设定压力时自动报警，同时关闭水泵和风机。系统时刻跟踪显示水位和压力状态。如果你想手动操作，你可以通过手动/自动转换键把系统置为手动工作模式，此时可由人工控制水泵和风机的运行，水位和压力检测由控制器自动完成，且当水位过低时不能手动停止水泵，过高时不能启动水泵，压力过低不能停止风机，过高不能启动风机，从而实现安全联锁保护控制。 （二）扩展功能 1.系统具备一定的硬件抗干扰能力 2.系统增加软件看门狗功能 二．计划完成时间三周 1.第一周完成软件和硬件的整体设计，同时按要求上交设计报告一份。 2.第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。 3.第三周完成软件和硬件的联合调试。
目录 1引言 (1) 2总体设计方案.............................................................................. 1 2.1设计思路.............................................................................. 2 2.2设计方框图 (2) 3设计组成及原理分析..................................................................... 3 3.1水位检测电路设计..................................................................... 3 3.2驱动电路设计 (4) 3.3报警电路设计 (4) 3.4复位电路 (5) 3.5振荡电路 (5) 3.6水位指示电路 (6) 3.7手动自动路 (6) 4总结与体会 (7) 参考文献…………………………………………………………………………… 8附录1 …………………………………………………………………………… 9附录 2 …………………………………………………………………………… 10附录 3 …………………………………………………………………………… 11附录 4 (12)
液位控制器工作原理
西安祥天和电子科技有限公司详情咨询官网https://www.wendangku.net/doc/d2484019.html, 主营产品：液位传感器水泵控制箱报警器GKY仪表液位控制系统，液位控制器，无线传输收发器等 液位控制器工作原理 液位控制器是简单的液位控制系统，接线简单、使用灵活。常见的有GKY通用液位控制器和水位报警器，可以接入GKY液位传感器、电极探头（如GKYC-DJ）、UQK01等液位传感器。以下，以GKY传感器为例来说明其工作原理。 一、GKY通用液位控制器工作原理 通用液位控制器外形尺寸长150宽90高70mm，继电器输出I、输出II同步工作，在低水位吸合高水位断开，继电器触点负荷均为220V10A。用于供水时选择4端接入控制回路，用于排水时选择5端接入控制回路。以下为UGKY典型的电气控制接线方案，其中KA为中间继电器或交流接触器： 供水接线方案排水接线方案 二、GKY液位报警器工作原理
水位报警器外形尺寸长150宽90高70mm，可以配一个或两个液位传感器。配一个传感器时，报警器为水满报警：即在这个传感器有水时发出声光报警，同时上限继电器吸合。如果将报警器设置1（7、8端子）用一段导线连接（即短路），则报警器为缺水报警：即在这个传感器无水时发出声光报警，同时下限继电器吸合。如果配两个传感器时，则报警器在下限无水或上限有水时发出声光报警，同时相应的继电器吸合。继电器触点负荷均为220V10A。如果不需要声音报警则把设置2（9、10端子）用一段导线连接即可。以下为GKY-BJ典型的电气控制接线方案，其中KA为中间继电器或交流接触器： 以上是最简单电气控制方案，复杂的控制功能可以通过电气控制的设计来实现。具体可在https://www.wendangku.net/doc/d2484019.html,的“资料免费下载”栏目中下载所需的电气控制柜设计方案。
液位控制系统设计说明
目录 第１章绪论............................................................................................... - 1 - 第2章设计方案........................................................................................ - 2 - 2.1 方案举例......................................................................................... - 2 - 2.2 方案比较......................................................................................... - 3 - 2.3 方案确定......................................................................................... - 3 - 第3章硬件设计........................................................................................ - 4 - 3.1 控制系统......................................................................................... - 4 - 3.1.1 AT89C51单片机 ..................................................................... - 4 - 3.1.2 AT89C51的信号引脚............................................................... - 6 - 3.1.3 单片机最小系统 ....................................................................... - 7 - 3.2 感应系统......................................................................................... - 8 - 3.3 指示系统......................................................................................... - 9 - 3.4 液位控制系统................................................................................. - 10 - 3.5 电机与报警系统.............................................................................. - 11 - 第4章软件设计...................................................................................... - 14 - 4.1 延时子程序.................................................................................... - 14 - 4.2 感应系统程序................................................................................. - 14 - 4.3 指示系统程序................................................................................. - 15 - 4.4 电机和警报系统程序 ....................................................................... - 16 - 4.5 液位预选系统程序 .......................................................................... - 16 - 4.6 系统主流程图................................................................................. - 19 - 第5章系统测试...................................................................................... - 21 - 5.1 仿真测试过程................................................................................. - 22 - 5.2 仿真结果....................................................................................... - 24 -总结...................................................................................................... - 25 - 致谢...................................................................................................... - 26 - 参考文献................................................................................................... - 25 -附录1 系统仿真电路 ................................................................................ - 28 - 附录2 源程序.......................................................................................... - 29 -
液位控制器的电路模拟设计
课程设计名称：电子技术课程设计 题目：液位控制器的电路模拟设计 学期：2011-2012学年第2学期 专业：自动化 班级： 姓名： 学号：
辽宁工程技术大学 课程设计成绩评定表
课程设计任务书 一、设计题目 液位控制器的电路模拟设计 二、设计任务 1.检测显示液位功能。 2.控制通道输出为双向晶闸管或继电器，一组转换触点为市电（220V 10A） 3.实现与给定液位比较控制功能。 三、设计计划 电子技术课程设计共1周。 第1天：选题，查资料； 第2天：方案分析比较，确定设计方案； 第3～4天：电路原理设计与电路仿真； 第5天：编写整理设计说明书。 四、设计要求 1. 画出整体电路图。 2. 对所设计的电路全部或部分进行仿真，使之达到设计任务要求。 3. 写出设计说明书。 指导教师： 时间：2011年6月24
1. 方案论证 1.1 设计方案 1.2系统组成框图 2.原理及技术指标 3.单元电路设计及参数计算3.1电源电路 3.2 水位检测和水位控制电路3.2.1水位检测电路 3.2.2 水位控制电路 3.3液位显示电路 3.3.1液位显示部分结构流程图3.3.2液面显示原理 3.4 电机开关控制电路 3.5 电机状态显示电路 3. 6报警电路 4. 仿真 5. 液面控制器总原理图 6.设计小结 7. 参考文献
本液位控制器模拟电路系统具有水位手动控制、电机运转指示、超警戒报警等功能，由七部分组成，即液位检测电路、液位显示电路、液位控制电路、电机开关控制电路、电机状态显示电路、报警电路和电源电路。它采用了二极管、三极管、稳压管、继电器、三端稳压电路等多种电子元件来实现以下为各部分电路及元件原理。其中，液位检测电路是通过压电式单向测力传感器实现将水位变化产生的压力变化转换成电流信号，便于后期的处理。水位控制电路是利用电压比较器的原理实现水位的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞性来避免水位压力变化产生的跳闸现象和因水波波动而产生的不稳定信号，同时将比较结果输给下一级。电机开关控制电路是将上一级的结果反映到继电器上，同时利用继电器的特性决定电机是否工作。本系统实现了对水位得监测以及报警，采用传感器和单片机对液位进行监测、显示，精度和灵敏度都比较高，同时也给予了声音报警。电机状态显示电路是通过发光二极管的亮灭显示出电路的工作状态，加水还是在放水。报警电路是利用电压比较器的原理实现水位超过警戒值就报警的功能。电源电路采用电网供电，通过变压器电路、整流电路、滤波电路和稳压电路将电网中的220V交流电转换成直流12V、5V电压。稳压电路由三端稳压器实现，用它来组成稳压电源只需很少的外围元件，电路非常简单，且安全可靠。直流电源电路对水位检测电路、水位控制电路、电机开关控制电路、电机状态显示电路、报警电路和电源电路供电，交流电源只对电机供电。 随着科技的发展人们对水位控制的需求越来越多，它不仅要具有自动控制水位的功能，而且要能手动调整水位，给人们的生产生活带来了极大的方便。此方案电路图构成简单易懂，元器件的价格便宜，性能较稳定，操作简单，具有经济前景。
水位自动控制器的设计说明
电子科技大学 毕业实践报告 报告题目：水位自动控制器的设计 学习中心（或办学单位）：电子科技大学函授站 指导老师：孔繁镍职称：副教授 学生：宁彤天学号: C 专业：电子信息工程技术 2012年 04月 01日
电子科技大学
目录 第一章摘要 (02) 第二章介绍主要元件CD4011 (03) 一.CD4011芯片功能图 (03) 二.CD4011部保护网络部图 (03) 三.CD4011逻辑图 (04) 四．CD4011引脚图 (05) 第三章设计方案与电路工作原理 (06) 第一节水位自动控制电路原理 (06) 第二节电源电路工作原理 (07) 第三节水泵开关电路 (08) 第四章调试与安装 (09) 第一节安装 (09) 第二节调试 (09) 第五章元器件清单 (10) 第六章总结 (11) 第七章参考文献 (12)
水位自动控制器的设计 第一章摘要 本水位自动控制器的设计是为了解决在一些农村，普遍使用井水作为日常生活用水，与之相配套的还在屋顶装有水箱，通过水泵将井水抽到高处的水箱中储存起来，平时就用水箱中的水，从而达到如同城市中的自来水一样方便的效果。在使用中经常会将水箱中的水用干后才知道水箱中已没水了，此时才去合上水泵电源向水箱中供水，整个过程都需要人工参与，非常麻烦，有时还会一时疏忽而使水箱中的水满溢，弄得整个屋子都是水。利用本文介绍的这款水箱水位自动控制器，能够实现如下功能：水箱中的水位低于预定的水位时，自动启动水泵抽水；而当水箱中的水位达到预定的高水位时，使水泵停止抽水，始终保持水箱中有一定的水，既不会干，也不会溢，非常的实用而且方便。 本电路包括水位检测电路，水位围测量电路，水泵开关电路，指示电路和电源电路5部分。水位测量电路的功能是利用水的导电性检测水位的变化，水位围测量电路的功能是利用比较器的原理实现水位围的确定，应根据水箱来调节低水位探头放置位置和高水位探头放置的位置。水泵开关是用继电器通与断来完成水泵是否工作，指示电路的功能是显示水泵是否在工作。电源电路则为以上电路提供直流电源 本水位自动控制器如把水泵换成其它通断器件(如220V电磁阀)也适用于家庭住宅、学校、工厂、宾馆、办公、楼宇的自来水水塔（水池）式控制，以及供水、消防、轻工、印染、化纤、造纸、化工、食品、饮料、酿造、制糖、养殖、工矿、农业、水处理等行业的给排水和其它生产用液体供给排放自动化控制。 关键字：水位控制自动电路设计 CD4011 水箱电路
液位控制器实训报告
JIU JIANG UNIVERSITY 高级职业技能培训 实训报告 课题：液位控制器 专业：电子信息工程技术 班级： 学号： 学生姓名： 同组同学： 指导教师： 设计时间：2012.09.10—2012.09.21
“液位控制器”的组装、调试与制作 1 实践目的 通过对“液位控制器”机的组装、调试与制作，掌握“液位控制器”的工作原理，提高元器件识别、测试及整机装配、调试的技能，增强综合实践能力。 2 实践要求 1.掌握和理解“液位控制器”原理图各部分电路的具体功能，提高看图、识图能力； 2.对照原理图和PCB板，了解“液位控制器”元器件布局、装配（方向、工艺等）和接线等； 3.掌握调试的基本方法和技巧；学会排除焊接、装配过程中出现的各种故障，解决碰到的各种问题。 4.熟练使用各种常用仪器、仪表和电子工具，掌握元器件和整机的主要参数、技术或性能指标等的测试方法； 5.解答“思考与练习题”，进一步增强理论联系实际能力。 3 “液位控制器”原理简介 在水塔中经常要根据水面的高低进行水位的自动控制，同时进行水位压力的检测和控制。该液位控制器具有水位检测、报警、自动上水和排水（上水用电机正转模拟，下水用电机反转模拟）、压力检测功能。 液位控制器的电路原理如图9.1所示，该控制器主要由电源电路、显示电路、单片机处理电路、按键及蜂鸣器驱动电路、液位检测电路、压力检测电路组成，由三路“传感器”（三根插入水中的导线）检测液位的变化，由89S52控制液位的显示及电泵的抽放水，由ADC0809采集水位压力的变化并由数码管显示压力。各部分电路工作原理如下： 液位控制器的电源电路、显示电路、单片机处理电路及蜂鸣器驱动电路与前面章节相类似，在此不在赘述。 液位检测电路： 液位检测电路如图9.2所示，该液位检测是利用水具有导电性的特性，三路检测都采用简单的三极管检测电路检测液位变化，实际检测时，从单片机P3焊接出四根导线，分别将接A、B、C和VCC的导线放入水杯（模拟水塔）中，位置如图9.3所示。 若某端子和VCC间没有水作导体时，其对应三极管截止，对应输出低电平到单片机；若某端子和VCC间有水作导体时，其对应三极管导通，对应输出高电平到单片机。 电路焊接好后，接通电源，改变液位使检测点变化，当液位在A点以下时红灯连续亮并且发出频率较高的报警声，显示00，电机正转；当A≤液位 DF-96系列全自动水位控制器工作原理 [日期：2012-01-02] 来源：作者：辽宁徐涛 一、整机工作原理 该型全自动水位控制器电路原理如下图所示。由图可知，本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。 1．电源电路 AC220V电压经变压器T降压，其次级输出近13V左右交流电加至由D1~D4构成的整流桥输入端，整流后经电容CI滤波得到约10.5V直流电压。该电压经Rl加到红色发光管LED I上，将LEDI点亮，表示电源正常。该电压除了为IC I 及继电器提供工作电源外还直接送到水位检测电极C．作为水位检测的公共电位。 2．水位信号检测电路 该部分是以四二输入与门电路CD4081为核心并配以五根水位检测电极A—E构成的。其作用是根据电极实测水位的变化CD4081相应引脚的电平随之变化，满足与门条件时相应输出端电平改变，以驱动输出电路。其中R2是ICI 的电源输入限流电阻，D5与R3及D6与R8起隔离自锁作用，当相应输出端即ICI(10)脚、(3)脚为高电平时将(8)脚、(1)脚锁死，其状态的翻转取决于(9)脚和(2)脚。C2—C5及R4_R6、R12的作用是滤除干扰信号意外进入控制器引起误动作。 3．输出驱动电路 该部分主要由驱动管VTI，继电器Jl、功能选择开关K及输出状态指示绿发光管LED2组成。功能选择开关K处于“开？位时，继电器Jl被强制动作．其相应触点Jl-I闭合，外接负荷（单相电动水泵或控制接触器）开始工作，输出状态指示绿发光管LED2也被点亮；处于“关”位时，触点Jl-I断开，外接负荷被切断；处于“自动”位置时．Jl动作与否受驱动管VTI的控制．当VTI基极电位高于0.7V 以上时则饱和导通，继电器儿得电动作，其触点Jl-I闭合，反之则断开。 西安祥天和电子科技有限公司 主营产品：液位传感器控制箱报警器GKY仪表液位控制系统，液位控制器，无线传输收发器等详情咨询官网https://www.wendangku.net/doc/d2484019.html, 什么是液位开关液位开关原理 液位开关，顾名思义，就是根据液位来自动开关水泵。实现这种功能的方式有很多，主要由所采用的液位传感器来决定。现在的液位传感器无外乎电极式、UQK/GSK式、光电式、压力式、GKY式等几种。分析其基本原理就能够发现这些传感器的优缺点。有些固有的缺点，无论怎么做都无法避免。当然传感器的制造工艺和材质也会影响其性能，所以市场上有不同品质和价格的液位传感器。我们先从其实现原理分析，再从其制造工艺和材质来探讨。液位控制的核心在于液位传感器，它决定了液位控制系统的可靠性、稳定性及使用寿命。所以应该根据使用环境来慎重选择。 至于如何开关水泵？可以有各种设计方案，实现不同的功能。具体设计方案可以登录本公司官网的“资料免费下载”栏目下载。 一、电极式液位控制传感器 电极式是最早的液位控制方式，其控制原理很简单：因为水是导体，有水的时候两个电极间导电，交流接触器吸合。图1.1为电极式在水中控制原理示意图。但是电极在水中会分解而且会吸附很多杂质。如果不及时清理，电极就会失去作用，这是电极式液位传感器固有的缺陷。电极式液位传感器的制造非常简单，有人将导线外皮拨开，插到水里就可以做成电极式液位控制器。所以电极式液位控制器造价很低，价格便宜，但使用寿命很短。当然，如果采用不锈钢做电极，硬度较强，分解得就会慢一点。如果表面再处理光滑一些,电镀一下，吸附的杂质就会少一些，使用寿命就会长一点。但是无论怎么做，其品质都不可能超过干簧管。 二、UQK液位控制原理 1、图1是一个液位控制系统原理图。自动控制器通过比较实际液位与希望液位来调整气动阀门的开度，对误差进行修正，从而达到保持液位不变的目的。 （1）画出系统的控制方框图（方框内可用文字说明），并指出什么是输入量，什么是输出量。 （2）试画出相应的人工操纵液位控制系统方块图。 解： （1）系统控制方框图如图1所示。 如图所示，输入量：希望液位；输出量：实际液位。 （2）相应的人工操纵液位控制系统方块图如图2所示。 希望液位实际液位 肌肉、手阀门水箱 眼睛 图2 脑 2、图2是恒温箱的温度自动控制系统。 要求：（1）指出系统的被控对象、被控量以及各部件的作用，画出系统的方框图； （2）当恒温箱的温度变化时，试述系统的调节过程； （3）指出系统属于哪种类型 图2 温度控制系统解：（1）被控对象：恒温箱；被控量：温度； 电阻丝：加热；热电偶：测温；电位器：比较；电压放大、功率放大：误差信号放大； 电机、减速器、调压器：执行部件。电机 减速器 调压器 （2）设给定温度T0,当T>T0时，e<0,电机反转，调压器给出电压下降，恒温箱温度T 下降;反之，当T 微电脑自动液位（水位）控制器使用说明书 本产品采用微电脑自动控制，外形轻便小巧，安装方便，信号线+\P1\P2\P3\多为低压5V，并结合高层楼宇上、下水池（水塔）的水位分级控制，并具有上下水池联合控制，水池排水及多项功能，可自动实现水箱补水、排水、并有效防止水池水位过高溢出或水泵空转或堵转损坏。非常适合城镇家庭、农村、学校、工况企事业单位的供水工程，广泛应用于印染、化工、食品、饮料、酿酒、制糖等行业。 安装调试可以按照以下步骤进行 一、按照本说明书后面的图《控制盒拆开方法》打开本塑料保护盒，将交流电压接到（输入）端子，请将电机接到（输出控制）端子，其他水位传感信号线按照您自己需要的功能，参照接线方法图纸接线。接好线后必须安装塑料保护外壳，然后才可以给本机上电。 二、使用方法 开机时显示型号（型号和相对功能见选型表） 电机参数修改方法：按住F 健不放开再开机，直到显示###，再放开F 健，水泵自动启动，等到水泵正常供水（已经稳定），再按F 键一次，自动记录当前电机参数，自动返回正常使用。 水位传感器信号查看方法：开机约50秒后按住F 键不放，显示###，表示P1线水位信号，再接1次F 键显示###，表示P2线水位信号，再按F 键一次，显示###，表示P3线水位信号。再按一次F 键，显示###，表示当前电机启动后的参数。 水位显示含义：显示 表示低水位 显示第2位一点表示下水池无水 显示 表示低水位 显示第2位两点表示下水池有水 显示表示低水位手动控制法：按A 键或B 键进入手动控制，再按A 键启动输出，按B 键停止输出，按F 键退出手动控制功能，返回自动控制。 电机过载保护后关闭输出并且显示 ，按A 键退回到正常使用。电机空载保护后关闭输出并且显示，按A 键退回到正常使用。 直接可控制 220V 1.2KW 外配接触器 380V 15KW 缺水保护，溢出保护，空载保护，过载保护，堵转保护，故障记忆。. JLD 优质参考文档 优质参考文档 电极式液位开关 一、 工作原理 电极式液位开关是利用液体之导电性来侦测液位高低。桶槽 内装的物质一旦触及极棒，便会导电因而检出信号。经控制器的信号放大后，再输出一接点信号，供使用者做液位的控制。 接线示意图 二、 产 品特点 1、 适用 于控制任何导电液体之液面。（禁止使用于挥发性液体） 2、 具有突波保护功能，可有效防止突波干扰 3、 可做 多点控制，控制位置可由使用者需要订制 4、 电极 头使用低交流电压，可避免电解作用，并可延长使用寿命 5、 具有 两只指示灯，可显示供水及排水状态 三、 技 术参数 电极棒部分： 1、接液材质（可选）：SUS304/316L+PP （PE ）工作温度： -20～80℃ SUS304/316L+PTFE 工作温度：-20～ 200℃ TI+PTFE 工作温度：-20～200℃ 2、过程连接：螺纹或法兰，（大小跟所需控制液位点数有关） 控制器： 1、 电源电压：220VAC 、24VAC （可选） 2、 触点容量：240VAC/24VDC5A ，SPDT 3、 一个控制器对应一个液位点输出（检测几个液位点对应配几个控制器，且每个控制器的公共极均需同 电极棒的公共极相连）。 四、 注意事项 1、 只供垂直安装 2、 电压波动范围在±15%以内，电压要稳定 3、 避免安装在大震动或冲击场所（可能导致误动作） 4、 不导电的液体不适用本产品，如：汽油、柴油、重油、 纯水等。 5、 所有的极棒需与最长的极棒相差至少50mm 以上（如 图） 6、 当液体接触到电极时，其动作的作罢会因液体种类不 同及电源电压变化而会有变动。 7、 为了使电极棒在水中确保不会相互接触，可以在极棒 上缠上胶带，但必须缠在极棒前端100mm 以后的部分。 基本原理 上升的液面将浮球或弹簧提升式沉筒浮起，带动磁力短管上升至磁场区，吸引并触发电路或气路开关（发出液位到达信号）。 液面下降时，次序相反，电路或气路开关被释开（发出液位下降信号）。磁力滑块（通过密封套筒）将永久磁铁和开关组件与过程液面隔离，避免磁铁腐蚀和磁力碎屑堆积。磁力运动传输消除了由机械装置弯曲运动传输带来的疲劳，损坏及过早失效等问题。 磁力运动传输避免了因探杆型传感器引起的表面涂层问题。 在没有工厂允许的情况下，不要改变开关的原件和结构。 沉筒式结构 液面下降时各次序相反，磁力短管下落至磁场外，复位弹簧将外部磁铁拽离密封套管，微动开关复位。 浮球式结构 SOR液位开关使用说明书 浮球与一根机械连杆固定在一起，液面上升至浮球，浮力使连杆上升，磁力短管升入密封套筒中，磁力短管的向上运动是在外部永久磁铁产生的磁场内。磁力把外部磁铁吸向磁力短管，牢固地吸附在密封套管上，此时，微动开关被触发。 液面下降时各次序相反。磁力短管下落至磁场外，复位弹簧将外部磁铁拽离密封套筒，微动开关复位。 沉筒悬挂在弹簧平衡联动杆上，液面上升时，沉筒的有效重量因受浮力而减小，弹簧回缩拉起连杆，使磁力短管在密封套筒中上升。 磁力短管的向上运动是在外部永久磁铁产生的磁场内，磁力把外部磁铁吸向磁力短管，牢固地吸附在密封套筒上，此时，微动开关被触发。 引压口联接 外浮筒接管应当平直且不受干扰，控制头与外浮筒垂直中心线在3℃内。 注意：顶装式控制头与容器法兰或短管安装成与容器的垂直或水平中心线不超过3℃。（即：外浮筒式与顶装式均应垂直安装） 接管长度应控制在最小，以使开关整体更稳定。如有需要，应采用接管悬挂或支承装置。 控制机构在液体中动作，接管中很可能堆积沉淀物，应采用“T”形或“+”形管接头，允许定期清洗接管。排污阀及吹扫阀可用于清洁外浮筒和接管。 正常运行中，所有接管上阀门应完全打开，因为限流可能导致误动作。 警告：介质温度超过232℃时，不推荐在外浮筒上使用保温材料。 电气接线 警告：在开启开关外壳之前，一定要保证电源已经被断开。忘记断开电源可能会导致严重个人伤害或巨大的财产损毁。 请确认接线以及接线的联接符合所有当地和国际电气规范。 外壳上的电气接口可旋转360°，只需松开外壳底座的定位螺钉即可。禁止不按说明要求在松开螺钉前旋转外壳。调整外壳位置后重新旋紧螺钉。 外部接线定位时一定注意与开关外壳留有足够导线长度。 导线应通过电气接口进入开关，置于隔板下，套上绝缘套管，接至适当端子。多余的导线应事先切掉以免干扰开关动作或外壳安装。 所有外壳上的电气接口应妥善密封好以符合NEMA标准的要求。 检查外壳与底座的联接，保证密封垫片工作正常。 气动接管 气动接管应该根据下面的图表说明进行安装，以保证气动信号在高位或者低位的条件下发出。警告：如果要转动外壳，应把外壳和内部开关支架的螺丝拧松，同时转动外壳和内部开关使其保持同一直线位置。 图表 液位自动控制器电路图 2013-07-29 | 阅：1 转：190 | 分享 修改 液位自动控制器电路图 工业变频2008-12-15 11:30:47 阅读1167 评论0 字号：大中小 本例介绍的液位自动控制器采用分立元件制作而成，其特点是液位检测电极上只通过微弱的交流电流，电极不会产生电解反应，使用寿命较长。 电路工作原理 该液位自动控制器电路由电源电路和液位检测控制电路组成，如图所示。 图液位自动控制器电路 电源电路由电源开关S1、电源变压器T、整流桥堆UR1、UR2和滤波电容器C1、C2组 成。 液位检测控制电路由检测电极a～c、控制按钮S2、S3、电阻器R1～M、晶体管V1、V2、 发光二极管VL1、VL2、继电器K、交流接触器KM和二极管VD组成。 接通电源后，交流220V电压经T降压后，在T的W2绕组和W3绕组上分别产生交流6V电压和交流12V电压。交流12V电压经UR2整流及C2滤波后，为Κ及其驱动电路提供 ＋12V工作电压，同时将VL1点亮。 在储液池内液位低于下限时，电极a～c均悬空，T的二次绕组与整流滤波电路之间的回路处于开路状态，V2处于截止状态，V1饱和导通，K通电吸合，其常闭触头K1断开，常开触头K2接通，KM吸合，加液泵电动机M通电开始工作，同时VL2点亮。当储液池内液位上升至电极c处时，电极a和电极c通过液体的电阻接通，T的V2绕组上的交流6V电压经URI 整流、C1滤波及R1限流后加至V2的基极，使V2导通，V1截止，K和KM释放，加液泵电动机M停转。同时VL2熄灭，K的常闭触头K1又接通。 当液位再次下降至电极a、b以下时，K和KM再次通电工作，电路进人下一个工作循环下。 S2为手动停止按钮，S3为手动强制运行按钮。在液位处于上、下限之间时，通过S2和 S3可任意停止或起动加液泵电动机。 元器件选择 R1～R4选用1／4W的金属膜电阻器或碳膜电阻器。 C1和C2均选用耐压值为25V的铝电解电容器。 VD选用1N4007型硅整流二极管。 VL1和VL2均选用φ5mm的发光二极管。 V1选用58050或3DG12型硅NPN晶体管；V2选用59014或3DG6型硅NPN晶体 管。 UR1和UR2均选用1A、50V的整流桥堆。 K选用JRX-13F型12V直流继电器。 KM选用CDC10型220V交流接触器。 S1选用5A、220V的电源开关；S2和S3均选用动合按钮。 T选用5～SW的电源变压器。 电极a～c可使用不锈钢制作。本例介绍的液位自动控制器，电路简单易制，无需调试， 可用于各种工矿储液池的液位检测与控制。 电路工作原理 前言 用于控制自来水塔、楼顶水箱及深井水位的控制装置所处的工作环境十分险恶,常因霉潮、雨淋、暴晒、感应雷击、水垢、腐蚀、电磁干扰等诸因素而导致失灵,难以耐久工作。针对这种情况，该产品不断创新，推出一系列高可靠、高性能,且具有简单、经济、实用等特点的新型水泵液位控制装置。 液位控制装置以浮球、干簧及普通晶体管类型的品种繁多，但大浪淘沙，至今所剩真正适用、可靠、技术成熟完美的国精品寥廖无几。我公司曾为全国十多家工厂研究改进液位控制技术，在不断总结经验成果的基础上，连续推出可适用于绝大多数场所的液位控制系列产品。这些产品，性能超越、工作可靠、安装简便、使用耐久，其中YW32系列产品已有连续运行十年无故障的记录。 液位控制装置广泛适用于各类生活泵、消防泵、污水泵、工业泵及家用泵配套。即使是不用高位水箱的气压供水设备、微机变频供水设备、消防供水设备，为了保证水泵不至水源枯竭抽空，也必需对地面蓄水池施行断水保护控制。热诚欢迎广大供水排水成套设备厂商采用本公司最新推出的液位控制系列新产品，并欢迎随时提出宝贵的改进建议。 为了方便用户直接采用，我公司可配套生产提供0～215kW范围高中低各档次系列水泵液位控制箱（柜、屏、台）。 供水、排水及消防系统核心控制装置 YW32B系列给排水液位控制器特点 1、抗强烈干扰能力能适应电网巨幅波动（±30%）和恶劣霉潮的环境，能承受现场强烈的电磁干扰与感应雷击（达kV级）。而常规设计的电子电器在此情况下几乎失灵甚至报废。 2、多功能一体化采用功能模块化设计，具有给液自控、排液自控、给排液双控、单线遥控、多水箱集控、多级泵联控、枯液满液报警、事故停机等全面的水位控制功能供用户在电气成套设计和现场使用中灵活选择。相比之下，传统浮球、干簧式产品一般只有单一的某项功能。 3、技术先进独特我公司独家设计专门定制的多功能水位控制集成芯片（SKB-14），首次采用单线/双线/三总线连接遥控技术和长间隙双头脉冲波弱电信号探测液面位置，有效地消除了传统电极电化腐蚀等弊端。同时也使现场安装极为方便、省工力、省材料。 4、通用配套性强能普及用于自来水塔、高楼水箱、地面污池、深水井、工矿液池等许多场所，控制各类生活泵、排污泵、消防泵、工业泵及家用泵自动化供水与排水。无论信号装置为电极、浮球接点、干簧管、压力表、人工按钮，均可以直接与YW32系列控制器输入连接。而且还可以方便地构成单线/双线/三总线以及多地点、多水箱自动联控以及适应控制室集中控制。 5、安全实用耐久对电源输入（2、10）、信号输入（4、5、 6、 7、8）、触点输出（1、3、9）（1、3常开、1、9常闭）和外壳实行行相互隔离，使之绝缘，确保使用安全。特别是对工作电路的设计汲取了十年改进经验成果，采取了十分有效的可靠性增强措施，使产品真正适合于长期连续无故障运行，耐久寿命较传统产品延长3～10倍以上。 6、性能价格比优异作为主控制部件，超凡的性能建立在最经济的成本设计之上。因此无论性能和价格都敢与国内外任何同类产品竞争。YW32B系列产品在使用时，实际上比单纯浮球、干簧式产品更为简便、实用，而且几乎免于维护。DF-96系列全自动水位控制器工作原理
什么是液位开关 液位开关原理
自动控制理论系统框图
自动水位液位电脑控制器说明书
[实用参考]电极式液位开关说明书.doc
SOR液位开关使用说明书
液位自动控制器电路图
YW32B液位控制器使用说明书