基于PLC控制恒压供水的设计水泵控制

I基于PLC控制恒压供水的设计——水泵控制内容摘要：生活都离不开水。但如果水源离用水场所较远，就需要管路的输送。而将水送到较远或较高的地方，管路中是需要一定的水压的，水压高了，才能将水送到远的或较高的楼层。产生水压的设备是水泵，水泵转动的越快，产生的水压越高。传统的维持管路的水压是建造水塔，水泵开的时候将水打到水塔中，水泵休息时，借助水塔继续供水。水塔中的水位变化相对水塔的高度来说很小，也就是说水塔能维持的供水管路中水压的基本恒定。但是，建造水塔需要发费财力，水塔还会造成水的二次污染。那么，可不可以不借助水塔来实现恒压供水呢？当然可以，但是要解决水压随用水量的大小变化的问题。通常的办法是：用量大时，增加水泵的数量或提高水泵的转动速度以保持管网中的水压不变，用水量小时又需做出相反的调节。这就是恒压供水的基本思路。这在电机速度调节技术不发达的年代是不可设想的，但今天办到这一点已变得很容易了，交流变频器的诞生为水泵转速平滑联系调节提供了方便。交流变频器是改变交流电源频率的电力电子设备，输入三相工频交流点后，可以输出频率平滑变化的三相交流电。鉴于社会的需求，设计一个由三台水泵组构成的生活、消防双恒压无塔供水泵站系统。如图所示（一），市网自来水用高低水位控制器EQ来控制注水阀YV1，自动把水注满储水水池，只要水位低于高水位，则自动往水池注水，但是当水池的水位高于高水位上限时，延时一段时间后，由PLC发出信号，关闭注水阀YV1，等到水位低于高水位上限时，过一段时间后，再打开注水阀YV1继续注水（这种情况在处于消防状态时被关闭）。水池的高、低水位信号也直接送给PLC，作为高、低水位的报警。为了保证供水的连续性，水位上下限传感器高低距离较小。生活用水和消防用水共用三台水泵，平时电磁阀YV2处于关闭状态，生活管网处于接通状态，电磁阀YV3处于失电状态，关闭消防管网，三台水泵根据生活用水的多少，按一定的控制逻辑运行，维持生活用水低恒压。当有火灾发生时，电磁阀YV3得电，消防用水管路打开，并同时打开三台水泵供水，管路中的水压为消防用水的高恒压，生活用水管路没有关闭，生活用水的水压由减压阀控制。但是当管路中的水压低于消防用水的高恒压或水池水位已经达到水池低水位下限时，给电磁阀YV2通电，关闭生活用水的管路。火灾结束后，三台水泵改为为生活用水供水。图（一）、生活消防双恒压供水系统构成二、系统的控制要求对于三台水泵生活/消防双恒压供水系统的基本要求是：EQ市网来水YV1STHSTL水池消防用水YV3生活用水YV2减压阀1#3#2#II（1）、生活供水时，系统低恒压运行，消防供水时系统高恒压运行。（2）、三台水泵根据恒压的要求，采取“先开先停”的原则接入和退出。（3）、在用水量小的情况下（即不是在消防的情况和增开工频泵的情况），如果一台水泵连续运行超过三小时，则要切换到下一台水泵，即系统具有“倒泵功能”，避免某一台水泵工作时间过长。（4）、三台水泵在启动的时候都要具有软启动的功能。（5）、要求完善的报警功能。（6）、对水泵的操作要具有手动的功能，手动只在应急或检修的时候临时使用。关键词：PLC恒压供水BasedonPLCcontrolconstantpressurewatersupplydesign-waterpumpcontrolAbstract：Inrecentyearsourcountrysmallandmedium-sizedtownandcitiesdevelopmentwasrapid,centralizedwaterconsumptionsharpgrowth.Whenwaterconsumptionpeaktimevolumeofdiversionuniversalinsufficient,causesIIItheurbanpublicpipenetworkhydraulicpressurefluctuationtobebig.Becausethedifferenttimeintervalwaterusediseverydaybigtothewatersupplywaterlevelrequestchange,dependsmerelyforthewaterworksattendantstocarryonthemanualmanualregulationbasedontheexperiencetobeverydifficulteffectivetoservethepurposepromptly.Thiskindofsituationcreateswhenthewaterusedpeakthewaterlevelcannotmeettherequirements,thewatersupplypressureisinsufficient,whenwaterusedtroughtimesupplieswaterlevelexceedingtheallowedfigure,thepressureisexcessivelyhigh,notonlywastestheenergymoreovertohavetheaccidentpotential(e.g.pressuretobeexcessivelyhigheasilytocreatecartridgeigniteraccident).Alongwithsociety'sdevelopmentandtheprogress,theurbanhigh-riseconstruction'swatersupplyquestionisdaybydayprominent.Ontheonehandrequeststoimprovethewatersupplyquality,doesnotwant,becausethepressurefluctuationcreatesthewatersupplybreakdown;Ontheotherhandtherequestguaranteewatersupplyquality'sreliabilityandthesecurity,inhastimethefirecansupplywaterreliably.Inviewofthesetwoaspect'srequest,thenewwatersupplyandthecontrolsystemariseatthehistoricmoment,thisisthePLCcontrolconstantpressurenon-towerwatersupplysystem.Theconstantpressurewatersupplyhadguaranteedthewatersupplyquality,asmainengine'scontrolsystemhasenrichedsystem'scontrolfunctiontakePLC,enhancedsystem'sreliability.Keywords：PLCconstantpressurewater目录一、绪论..............................................................1（一）任务来源........................................................1（二）工艺过程........................................................1（三）系统控制要求....................................................2（四）方案比较........................................................2二、PLC简介..........................................................4（一）PLC的产生和定义................................................4IV（二）PLC的应用......................................................5（三）PLC的系统组成..................................................5（四）PLC的工作原理及特点............................................6三、方案分析..........................................................7（一）对PLC的选取....................................................7（二）对扩展模块的选取................................................9（三）系统整体设计分析................................................9四、系统硬件设计.....................................................11（一）主电路图.......................................................11（二）控制电路图.....................................................11五、软件设计.........................................................13（一）系统流程图.....................................................13（二）地址分配表及PLC的CPU型号.....................................16（三）根据设计要求编写的恒压供水的水泵控制梯形图（见附录）...........16（四）实验数据分析...................................................16六、总结与体会.......................................................17谢辞................................................................19附录................................................................19（一）恒压供水的水泵控制梯形图......................................20（二）程序说明......................................................23参考文献............................................................255一、绪论（一）任务来源据最新资料显示在全国的666个城市中有340个不同程度缺水，其中严重缺水的达118个，在32个百万人口以上的特大城市中，有30个城市长期受缺水的困扰，特别是水资源短缺地区的城市，水的供需矛盾尤为突出。由于供水不足，城市工业每年的经济损失达2300亿元，同时给城市居民生活造成许多困难和不便，成为城市社会中的一种隐患。为满足城市发展对于供水质量的要求，降低供水厂单位制水能耗，保证可靠、稳定地城市供水需求，需要对原有供水系统进行自动化改造，将原有的取水系统和供水系统都改为恒压供水系统，实现对整个系统的自动化控制和计算机监测管理。目前，国内大部分城市供水系统，包括水厂、生活小区、高层建筑的供水系统，仍采用较为传统的供水方式。值班