基于单片机智能潜水泵保护器设计与研究.doc

毕业设计（论文） 《基于单片机智能潜水泵保护器设计与研究》 专业（系） 班 级 学生姓名 指导老师 完成日期 2013届毕业设计任务书 课题名称：基于单片机的智能潜水泵保护器设计研究 二、指导教师：刘红兵、李移伦 三、设计内容与要求 课题概述 单相水冷式潜水泵，作为农村干旱季节的主要灌溉工具和家庭水塔的供水设备，已经日益普及。但是，由于抽水时水源不足，常常会因为井中缺水而导致水泵电机绕组烧坏，据统计80％左右的水冷式水泵电机绕组烧坏，都是这个原因造成。另外，为了提高灌溉与供水的自动化程度，我们经常要采用定位（水位）抽水，定时抽水等方式。以单片机控制的潜水泵智能保护控制器可以很好的解决以上问题，它的主要功能有：通过实时检测水泵电机是否处于水面下，来决定是否对水泵实施断电保护，这种保护方式快捷、准确；通过对水塔或灌溉区域的水位实时检测，可以实现定位抽水；通过预先设定抽水时间，可以实现定时抽水。 设计内容与要求 1)设计合理，运行可靠。 2)能实时显示运行状态及时间。 3)检测三个水位水池上水位器、水池下水位器、潜水泵水位器，用来检测水位保证水泵下常工作。 定位抽水工作方式： 4)当水池水位低于下水位，自动启泵，当达到上水位自动停泵。 5)在抽水过程中，若水泵缺水，水泵应自动停机，延时一定时间后再自动启泵，延时时间可以由用户根据水源情况，自己设定和修改。 定时抽水工作方式： 6)系统能根据设定的抽水时间间隔和每次抽水时间，自动启停泵。 7) 在抽水过程中，若水泵缺水，水泵应自动停机，延时一定时间后再自动启泵，延时时间可以由用户根据水源情况，自己设定和修改。 技术参数 1)时间设定范围：1～999分钟，定时误差不超过2秒/天。 2)电源: ①交流220V±10%(供电电源); 3)工作条件：温度－20℃～50℃,相对湿度≤85%RH; 四、设计参考书 《电工学》 魏国英 电子工业出版社 《模拟电子技术》第二版 戴士弘 电子工业出版社 《单片机原理与应用》 李移伦 中南大学出版社 I Abstract II 第1章 绪论 1 1.1课题研究背景 1 1.2课题研究内容 1 第2章 可编程控制器的概述 3 2.1 PLC的定义 3 2.2 PLC的组成 3 2.3 可编程控制器的分类和发展 4 2.4 可编程控制器的用途 4 2.5 可编程控制器的工作过程 4 2.6 可编程序控制器的功能 5 第3章 总体方案设计 7 3.1总体设计分析 7 3.2硬件设计 7 3.3 软件设计 8 第4章 硬件电路的设计 9 4.1硬件电路元器件的选择 9 4.1.1 PLC的选型 9 4.1.2 电动机的选型 10 4.1.3 接触器的选型 10 4.1.4 热继电器的选型 11 4.1.5 传感器的选型 11 4.1.6开关电器、熔断器的选型 12 4.2电气控制电路的设计 12 4.3操作面板的设计 12 第5章 软件控制设计 14 5.1系统流程图 14 5.2 I/O分配表 15 5.3 PLC接线图 16 5.4 梯形图 16 第6章 程序调试 19 6.1调试过程 19 6.2 调试结果 21 6.2.1主控制程序的仿真 21 6.2.2灌装、报警程序的仿真 21 6.2.3计数程序的仿真 23 第7章 结论 24 参考文献 25 致谢 26 附件 27 元件清单 27 程序逻辑指令 27 摘 要 在农业中,潜水泵被广泛应用。但是由于长期工作在水下，工作环境十分恶劣，电动机烧坏的事故时有发生。而大部分是水泵绕组烧坏，其主要原因是水泵缺水运行。针对这一常见的故障，特设计了一种用于潜水泵监测保护的控制器。本文介绍了智能潜水泵保护控制器的总体设计思路，并给出了详细的硬件电路图和软件流程。 关键词：单片机AT89C2051;潜水泵；保护控制器 Abstract submersible pump is widely used In agriculture.But Motor burned-out accidents occur frequently for bad environment and long-term working in underwater.And the main reason for pump winding burn out is shortage of water when the pump is operating.In o