基于西门子LOGO!的智能鱼缸的制作方法

本实用新型涉及鱼缸领域，特别涉及一种基于西门子LOGO！的智能鱼缸。

背景技术：

近年来，随着中国经济飞速发展，人们的生活水平日益提高，观赏性鱼类的养殖在人们日常生活中越来越普遍，它对人们丰富业余生活、调节身心健康、改善生活品质都起着非常重要作用。

鱼缸有很多种类，大都采用传统的人工养殖方式，但在饲养鱼的过程中，需要每天重复进行换水、过滤和补充氧气等手工操作，十分繁琐，如果不能按时开关相应设备就会导致浪费能源，甚至破坏鱼缸生态系统的后果，因此，现有鱼缸存在以下问题：1、鱼缸水质差、净水循环利用率低、供氧系统落后，从而使得鱼缸在使用中出现鱼类死亡的现象，并造成资源的浪费，且难以做到自动循环养殖；2、机械化程度和自动化程度低，特别是在换水方面，大多数还是依靠手工操作。

为此，本申请设计了一种基于西门子LOGO！的智能鱼缸，该智能鱼缸能够实现鱼缸的净水循环、水温控制、水位控制和增氧控制，并且对鱼类生存本身不会造成太大影响，且自动化程度较高，大大减少了劳动力。

技术实现要素：

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于西门子LOGO！的智能鱼缸，包括主缸体和净水缸，所述主缸体和净水缸通过间隔设置的上水管和下水管连通，所述上水管连通主缸体的一端端部位于主缸体内水位的上方，还包括控制器、含氧量传感器、第一温度传感器、压力传感器、电磁阀、水泵、加热器、增氧泵和电源模块，所述控制器分别与含氧量传感器、第一温度传感器、压力传感器、电磁阀、水泵、加热器、增氧泵连接，所述电源模块与所述智能鱼缸上的各用电模块连接；

其中，所述含氧量传感器和第一温度传感器均安装在主缸体上，两者的感应部均位于所述主缸体内部；所述压力传感器位于主缸体底部，其感应部与所述主缸体内部连通；所述电磁阀安装在下水管上；所述水泵的进水端连通净水缸，其出水端与所述上水管远离主缸体的一端连通；所述加热器位于净水缸内；所述增氧泵的气泡石位于主缸体内。

进一步地，所述智能鱼缸还包括与所述控制器连接的第二温度传感器，所述第二温度传感器安装在净水缸上，其感应部位于所述净水缸内。

进一步地，所述智能鱼缸还包括控制面板，所述控制面板连接控制器，其为触摸屏。

进一步地，所述智能鱼缸还包括指示灯，所述指示灯连接控制器，其包括均与所述控制器连接的报警灯和运行灯。

进一步地，所述智能鱼缸还包括按钮组件，所述按钮组件连接控制器，其包括均与所述控制器连接的停止按钮和启动按钮。

进一步地，所述控制器的型号为西门子LOGO！12/24RCo 0BA8，所述第一温度传感器为铂热电阻Pt100，所述压力传感器为扩散硅压力变送器。

进一步地，所述压力传感器通过管道安装在主缸体底部，其感应部位于所述管道内。

进一步地，所述主缸体安装在控制柜上，并位于所述控制柜顶部，所述净水缸、控制器和增氧泵均位于控制柜内；所述下水管亦位于控制柜内，其一端与所述主缸体连通，另一端与所述净水缸连通。

进一步地，所述净水缸内设置有过滤层，所述过滤层主要由活性炭和海绵体构成；所述下水管连通净水缸的一端端部与水泵进水端分设在过滤层的相对两侧。

进一步地，所述控制器内置定时模块，所述定时模块具有净水循环定时子模块和增氧定时子模块；所述净水循环定时子模块在所述智能鱼缸开启后由控制器驱动计时，所述增氧定时子模块由控制器根据第一温度传感器、压力传感器、含氧量传感器的检测情况驱动运行。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型能够实现鱼缸的自动净水循环、自动水温控制、自动水位控制和自动增氧控制，其中，第一温度传感器、加热器、电磁阀和水泵的设置实现了主缸体内水温的自动控制，压力传感器、电磁阀和水泵的设置实现了主缸体内水位的自动控制，上述水温控制和水位控制共同实现了主缸体的自动净水循环、活水流动，而含氧量传感器和增氧泵的设置则实现了主缸体的自动增氧控制。综上可知，本实用新型所设计的智能鱼缸较为智能化，可大大降低人工操作，且利于主缸体内鱼类的生存。

2、本实用新型通过设置净水缸来协助完成主缸体的净水循环、水温控制和水位控制，同时，净水缸还能够为主缸体补充水源及净化水质，其净化功能主要是通过净水缸上设置的过滤层来实现的，因此，本实用新型可使得主缸体内水质得以净化及更换，且使得主缸体内的水为活水，从而减少了鱼缸中鱼类死亡的可能性。

附图说明

图1是本实用新型一种基于西门子LOGO！的智能鱼缸的结构示意图。

图2是图1中控制柜的主视图。

图3是图1的系统框图。

主要元件符号说明

图中：主缸体1、下水管11、电磁阀12、上水管13、第一温度传感器14、压力传感器15、净水缸2、过滤层21、水泵22、加热器23、第二温度传感器24、控制柜3、控制器31、控制面板32、指示灯33、按钮组件34。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

请参阅图1，在本实用新型的一种较佳实施方式中，一种基于西门子LOGO！的智能鱼缸，包括一主缸体1、一净水缸2和一控制柜3，所述主缸体1安装在控制柜3上，并位于所述控制柜3的顶部，所述净水缸2安装在控制柜3内，所述净水缸2和主缸体1通过间隔设置的一上水管13和一下水管11连通，其中，所述上水管13连通主缸体1的一端端部位于主缸体1内水位的上方，另一端与净水缸2连通，所述下水管11一端与所述主缸体1的下部连通，优选与所述主缸体1的底部连通，另一端与所述净水缸2连通，以把所述主缸体1内的水排至净水缸2内。在本实施方式中，所述下水管11位于控制柜3内，所述上水管13从控制柜3内延伸至控制柜3外，后延伸至所述主缸体1上。

进一步地，所述净水缸2内设置有过滤层21，所述过滤层21主要由活性炭和海绵体构成，以利用活性炭和海绵体吸附净水缸2内水中的污物、杂质等，从而使得净水缸2内的水得到净化，在本实施方式中，所述净水缸2内设置有两所述过滤层21，该两所述过滤层21沿着净水缸2的长度方向间隔设置，优选地，所述过滤层21的高度等于净水缸2的高度。

进一步地，所述智能鱼缸还包括控制器31、含氧量传感器16、第一温度传感器14、第二温度传感器24、压力传感器15、电磁阀12、水泵22、加热器23、增氧泵、控制面板32、指示灯33、按钮组件34和电源模块。所述控制器31分别与含氧量传感器16、第一温度传感器14、第二温度传感器24、压力传感器15、电磁阀12、水泵22、加热器23、增氧泵、控制面板32、指示灯33和按钮组件34连接，用以集中收集、处理与之连接的各模块的信息，并根据所收集的信息驱动相应的模块运行，优选地，所述控制器31设置在控制柜3内，所述控制器31的型号为西门子LOGO！12/24RCo 0BA8。所述电源模块与所述智能鱼缸上的各用电模块连接，以为各用电模块提供电力支持。

其中，所述含氧量传感器16安装在主缸体1上，其感应部位于所述主缸体1内部。所述含氧量传感器16用于感应主缸体1内的含氧量，并生成含氧量信号发于所述控制器31，所述控制器31根据对比分析该含氧量信息所携带的实时含氧量与控制器31预先设置的含氧量下限值、含氧量预设值来决定增氧泵运行与否，其中，所述含氧量预设值大于含氧量下限值。当所述控制器31的分析结果显示实时含氧量小于含氧量下限值时，所述控制器31控制增氧泵开启，直至实时含氧量等于含氧量预设值时控制器31控制增氧泵关闭，反之控制器31控制增氧泵关闭。在本实用新型中，所述增氧泵的气泡石位于主缸体1内，以为主缸体1增氧，优选地，所述增氧泵设置在控制柜3内。

所述第一温度传感器14安装在主缸体1上，其感应部位于所述主缸体1内部。所述第一温度传感器14用以检测主缸体1内的温度，并生成相应的第一温度信号发于所述控制器31，所述控制器31根据所接收的第一温度信号控制加热器23、电磁阀12和水泵22的运行，从而实现主缸体1内水温的调控。在本实用新型中，所述加热器23位于净水缸2内用以加热净水缸2内的水，所述电磁阀12安装在下水管11上，以控制下水管11的通断，所述水泵22的进水端连通净水缸2，其出水端与所述上水管13远离主缸体1的一端连通，以将净水缸2内的水抽至主缸体1内，优选地，所述水泵22进水端与下水管11连通净水缸2的一端端部分设在过滤层21的相对两侧，但不位于两所述过滤层21之间，以使得从主缸体1内排下的水能够经过滤层21过滤并净化后，再由水泵22抽送至主缸体1内，从而改善主缸体1内的水质。

对于上述主缸体1内水温的调控，具体体现为：所述控制器31接收到第一温度信号后，对比分析该第一温度信号所含的主缸实时温度与控制器31内预先设置的主缸温度上限值、主缸温度下限值和主缸温度中间值。当对比分析结果显示主缸实时温度小于主缸温度下限值，即主缸体1的实测温度过低时，所述控制器31先同时控制电磁阀12和加热器23开启，后控制水泵22开启，以将主缸体1内的水排至净水缸2中，并利用净水缸2中的加热器23加热，当加热到一定温度时，开启水泵22，使得加热后的水能够抽至主缸体1内，从而提高主缸体1内的水温至主缸温度中间值；当对比分析结果显示主缸实时温度大于主缸温度上限值，即，主缸体1的实测温度过高时，所述控制器31驱动电磁阀12和水泵22同时开启或者依次开启，以将主缸体1内的水排至净水缸2内，同时或者后将净水缸2内的水抽至主缸体1内，形成水循环，达到降低主缸体1内的水温、并使该水温等于主缸温度中间值的目的；当对比分析结果显示主缸实时温度介于主缸温度上限值和主缸温度下限值之间时，所述控制器31控制加热器23、电磁阀12和水泵22关闭。

优选地，为了提高主缸体1内水温检测的准确性，所述主缸体1内设置一个以上的第一温度传感器14，且分设在主缸体1内的不同位置；其次，当所述主缸体1内的第一温度传感器14只设置一个时，所述第一温度传感器14优选设置在主缸体1的底部；再者，在需要提高主缸体1内的水温时确定水泵22的开启时间，本实用新型设置了第二温度传感器24，所述第二温度传感器24安装在净水缸2上，其感应部位于所述净水缸2内，所述第二温度传感器24用以检测所述净水缸2内的水温，并生成第二温度信号发于所述控制器31，所述控制器31再根据第二温度信号所含的净水缸实时温度与控制器31预先设置的加热升水温的对比分析结果来决定水泵22的开启与否，当分析结果显示净水缸实时温度不小于加热升水温时，所述控制器31驱动水泵22开启，反之所述控制器31控制水泵22关闭；此外，在需要降低主缸体1内的水温时，所述净水缸2内的水温应小于主缸体1内的水温，而为了保证净水缸2内的水温低于主缸体1内的水温，所述净水缸2上还设置有进水管，所述进水管一端连通净水缸2内部，另一端与外界水源连接，所述进水管上安装有进水阀门，所述进水阀门连接控制器31，以在所述控制器31的控制器31开启或者关闭，该进水管的设置可引进常温的外源水，使得净水缸2内的水温得以控制，同时，还可补充所述智能鱼缸内的水量。在本实施方式中，所述第一温度传感器14和第二温度传感器24均为铂热电阻Pt100。

所述压力传感器15位于主缸体1底部，其感应部与所述主缸体1内部连通，所述压力传感器15用以检测主缸体1底部的水压，并生成相应的水压信号发于所述控制器31，所述控制器31根据该水压信号得到主缸体1的水位信息，后根据所得的水位信息控制所述电磁阀12和水泵22的运行，从而实现主缸体1内水位的调控。

具体来说，所述控制器31得到水位信息后，对比分析该水位信息与控制器31内预先设置的主缸水位上限值、主缸水位下限值和主缸水位中间值，当对比分析结果显示水位信息低于主缸水位下限值时，所述控制器31控制电磁阀12关闭，同时驱动所述水泵22运行，所述水泵22抽水至主缸体1内，直至水位信息等于主缸水位中间值，当对比分析结果显示水位信息高于主缸水位上限值时，所述控制器31驱动电磁阀12开启，同时控制所述水泵22关闭，所述主缸体1内的水通过下水管11排至净水缸2内，直至水位信息等于主缸水位中间值，当对比分析结果显示水位信息位于主缸水位上限值和主缸水位下限值之间时，所述控制器31同时控制电磁阀12和水泵22关闭。在本实施方式中，所述压力传感器15为扩散硅压力变送器；所述压力传感器15通过管道安装在主缸体1底部，所述管道与主缸体1的底部连通，所述压力传感器15的感应部伸入管道内部。

所述控制面板32为触摸屏，具体为西门子SMART LINE触摸屏，其用以显示各传感器的检测值，以便于用户查看，同时还可以设置各预设参数，如主缸温度、加热升水温、主缸水位值、净水循环时间、增氧循环时间。

所述指示灯33包括均与控制器31连接的报警灯和运行灯，所述报警灯在所述智能鱼缸运行异常时由控制器31驱动发出警报，所述运行灯在所述智能鱼缸运行时由控制器31驱动亮起，以便于用户获知所述智能鱼缸的运行情况。

所述按钮组件34包括均与控制器31连接的停止按钮和启动按钮，所述控制器31通过按钮组件34的按动情况控制所述智能鱼缸的运行或者停运。

进一步地，所述智能鱼缸还具有自动换水功能和增氧功能，其具体是通过下述设置实现的：所述控制器31内置定时模块，所述定时模块具有净水循环定时子模块和增氧定时子模块。

所述净水循环定时子模块在所述智能鱼缸开启后由控制器31驱动计时，所述净水循环定时子模块生成换水时间信号发于控制器31，所述控制器31通过对比分析该换水时间信号所含的换水时间值与控制器31预先设置的净水循环时间来决定电磁阀12和水泵22的运行与否；当对比结果显示换水时间值等于净水循环时间时，所述控制器31驱动电磁阀12开启，主缸体1内的水通过下水管11排至净水缸2内，直至主缸体1内的水位达到最低水位值，后控制器31控制电磁阀12关闭、再驱动水泵22开启，所述水泵22将净水缸2内的水抽至主缸体1内，直至主缸体1内的水位达到主缸水位中间值，后控制器31控制水泵22关闭，接着控制器31根据第一温度传感器14的检测情况控制主缸体1内的水温，直至主缸体1内的水温达到预设值，此时，控制器31促使净水循环定时子模块清零并重新计时，进入下一轮的净水循环调节。

所述增氧定时子模块由控制器31根据第一温度传感器14、压力传感器15、含氧量传感器16的检测情况驱动运行，具体来说，当所述第一温度传感器14、压力传感器15和含氧量传感器16的检测情况显示主缸体1的水温、水位及含氧量处于预设值时，所述控制器31驱动增氧定时子模块开始计时，所述增氧定时子模块生成增氧时间信号发于控制器31，所述控制器31对比分析该增氧时间信号所含的增氧时间值与控制器31预先设置的增氧循环时间，并根据对比分析结果及含氧量传感器16的检测结果来决定增氧泵的运行与否，当对比结果显示增氧时间值等于增氧循环时间，且含氧量传感器16检测到的主缸含氧量低于主缸含氧下限值时，所述控制器31驱动增氧泵开启，所述增氧泵为主缸体1增氧，直至主缸体1内的含氧量等于含氧量预设值，后所述控制器31控制增氧泵关闭，同时控制器31促使增氧定时子模块清零并重新计时，进入下一轮的增氧循环调节，当对比结果显示增氧时间值等于增氧循环时间，但含氧量传感器16检测到的主缸含氧量不低于主缸含氧下限设定值时，控制器31驱动增氧定时子模块清零并重新计时，进入下一轮的增氧循环调节。

值得说明的是，每一次增氧循环调节基于上一次增氧调节进行，在一个增氧循环时间里，若含氧量传感器16检测到主缸体1内含氧量低于含氧量下限值时，控制器31驱动增氧泵运行，并在主缸体1内的含氧量达到含氧量预设值时控制增氧泵关闭，此时，控制器31促使增氧定时子模块清零并重新计时。但是，对于净水循环调节中，在一个净水循环时间里，主缸体1内的水位和水温需要调节时，净水循环定时子模块并不清零及重新计时。

在本实用新型中，所述智能鱼缸能够自动调整主缸体1的温度、水位和含氧量，且能够定时换水，并实现水资源的循环利用，其中，在本实施方式中，所述智能鱼缸启动后，先进行水位控制，再进行温度控制，最后进行含氧量控制，当水位、温度和含氧量控制在预设值后计时，并在计时达到循环换水时间后开启换水模式、在计时达到增氧循环时间后开启增氧模式。以下是所述智能鱼缸启动后的自调节模式、换水模式和增氧模式的工作流程：

(1)启动后的自调节模式

所述智能鱼缸开启后，

1)水压调节：所述压力传感器15检测主缸体1内的水压，所述控制器31根据该水压得到主缸体1的水位信息，并根据所获得的水位信息调节主缸体1内的水位；当水位信息低于主缸水位下限值时，所述控制器31控制电磁阀12关闭，同时驱动所述水泵22运行，所述水泵22抽水至主缸体1内，直至水位信息等于主缸水位中间值，当对比分析结果显示水位信息高于主缸水位上限值时，所述控制器31驱动电磁阀12开启，同时控制所述水泵22关闭，所述主缸体1内的水通过下水管11排至净水缸2内，直至水位信息等于主缸水位中间值，当对比分析结果显示水位信息位于主缸水位上限值和主缸水位下限值之间时，所述控制器31同时控制电磁阀12和水泵22关闭。

2)水温调节：所述第一温度传感器14检测主缸体1内的温度，第二温度传感器24检测净水缸2内的温度，压力传感器15检测主缸体1内的水压，三者分别生成相应的信号发于控制器31；当控制器31接收到第一温度传感器14检测到的主缸实时温度小于主缸温度下限值，所述控制器31先同时控制电磁阀12和加热器23开启，主缸体1内的水通过下水管11排至净水缸2内，直至压力传感器15检测到的水位信息等于主缸水位下限值时控制器31控制电磁阀12关闭，同时，第二温度传感器24检测到的净水缸实时温度等于加热升水温时控制器31控制加热器23关闭，然后控制器31控制水泵22开启，直至压力传感器15检测到的水位信息等于主缸水位中间值时控制器31控制水泵22关闭；当控制器31接收到第一温度传感器14检测到的主缸实时温度大于主缸温度上限值，所述控制器31控制电磁阀12开启，主缸体1内的水通过下水管11排至净水缸2内，直至压力传感器15检测到的水位信息等于主缸水位下限值时控制器31控制电磁阀12关闭，然后控制器31控制水泵22开启，直至压力传感器15检测到的水位信息等于主缸水位中间值时控制器31控制水泵22关闭；当控制器31接收到第一温度传感器14检测到的主缸实时温度介于主缸温度上限值和主缸温度下限值之间时，所述控制器31控制加热器23、电磁阀12和水泵22关闭。

3)含氧量控制：所述含氧量传感器16检测主缸体1内的含氧量，并生成含氧量信号发于控制器31；当所述控制器31接收到含氧量传感器16检测到的实时含氧量小于含氧量下限值时，控制器31控制增氧泵开启，直至实时含氧量等于含氧量预设值时控制器31控制增氧泵关闭，反之控制器31控制增氧泵关闭。

(2)换水模式

所述智能鱼缸开启后，所述控制器31驱动净水循环定时子模块运行，所述净水循环定时子模块开始计时，并生成换水时间信号发于控制器31，所述控制器31对比分析该换水时间信号所含的换水时间值与净水循环时间；

当对比结果显示换水时间值等于净水循环时间时，所述控制器31驱动电磁阀12开启，主缸体1内的水通过下水管11排至净水缸2内，直至主缸体1内的水位达到主缸水位下限值，后控制器31控制电磁阀12关闭、再驱动水泵22开启，所述水泵22将净水缸2内的水抽至主缸体1内，直至主缸体1内的水位达到主缸水位中间值，后控制器31控制水泵22关闭，接着控制器31根据第一温度传感器14的检测情况控制主缸体1内的水温，直至主缸体1内的水温达到主缸温度中间值，此时，控制器31促使净水循环定时子模块清零并重新计时，进入下一轮的净水循环调节。

(3)增氧模式

当所述第一温度传感器14和压力传感器15的检测情况显示主缸体1的水温、水位及含氧量处于预设值时，所述控制器31驱动增氧定时子模块开始计时，所述增氧定时子模块生成增氧时间信号发于控制器31，所述控制器31对比分析该增氧时间信号所含的增氧时间值与增氧循环时间；

当对比结果显示增氧时间值等于增氧循环时间，且含氧量传感器16检测到的主缸含氧量低于主缸含氧下限值时，所述控制器31驱动增氧泵开启，所述增氧泵为主缸体1增氧，直至主缸体1内的含氧量等于含氧量预设值，后所述控制器31控制增氧泵关闭，同时控制器31促使增氧定时子模块清零并重新计时，进入下一轮的增氧循环调节；当对比结果显示增氧时间值等于增氧循环时间，但含氧量传感器16检测到的主缸含氧量低于主缸含氧下限设定值时，控制器31驱动增氧定时子模块清零并重新计时，进入下一轮的增氧循环调节。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。