当今社会，自动化设备无处不在。在控制技术需求的推动下，控制理论本身也取得了显著的进步。水塔水位的监控不再需要人工操作。实践证明，自动化操作具有不可替代的应用价值。水塔水位自动控制器具有适应各种液位检测和控制的功能。设计中分析了优缺点，考虑了各种液体的阻力。是可以投入实际生产的产品。
1设计分析：
“水塔水位自动控制系统”的控制对象是水泵，容器是水塔或储液罐。水位通常控制在C和D之间，如图1(a)所示。当水位低于C点时，水泵开始进水，如图1(b)所示。当水位高于D点时，水泵停止供水，如图1(c)所示。当水位低于C点，到达B点时，会报警，手动启动水泵，如图1(d)所示。当水位超过D点到达E点时，上限报警，水泵强制停止，使水位从溢流口流出，如图1(e)所示。
图1设计分析示意图
为了精确控制水位，必须建立闭环控制系统。根据水塔的进出水位，自动控制水泵，使水位处于动态平衡状态。
2对现有设计方案的分析：
(1)由555定时器组成的自动水位控制器。从图2可以看出，电路设计过于简单化，没有考虑异常情况的排除方法。比如探头故障，系统检测不到，导致水位控制器工作不正常；如果没有报警电路，就无法方便地读取水位的实际值。
图2自动水位控制系统
(2)由51单片机设计的自动水位控制系统。单片机其实就是一个小型的微型计算机。除了硬件电路的重叠，还需要软件的开发和应用。这样会使设计变得非常复杂，同时从电磁兼容方面来说，软件设计存在系统的不稳定性。在实际应用中，为了满足工厂的实际条件，大多数自动控制装置都采用纯硬件电路设计。此外，该电路不能检测液体的电导率，因此不适用于水塔中液体性质的变化。
图3水塔水位控制电路
3最佳方案：
3.1系统框图
控制系统主要分为两大块：模拟检测和逻辑判断。如图4所示，模拟检测实际测量的是B、C、D、E四个探头相对于A点(即地)的电位。在水塔中，B、C、D、E四个探头的点和探头的点A实际上相当于一个可变电阻。电阻值变化时，各点的电位值不同，通过逻辑判断，得到不同的输出，即通过运算控制不同的动作。
图4系统框图
3.2示意图
图5是最佳方案的示意图。如图：正常情况下水位应该在C和d之间，此时BCDE四个探头的逻辑电平为0011，即保持；当水位低于C点，在B和C之间时，BCDE的四个探头的逻辑电平为0111，即水进入水状态；当水位高于D点且在D和E之间时，BCDE的四个探头的逻辑电平为0001，即停止状态；当水位低于B点或高于E点时，此时BCDE的四个探头的逻辑电平为1111或0000，水塔水位的报警电路开始工作，产生下限报警或上限报警，即低报警和高报警。此时需要工作人员手动关闭报警设备，才能解除报警。
图5水塔供水系统最终连接图
3.3系统优化
从图5中可以看出，四个探头B、C、D和E中的每一个都与一个运算放大器相连。在实际操作中，当探测器出现故障时
4号水塔水位控制器可行性试验
4.1可行性测试
图6是水塔水位控制器的前视图，它由电源指示器、报警确认灯、水位指示器和报警确认开关组成。连接电源后，电源指示灯会亮起。当水塔中的水深处于不同位置时，水位指示器B、C、D、E是不同的。
图6水塔水位控制器外观图
当水位低于B点时，指示灯B、C、D、E均亮，报警电路开始报警，即下限报警。
(2)水位在B和C之间时，指示灯B灭，C、D、E亮，水泵开始进水。
(3)水位在C和D之间时，指示灯B和C灭，C和D亮，水保持在状态，即水保持在。
(4)水位在D和E之间时，指示灯B、C、D灭，E亮，表示水泵不工作。
当水位在E点以上时，指示灯B、C、D、E全部熄灭，水泵不工作，报警电路开始溢出报警，即上限报警。
报警电路可以手动关闭，只要按下报警确认开关，报警蜂鸣就可以解除。此时，报警确认灯亮起。处理完故障后，报警确认灯必须关闭，报警确认电路复位，恢复其监测故障的功能。
4.2可行性分析
该方案采用纯硬件电路设计，避免了软件编程中的不稳定因素，提高了实际应用中的可靠性。同时，该系统对不同类型的液体具有良好的兼容性。当水塔中的液体发生变化时，只需将电位器的阻值和液体的阻值调节到一个数量级，就可以方便地实现液体的水位控制操作。试验表明，该水塔水位控制器不仅实现了对水塔水位的精确控制，而且具有工业生产的实用性。
5结束语
介绍了自行设计的水塔水位控制器，系统阐述了设计方案和成品测试。测试表明，该系统运行稳定性高，完全符合预先规定的标准，可作为水塔水位控制器投入生产。