热水给水系统自动控制的设计

成绩______

楼宇自动化系统与应用原理

课程设计报告

题目热水给水系统自动控制的设计

系别_________________________

专业名称________________________

班级________________________

学号________________________

姓名________________________

指导教师________________________

热水给水系统自动控制的设计

1、热水给水系统运行参数与状态监控点版/位及常用传感器，电

气控制一、二次接线图和原理图设计C

2、热水给水系统连锁控制；

3、热水给水系统运行与调节控制；

4、热水给水系统连锁控制流程图；

5、热水给水系统PID调节原理框图；

6、使用西门子PLCSTEP7完成热水给水系统连锁控制和PID调

节编程及仿真。

摘要

本文针对居民住宅小区的供水要求，设计了一套由PLC、传感器、远传压力

表、多台水泵机组等主要设备构成的全自动恒压供水系统,具有全自动变频恒压

运行、自动工频运行等功能。通过内置PID模块的变频器，利用远传压力表的水

压反馈量,构成闭环系统，根据用水量的变化，采取PID调节方式,在全流量范围

内利用变频泵的连续调节和工频泵的分级调节相结合,实现恒压供水且有效节

能。

给排水系统是任何建造必不可少的重要组成部份。普通建造物的给排水系统

包括生活给水系统、生活排水系统和消防水系统。这里主要介绍生活热水给水自

动控制的设计。

随着电气控制技术的发展，现代楼宇小区大都属于高层建造，其供水系统都

向智能化方向发展.高层建造高度大,普通的城市管网中的水压不能满足其用水

要求，除了最下面几层可由城市管网供水外，其余上部各层均需提升水压供水.

由于过高的水压对使用，材料设备，维修管理均不利，因此必须进行合理的竖向

分区供水.为了节省能量，应充分利用室外管网中的水压，在最地区可直接采用城

市网管供水，并将大用水户如洗衣房，餐厅，理发室，浴室等布置在低区，以便城市

管网直接供水，充分利用室外管道的压力，可以节省电能.根据建造给水高度，要

求，分区压力等情况，进行合理分区，然后布置供水系统.供水系统形式有多种，各

有其优缺点,但基本上可划分为两大类，即重力供水系统和压力供水系统.重力供

水系统的特点是以水泵将水提升到最高水箱中，以重力给水管网配水，对楼顶水

池水位的监测当高/低水位超限时报警，根据水箱的高/低水位控制水泵的启动/停

止,监测给水泵的工作状态喝故障,如果当使用水泵浮现故障时，备用水泵投入工

作.重力供水系统供水压力稳定,且有水箱储水，供水较为安全,但水箱分量大，增

加建造符合，占用楼层建造面积，且有产生噪声振动之弊,应根据具体情况使用.考

虑到重力供水系统的缺点,为此可考虑压力供水系统.不在楼层中或者屋顶上设

置水箱，仅在地下室或者空余之处设置水泵机组，气压水箱等设备，采用压力

供水满足供水要求.压力供水系统可用并联的气压水箱给水系统，也可采用无

水箱的几台水泵并联供水系统.并联气压水箱需要金属创造，投资比较大，且运

行效率低,还需设置空气压缩机为水箱补气，因此耗费动力较多，近年来有的采用

密封式弹性隔膜气压水箱，可以不用空气压缩机充气，既节省了电能又防止了空

气污染水质，有利于环境卫生.水泵直接供水系统，普通不采用水箱，而是采

用多台可自动控制的水泵并联运行，根据用水量的变化，开停不同的水泵来满足

用水要求，也可节省电能,如用计算机控制更为理想.普通采用调速水泵供水，即

根据水泵出水量与转速成正比的关系的特性，调整水泵的转速满足用水量的变化

,同时可节省动力.水泵的调速普通是采用水泵电动机可调速的联轴器或者

采用调速电动机，无非近年来国外研究一种自动控制水泵叶片角度的水泵，即

随着用水量的变化控制叶片角度来改变调节水泵的出水量，以满足用水量的

需要，这种供水系统设备简单，使用方便，是一种恨有前途的新型水泵供水系统.

无非无水箱的水泵供水系统，最好是用于水量变化不太大的建造，因为水泵要

长期不停的工作，即便在夜间用水量不大的情况下，也要消耗动力，且水泵机组

投资较高.以上几个比较有代表性的供水系统，如何选用，应在使用要求,用水最

大小，建造物结构以及材料设备供应等具体问题上全面考虑.在用水安全可靠的

前提下，考虑技术先进，经济上最合理的供水系统.

1

关键字:热水给水、电气一二次、PLC、PID调节

设计目的

1、了解生活给水的方式；

2、掌握生活给水的自动控制原理与要求。

设计要求

1、热水给水系统运行参数与状态监控点版/位及常用传感器，电气控制一、

二次接线图和原理图设计。

2、热水给水系统连锁控制；

3、热水给水系统运行与调节控制；

4、热水给水系统连锁控制流程图；

5、热水给水系统PID调节原理框图；

6、使用西门子PLCSTEP7完成热水给水系统连锁控制和PID调节编程及仿

真。（所有设计使用CAD完成。）

设计内容

本次课程设计的内容为小区水塔水位控制系统的设计，按要求是基于水位的变化来控制三

台机电的启停，同时带有LED显示的水位指示器,方便工作人员观察水位变化.根据自己所

学过的电气控制知识，本次供水系统的设计采用无浮子液位继电器的供水控制电路，通过

在水箱中设置几个不同的水位点控制3台机电的启动/住手，三台机电都采用同功率的机电,

根据水塔高度和小区用水量选择电动机的型号,查阅相关资料，水泵的种类不少，根据水泵的

流量，扬程，功率及数量选用型号丫132S—4,5.5KW,380V,12A,1440r/min的机电.同时为了达

到水位指示的要求，安装10个二极管液位传感器，其中最上端和最下端分别为上溢和下溢

警戒水位,通过点显示模式显示相应的水位.由于是小区供水,楼层也不会特殊高，设计的系统

的功能也能够满足小区的供水需求.设计的原理较为简单，没有采用PLC及单片机:只使

用了基本的电气控制器件和传感器，工作人员也容易掌握，便于对系统进行控制和故障维修.

在考虑实用与经济的情况下，选用的器件都为常用的器件,成本低，稳定性好，也便于工作人员

维修.考虑到具体情况，该设计也可以进行功能扩展,可以设计出可切换自动控制和手动控制

操作两种控制形式，通过LED等的显示当前机电的运行情况，看是启动还是住手，同时对

机电进行过流和过载的保护也是必不可少的.无非本设计也存在一些缺点，由于采用的是基

本的电气控制滞件，没有实用单片机及PLC不能对水位进行精确控制，同时水位显示也不够

精确，只能显示反映几个水位采集点的水位.此外没有做后备机电的考虑,在浮现意外情况下,

只能更换机电.由于时间有限，设计也难免有局限性。

一、系统功能及模块分析

现代建造中生活给水的方式：高位水箱给水方式、水泵直接给水方式、气压给水

方式。

2

1.1给水系统自动控制

（一）身位水箱给水万式

1.概念

在建造的最高层设置高位供水水箱，用水泵将低位水箱送到高位水箱，

再通过高位水箱向给水管网供水，将水输送到用户。

普通情况下，生活用水和消防用水独立设置高位水箱。

2.控制原理与要求

1）水泵节能控制

用液位传感器检测水箱水位，由控制瑞控制水泵的运行，从向达到稳定

供水水量的目的。

2）系统应急控制

在多台水泵组成的系统中，多台水泵互为备用。当一台水泵损坏时，备

用水泵能投入使用，以保证系统正常运行。

3）水泵累计运行时间控制

为了延长水泵的使用寿命，通常要求水泵的累计运行时间尽可能相同，

每次启动系统时，应优先启动累计运行时间至少的水泵，故控制系统应具有

自动记录设备运行时间的功能。

4）设备的远程控制

控制中心能实现对现场设备的远程开/关控制。

加

水

低

水

加

加

高

速•

流

速

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鲁

水

开

水

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水

祭

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泉.

水

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泉

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报

\«伶

态

门

警

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媚

投

沥

态广

用

3.设备、技

监测、控制点描述AlAODIDO接口位置备注

给水泵动力柜主接触器辅

给水泵启停状态V助触点

3

给水泵动力柜主电路热继

给水泵故障报警J

电器辅助触点

给水泵手/自动转给水泵动力柜控制电路转

J

换状态换开关，可选

DDC数字输出口输出到给

给水泵启停控制水泵动力柜主接触器控制

回路

水流开关状态J水流开关状态输出点

高位水箱水位开关状态，

高位水箱水位监

一般有OL、HL、ML、

测

LL等4个液位开关

低位水池水位开关状态，

低位水池水位监

J一般有OL、HL、ML、

测LL等4个液位开关

合计

4.高位水箱分区给水系统图

(a)分区水箱给水

4

（b）单一水箱分区减压给水

（二）水泵直接给水方式

[概念

用水泵%接向终端用户提供一定压力的供水方式。

终端用户

2.控制原理与要求

1）水泵节能控制

用水管式压力传感器检测水泵出口管网的压力，与给定值比较，由控制

器控制变频器输出调节水泵转速，从而达到稳定供水压力的目的。

2）系统应急控制

在多台水泵组成的系统中，多台水泵互为备用。当一台水泵损坏时，备

用水泵能投入使用，以保证系统正常运行。

3）水泵累计运行时间控制

为了延长水泵的使用寿命，通常要求水泵的累计运行时间尽可能相同，每次

启动系统时，应优先启动累计运行时间至少的水泵，故控制系统应具有自动记录

设备运行时间的功能。

5

4）设备的远程控制

控制中心能实现对现场设备的远程开/关控制。

水泵直接给水系统监控原理图如图示：

供

水

竹

网

城市供水管网

水池

监控点类型4DI2DI2DI2DODIDIDOAO3DIAI

供

哪融/撤勰传褊mi

3.设备、系统运行状态与参水

监测、控制点描c疮高水冰厂不管水水水水备开压

AlAODID俄7泵嚎।翡喉泵泉泉注关力

述检

.3，.q*.,二〜**W«=念乜"

ETCRX&不r«g/nT7测

恒速水泵启停状/恒速螫动蒙柜膏触骚醯噌嘴

态

恒速水泵故障报恒速牖动新L1叫路黑就甯涮

V

警助触点

恒速水泵手/自动恒速水泵动力柜控制电路转换开

J

转换状态关，可选

恒速水泵启停控DDC数字输出口输出到恒速水泵

制动力柜主接触器控制回路

变速水泵启停状

V变速水泵动力柜主接触器辅助触点

态

变速水泵故障报变速水泵动力柜主电路热继电器辅

警J助触点

变速水泵手/自动变速水泵动力柜控制电路转换开

转换状态J关，可选

变速水泵启停控DDC数字输出口输出到变速水泵

制动力柜主接触器控制回路

水流开关状态J_水流开关状态输出点

水池水位监测J水池水位开关状态，4个液位开关

管网给水压力检

管式液位传感器

测

6

告计

4.水泵直接给水分区给水系统图

高区A

中区1

低区|

⑻分区水泵给水

1水池1水泵01

高区

A减压

中区1-^2-

减压

低区4

I水池।水泵Q(b)单一水泵分区减压给水

(三)气压给水方式

〔概念

气压春水方式是利用气压罐代替高位水箱的给水系统。

2.控制原理与要求

7

1）水泵节能控制

用水管式压力传感器检测管网输入口压力，由控制器与给定值比较，控

制水泵的运行，从而达到稳定供水水量的目的。

2）系统应急控制

在多台水泵组成的系统中，多台水泵互为备用。当一台水泵损坏时，备用

水泵能投入使用，以保证系统正常运行。

3）水泵累计运行时间控制

为了延长水泵的使用寿命，通常要求水泵的累计运行时间尽可能相同，

每次启动系统时，应优先启动累计运行时间至少的水泵，故控制系统应具有

自动记录设备运行时间的功能。

4）设备的远程控制

控制中心能实现对现场设备的远程开/关控制。

气压给水系统监控原理图

监控点类型|4DI2DI2DI2Do|2DI|AI

盛

生

生

强■

段

常

余

控

汲

加

开

.设备、系统运行状水

水

水

接

立

位高出

JK黄

科

抬则、控制点描AI函时D泵备注

A检

s障

力

浜

局

运

述测中口

报

僦

给

泉

砂

区

点

给水泵启停状警辅助触

制

态

态

辅助触点

给水泵手/自动给水泵动力柜控制电路转换开

转换状态关，可选

给水泵启停控,DDC数字输出口输出到给水泵

制/动力柜主接触器控制回路

水流开关状态水流开关状态输出点

8

管网给水压力

管式液位传感器

检测

水池水位开关状态，4个液位开

水池水位监测V

关

合计

1.2热水给水系统自动控制

热水给水系统由热交换器、补水箱、热水泵等组成。

生活热水与空调热水的区别：

生活热水：开式系统；

空调热水：闭式系统。

（一）热水给水系统的监测与控制

1.节能控制

根据生活热水出水口温度和压力检测，以调节蒸汽电动阀的开度和热水

泵的运行台数，达到节能目的。

2.设备累计运行时间控制

通常要求设备累计运行时间尽可能相同，每次启动系统时，应优先启动

累计运行时间至少的设备，故控制系统应具有自动记录设备运行时间的功

能。

3.设备的开/关控制

控制系统能够根据预先制定的时间表，实现设备的按时启停控制。

控制系统应具有对设备进行远程控制的功能。

4.连锁控制

A启动顺序：启动热水泵一开启一次侧蒸汽阀门。

»住手顺序：关闭一次侧蒸汽阀门一住手热水泵。

（二）热水给水系统的运行参数及状态监测原理图如下所示：

9

二、技术需求分析

在许多现代高档建造中还有生活和卫生热水给水系统。热水给水系统由热交

换器、补水箱、热水泵等组成。生活热水的热交换系统与空调热交换系统的区别

在于空调热交换系统二次侧是闭式系统，而生活然水的热交换系统二次侧是开放

式系统。这个章节将介绍简单的热水给水系统。

生活热水系统将热源设备提供的蒸汽或者高温热水，通过热交换转换为满足温度

要求的生活热水输送到热水用户。在楼层高，用户分布比较广的热水系统中，

10

往往有多个热交换站，向分布在不同区域的用户就近提供热水，这样可以节约

远距离

10

输送热水所需的动力。当热水用量小，用户集中时，可由一个热交换站向所实用

户提供热水，以减少设备投资。

1.生活热水给水系统运行参数与状态监控点/位及常用传感器

*热交换器一次侧蒸汽与冷凝水回水温度测量：取自安装蒸汽管与冷凝水回水管

上的温度传感器，采用管式温度传感滞。

*热交换一次侧蒸汽压力测量：取自安装在蒸汽供汽管与冷凝水回水管上的温度

传感器，采用管式温度传感器。

*生活热水供水温度测量：取自安装在生活热水供水管上的水温传感器输出：常

选用管式水温传感器。

*生活热水供水流量测量：取自安装在生活热水供水管上的流量传感器，常选用

电磁流量计。

*生活热水供水压力测量：取自安装在生活热水供水干管上的液体压力传感器，

常用管式液体压力传感器。

*补水箱水位监测：取自安装在补水箱上的液位开关，普通有溢流、启泵、停泵、

低限报警四个液体开关。

*生活热水启停状态：取自生活水泵配电箱接触器辅助触点。

•补水泵启停状态：取自补水配电箱接触器辅助点。

*生活热水故障报警：取自生活热水泵配电箱热继电器触点。

*补水泵故障报警：取自补水泵配电箱热继电器触点。

*水流状态：水流开关状态输出点：一次侧蒸汽（热水）流量控制一蒸汽（热水）

阀门开度控制：从DDC摹拟输出口（A0）输出到一次侧蒸汽阀门驱动控制输入

口。

*热水启停控制：从DDC数字输出口（DO）输出到热水泵配电箱接触器控制回

路。

*补水泵启停控制：从DDC数字输出（DC）输出到补水配电箱接触器控制回路。

2.生活热水给水系统设备启停顺序

系统设备启动顺序控制：启动热水泵一开启一次侧蒸汽阀门。

系统设备住手顺序控制：关闭一次侧蒸汽阀门一住手热水泵。

3.生活热水给水系统控制原理

DDC控制器将生活热水出水检测值与设定值进行比较，根据温度偏差由控制器

按照设定的调节规律，输出控制信号，调节蒸汽电动阀的开度，使生活热水出口

温度接近并保持在设定值。当介质为蒸汽时，电动控制阀门普通应采用直线阀调

节阀。

当系统内有多少台热交换器并联使用时，应在每台热交换器二次热水进口处加电

动蝶阀，把不使用的热水交换器水路切断。

在多台热交换器与热水泵的生活热水给水系统中，多台设备互为备用，当一台设

备损坏时，备用设备自动投入使用，以确保生活热水给水系统正常工作。为了延

长各设备的使用寿命，通常要求热交换器与水泵累计运行时间数尽可能相同。因

此，每次启动系统时，都应优先启动累运行小时数少的设备，控制系统应有自动

记录设备运行时间的功能。监控系统能够在控制中心实现对现场设备的远程开/

关控制0

通过生活热水管的流量计和给水温度，监控系统自动计算生活热水的消耗量，为

能源消耗，用水量费用的结算和管理提供数据。

当补水箱水位降低到启动水位时，自动启动补水泵向补水箱补水；当水箱水位达

11

到停泵水位时自动停泵结束补水。如果补水故障不能不水，使补水箱水位达到低

限报警水位，或者补水泵不能及时停机，使水位到达溢流水位，则监控系统报警，

提醒值班工作人员人及时处理。

生活热水给水系统能够按照预设的运行时间表自动定时启停；控制系统能够对设

备远程的开/关控制，在控制中心能实现对现场设备的控制。

热交换系统检测、控制点配置表

监测、控制点描述A0DIDO接口位置备注

热水泵运行状态4热水泵动力柜主接触器辅助触点

热水泵故障状态热水泵动力柜主电路热继电器辅助触点

热水泵手动/自动状热水泵动力柜控制电路，可选。

态生活热水给水温度生活热水给水温度传感器

测量DC4~

J生活热水给水流量传感器

20mA

生活热水给水流也测中.

生活热水给水压力传感器DCO~5V

生活热水给水压力测量蒸汽压力传感器DCO〜5V

蒸汽压力测量蒸汽温度传感器

蒸汽温度测量冷凝水回水温度传感器

冷凝水温度测量补水泵动力柜主电路接触器辅助触点

补水泵的运行状态V补水泵动力柜主电路热继电器辅助触点

补水泵的故障状态补水泵动力柜控制电路，可选

补水泵手动/自动状VDDC数字输出口生活热水泵动力柜控制电路

态生活热水泵后停控VDDC数字输出口补水泵动力柜控制电路

制DDC摹拟输出到一次侧蒸汽电动阀驱动器控制

补水泵后停控制口水流开关状态输出

蒸汽电动阀控制补水箱内液位开关，溢流、高位、低位、低限报警四

水流状态个液位开关

Tr小10水13.nn测

44-Z.L6182

电源CPUSM3331(AI)SM332(AO)SM321(DI)

SM332(DO)

10AS7-3BC6ES7331-6ES73326ES7321

6ES7322

307-12DP7NF10-OABO5HD011BL80-

56H00-

KA016E373B--OABOOAAO

OABO

OAAO-6CE00

-OABA

12

6*120%=7.21*120%=1.210*120%=12

4*120%=4.8

8点2J八占、、12

5点

一块一块一块

一块

输入I：热源争气压力检测00000

冷凝水回水温度检测00001

热源蒸汽温度检测00002

一次侧蒸汽(热水)流量控制00003

生活热水泵故障报警00004

生活热水泵运行状态00005

热水供水压力检测00006

水池高/中/低水位监测00007

水流开关00008

补水泵故障报警器00009

补水泵运行状态00010

输出O:水流开关01000

生活热水泵启停控制01001

热水供水流量检测01002

补水泵启停控制01003

SIMATICS7-300PLC

S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块

之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200PLC比较，S7-300PLC采

用模块化结构，具备高速(0.6~0.ips)的指令运算速度；用浮点数运算比较有

效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所

有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人

机对话的编程要求大大减少。SBIAT1C人机界面(HMI)从S7-300中取得数据，

S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据

的传送：CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特

殊系统事件(例如：超时，模块更换，等等)；多级口令保护可以使用户高度、

有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300PLC设有操作方

式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改

变操作方式，这样就可防止非法删除或者改写用户程序。具备强大的通信功能，

S7-300PLC可通过编程软件Step7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态

非常容易、简单。S7-300PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理

器来连接AS-1总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理滞用来连接点到

点的通信系统；多点接口(MPT)集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、

13

人机界面系统及其他SIMAT1CS7/M7/C7等自动化控制系统

SIMATICS7工业软件

西门子的工业软件分为三个不同的种类：

⑴编程和工程工具编程和工程工具包括所有基于PLC或者PC用于编程、组态、

摹拟和维护等控制所需的工具。STEP7标准软件包SIMATICS7是用于

S7-300/400,C7PLC和SIMATICWinAC基于PC控制产品的组态编程和维护的项

目管理工具，STEP7-Micro/WIN是在Windows平台上运行的S7-200系列PLC的

编程、在线仿真软件。

⑵基于PC的控制软件基于PC的控制系统WinAC允许使用个人计算机作为

可编程序控制器(PLC)运行用户的程序，运行在安装了WindowsNT4.0操作系

统的SIMATIC工控机或者其它任何商用机。WinAC提供两种PLC,一种是软件PLC,

在用户计算机上作为视窗任务运行。另一种是插槽PLC(在用户计算机上安装一

个PC卡)，它具有硬件PI£的全部功能。WinAC与SIMATICS7系列处理器彻底

兼容，其编程采用统一的SIMATIC编程工具(如STEP7),编制的程序既可运

行在WinAC上，也可运行在S7系列处理器上。

(3)人机界面软件人机界面软件为用户自动化项目提供人机界面(HMI)或

者SCADA系统，支持大范围的平台。人机界面软件有两种，一种是应用于机器

级的ProTool,另一种是应用于监控级的WinCCo

ProTool合用于大部份HMI硬件的组态，从操作员面板到标准PC都可以用集成

在STEP7中的ProTool有效地完成组态。ProTool/lite用于文本显示的组态，

如：0P3,0P7,0P17,TD17等。ProTool/Pro用于组态标准PC和所有西门子HMI

产品，ProTool/Pro不只是组态软件，其运行版也用于Windows平台的监控系统。

WinCC是一个真正开放的，面向监控与数据采集的SCADA(SupervisoryControl

andDataAcquisition)软件，可在任何标准PC上运行。WinCC操作简单，系

统可靠性高，与STEP7功能集成，可直接进入PLC的硬件故障系统，节省项目

开辟时间。它的设计适合于广泛的应用，可以连接到己存在的自动化环境中，有

大量的通信接口和全面的过程信息和数据处理能力，其最新的WinCC5.0支持在

办公室通过IE浏览器动态监控生产过

三、电气一二次图设计

水箱水位与机电启动及住手的原理

在无浮子液位继电器的供水控制电路中，水箱中放置3个电极保持器，每一个电极保持

器包括3个电极E1,E2,E3.所谓无浮子液位继电器就是在不采用浮子的情况下，使电流

在液体中流动，并且通过电流的变化控制液位，这时会对电极间的电流变化进行放大，然后

14

变为电磁继电器的运行形式.其工作原理如下图所示，利用电动泵的运转实现供水.当水箱

中的水位

14

达到无浮子液位继电器的电极E1时，电极E1和E3导通，电动泵住手运转，于是住手供

水，电动泵的住手运行状态将持续到水箱的水位下降到低于E2极其止;当不断使用水箱中

的水，使水位下降到低于无浮子液位继电器的电极E2时，电极E2(E1)与E3之间变为非

导通状态，于是启动电动机并向水箱供水，电动泵的运转状态向来将持续到水箱的水位达

到电极E1时住手.所以把电极E1最下端设为上限水位，电极E2最下端设为下限水位，

水位就在E1和E2点之间变化.固然考虑实际情况，一个机电可能不够，通常情况下需要3

台机电工作，此时，只要使用3个电极保持器分别控制3台机电即可，电极保持器E2点设

置为不同的水位，以便在不同水位时启动不同的机电.当水位上升到上限水位时,3台机电都

会住手工作，随着水位的下降，低于A1电极保持器的E2时启动M1机电;如果水位下降

太快，低于A2电极保持器的E2点时，启动M2机电,此时有2台机电在工作;如果用水

量太大以至于低于A3电极保持器的E2(下限水位)时，启动M3,此时3台机电-•起工作,

直到达到上限水位时停止，以满足用水要求

上限水位

下限水位

图3.1水箱电极保持器示意图

供水控制电路设计

主电路设计如下图所示，两台机电都进行过流和过载保护

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r

热水给水泵

热水泵

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控制电路设计如下图所示，水位的自动控制在实际应用中由于水面的上下

浮动，使接触触电时通时断，造成接触器频繁吸合释放，恨容易烧坏接触器触点.

所以在普通的晶体管水位控制电路中，加一个电容C使三极管的导通或者截止

时间延迟,不使接触器即将动作，即可保护接触器触点.当总开关QS按下时，此

时如水塔中的水位下降到最低水位时,VT2截止:VT1导通，这样使得继电器K1

吸合，其常闭触点断开，其常开触点闭合,使电磁接触器MC得电，启动机电；待

水箱水满时,VT2导通,VT1截止，使K1释放，常开断开，常闭闭合,使机电住手.

同时MC的一个常闭和一个常开分别接一显示灯:绿灯表示运行，红灯5表示停

止,达到显示机电的运行/住手.在实际应用中，控制电路二端分别接主电路的L1

和L2端提供380V的相电压.这只是控制一台机电Ml的电路，如果要控制2

台机电，只需采用2个这样的简单电路即可，将接触器KM1换成KM2，这样

即可控制机电M2和，同样二端接380V的相电压

KV]

水塔水位控制电路图

四、自动控制系统原理图设计

1、热交换器一次侧蒸汽与冷凝水回水温度测量：取自安装蒸汽管

与冷凝管水回水管上的温度传感器，采用管式温度传感器。

热交换器一次侧蒸汽压力测量：取自安装在蒸汽供气管上的压力

传感器，采用管式压力传感器。

生活热水供水温度测量：取自安装在生活热水供水管上的水温传

感器输出，常选用管式水温传感器。

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生活热水流量测量：取自安装在生活热水供水管上的流量传感器。

生活热水供水压力测量：取自安装在生活热水供水管上的液体压

力传感器。

补水箱水位监测：取自安装在补水箱上的液位开关，普通有溢流、

启泵、停泵、低限报警四个液位开关。

热水泵~^5-A|控制器---------A1热行器---------,补个箱---------A热水给水泵

溢流

启泵

停泵

《低限报警｝

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