基于plc的物业供水系统设计.docx

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1、摘要随着我国社会经济的生长，人们生活水平的不停提高，都会中各种小区的建立生长十分迅速，同时也对小区的底子设施建立提出了更高的要求，小区的供水系统是其中的一个重要方面。本论文是针对供水要求设计的基于PLC的物业供水系统。本设计由PLC、四台水泵、压力传感器等组成，系统事情时分离动操纵和自动操纵，自动操纵时首先由传感器把信号传给PLC，再由PLC凭据水压的崎岖信号阐发控制四台水泵的事情状态；手动操纵时，可以通过各个水泵的启动停止按钮独立的事情。该系统还设有过载等掩护。本设计是基于PLC的物业供水系统，通过调试表明本系统能够满足设计要求并有很好的使用代价。要害词：物业供水；PLC；恒压 目 录第一章

2、 概述 1 1.1 课题配景和意义 11.2 海内外的生长与现状 2第二章 硬件设计 42.1 供水系统主电路设计 42.2 供水系统的I/O地点分派表、I/O接线图52.3 供水系统的元件选择 6第三章 软件设计73.1 系统流程图 73.2 步伐梯形图 73.3 步伐指令表103.4 步伐阐发16第四章 结论 18 18 19参考文献 20 第一章 概述 课题配景和意义 我们都知道，水是人类生活、生产中不可缺少的重要物质，在建立节约型时代特征的前提下，我们这个水资源和电能短缺的国度，恒久以来在市政供水、高层修建供水、产业生产循环供水等方面技能一直比力落后，自动化水平低，而随着我国社会经济的

3、生长，人们生活水平的不停提高，以及住房制度革新的不停深入，都会中各种小区建立生长十分迅速，同时也对小区的底子设施建立提出了更高的要求。小区供水系统的建立是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到小区住户的正常事情和生活，也直接体现了小区物业治理水平的崎岖。本系统就是在这种配景下设计的。本设计是基于PLC的物业供水系统，具有以下特点：（1）：供水系统有水泵4台，供水管道安装压力检测开关K1，K2和K3。K1接通，表现水压偏低；K2接通，表现水压正常；K3接通，表现水压偏高。（2）：系统分离动事情和自动事情两种状态，自动事情时，当用水量少，压力增高，K3接通，此时可延时30s后撤

4、消1台水泵事情，要求先事情的水泵先切断；当用水量多时，压力低落，K1接通，此时可延时30s后增设1台水泵事情，要求未曾事情过的水泵增加投入运行；当K2接通，表现供水正常，可维持水泵运行数量。事情时，要求水泵数量最少为1台，最多不得超出4台；手动事情时，要求4台水泵可分别独立操纵（分设起动和停止开关），并分别具有过载掩护，可随时对单台水泵进行断电控制（若输入点不敷，可用I/O扩展模块）。（3）：并设有“自动/手动”切换开关（ON手动，OFF自动），另设自动运行控制开关（ON自动运行，OFF自动运行停止）。各水泵事情时，均应有事情状态显示。 海内外的生长与现状 可编步伐控制器(program lo

5、gical controller)，简称PLC，是一种专为在产业情况应用而设计的数字运算电子系统。世界上第一台可编程控制器是美国数字设备公司(DEC)于1969年研制的。早期的可编程控制器由分散元件和中小范围集成电路组成，主要功效是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时等，PLC将传统的继电器控制技能与新兴的盘算机技能和通信技能融为一体，具有可靠性高、功效强、应用灵活、编程简朴、使用方便等一系列优点。70年代初期，体积小、功效强和代价自制的微处置惩罚器被用于PLC，使得PLC的功效大大增强，具有了：可靠性高、具有富厚的IO接口模块、接纳模块化结构、编程简朴易学安装简朴，维修方便等特点。以及良好的

6、产业情况事情性能和自动控制目标实现性能，在产业生产中得到了遍及的应用。 而PLC在物业供水方面也得到了遍及的应用。传统的小区供水方法有恒速泵加压供水、水塔高位水箱供水、气压罐供水、液力耦合器和电池滑差离合器调速的供水方法、单片机变频调速供水系统等。这些传统的供水方法或多或少都存在各自的缺点和不敷，好比：恒速泵加压供水方法无法对供水管网的压力做出实时的反响，水泵的增减都依赖人工进行手工操纵、水塔高位水箱供水基建投资大，占地面积大，维护不方便，水泵电机为硬起动，启动电流大、单片机变频调速供水系统开发周期比力长，对操纵员的素质要求比力高，可靠性比较低，维修不方便，且不适用于恶劣的产业情况。综上所述，

7、传统的供水方法普遍差别水平的存在浪费水力、电力资源；效率低；可靠性差；自动化水平不高等缺点，在这种情况下人们想到了基于PLC的供水系统设计。目前海内外基于PLC的供水系统设计技能比力多，而且有些技能已经相当成熟，从简朴的基于PLC的恒压供水系统设计到基于PLC的变频恒压供水系统设计，其中后者的变频技能是现在研究的焦点，变频技能是在电力电子技能、盘算机技能和自动控制技能及电机控制理论生长的底子上生长起来的。本文的基于PLC的物业供水系统设计属于恒压供水，由于PLC的可靠性高、功效强、应用灵活、编程简朴、使用方便等特点，与传统的供水系统相比本系统有很大的实用代价。 第二章 硬件设计 供水系统主电路

8、设计由设计内容和要求可知，本设计需要用到四台水泵，水泵的型号都为：J02-41-4，4.0kw，1440转/分，380v，。在设计主电路时水泵以电动机取代，图中的KM为打仗器线圈，FR为热继电器，主电路并设有短路过载掩护。主电路如图2-1所示： 图 2-12.2 供水系统的I/O地点分派表、I/O接线图 本设计的控制部门由PLC完成，由于本系统控制分离动和自动运行，手动运行时，每台水泵分别有启动和停止开关输入，自动运行时，需要有自动运行/停止开关输入，水压判断开关以及掩护输入等，另有四个水泵输出。所以PLC的I/O地点分派表如表2-1所示，I/O接线图如图2-2所示。表2-1输入点对应信号输入

9、点对应信号输出点对应信号X0自动/手动切换X11自动启动/停止Y0供水水泵1X1手动启动泵1X12低压开关K1Y1供水水泵2X2手动停止泵1X13水压正常反馈K2Y2供水水泵3X3手动启动泵2X14高压开关K3Y3供水水泵4X4手动停止泵2X15泵1的过载掩护X5手动启动泵3X16泵2的过载掩护X6手动停止泵3X17泵3的过载掩护X7手动启动泵4X20泵4的过载掩护X10手动停止泵4 图 2-22.3 供水系统的元件选择 本系统主要用到的元器件有：可编步伐控制器PLC，水泵，以及继电器，打仗器等。PLC选用的是FX2N-48MR,四台水泵选用J02-41-4，4.0kw，1440转/分，380

10、v，。 第三章 软件设计 系统流程图由于该系统即可以手动运行又可以自动运行，所以本系统设计主要分两部门，一部门是手动模块，一部门是自动模块。系统的总流程图如图3-1所示。图 3-1 该流程图主要介绍了本系统的设计思路，其中的具体细节没有在流程图中给出，详细介绍将会在背面的步伐阐发中介绍。3.2 步伐梯形图 步伐指令表0LDIX0001CJP14LDX0005CJP08P09LDX00110ORM011ANIX00212OUTM013LDX00314ORM115ANIX00416OUTM117LDX00518ORM219ANIX00620OUTM221LDX00722ORM323ANIX0102

11、4OUTM325LDM800026CJP229P130LDX01131ANIX00032OUTM433LDX01234ANDM435ANIX01336ANIT037OUTT0K30040LDX01441ANDM442ANIX01343ANIT144OUTT1K30047LDIM2048ANIM2149ANIM2250ANIM2351SET M2052LDPT054MPS55ANDM2056ANDM2157ANDM2258ANDM2359CJP262MRD63ANDM2064ANDM2165ANDM2266ANIM2367SETM2368SETM2669MRD70ANDM2371ANDM2072

12、ANDM2173ANIM2274SETM2275SETM2776MRD77ANDM2278ANDM2379ANDM2080ANIM2181SETM2182SETM2883MRD84ANDM2185ANDM2286ANDM2387ANIM2088SETM2089SETM2990MRD91ANDM2092ANDM2193ANDM2294ANDM2395SETM2296MRD97ANDM2198ANDM2299ANIM23100ANIM20101SETM23102MRD103ANDM22104ANDM23105ANIM20106ANIM21107SETM20108MRD109ANDM23110AND

13、M20111ANIM21112ANIM22113SSETM21114MRD115ANDM20116ANIM21117ANIM22118ANIM23119SETM21120MRD121ANDM21122ANIM22123ANIM23124ANIM20125SETM22126MRD127ANDM22128ANIM23129ANIM20130ANIM21131SETM23132MPP133ANDM23134ANIM20135ANIM21136ANIM22137SETM20138LDPT1140MPS141ANDM20142ANIM21143ANIM22144ANIM23145CJP2148MRD14

14、9ANDM21150ANIM22151ANIM23152ANIM20153CJP2156MRD157ANDM22158ANIM23159ANIM20160ANIM21161CJP2164MRD165ANDM23166ANIM20167ANIM21168ANIM22169CJP2172MRD173ANDM20174ANDM21175ANIM22176ANIM23177RSTM20178MRD179ANDM21180ANDM22181ANIM23182ANIM20183RSTM21184MRD185ANDM22186ANDM23187ANIM20188ANIM21189RSTM22190MRD19

15、1ANDM23192ANDM20193ANIM21194ANIM22195RSTM23196MRD197ANDM20198ANDM21199ANDM22200ANIM23201RSTM20202MRD203ANDM21204ANDM22205ANDM23206ANIM20207RSTM21208MRD209ANDM22210ANDM23211ANDM20212ANIM21213RSTM22214MRD215ANDM23216ANDM20217ANDM21218ANIM22219RSTM23220MRD221ANDM20222ANDM21223ANDM22224ANDM23225ANDM2622

16、6RSTM20227RSTM26228MRD229ANDM20230ANDM21231ANDM22232ANDM23233ANDM27234RSTM23235RSTM27236MRD237ANDM20238ANDM21239ANDM22240ANDM23241ANDM28242RSTM22243RSTM28244MPP245ANDM20246ANDM21247ANDM22248ANDM23249ANDM29250RSTM21251RSTM29252P2253LDM0254ORM20255ANIX015256OUTY000257LDM1258ORM21259ANIX016260OUTY00126

17、1LDM2262ORM22263ANIX017264OUTY002265LDM3266ORM23267ANIX020268OUTY003269END 步伐阐发本系统主要分为手动运行和自动运行两部门，在编程历程中将本系统主要分为三大模块：手动运行模块（P0）、自动运行模块（P1）、输出模块（P2）。在系统一上电情况下首先通过判断自动/手动开关X0，判断是进入手动模块（P0）照旧进入自动模块(P1)，X0为ON表现手动，OFF表现自动。然后进入相应的模块执行步伐。手动模块，当进入手动模块后，X1是泵1的手动启动开关，X2是泵1的手动停止开关；X3是泵2的手动启动开关，X4是泵2的手动停止开关；X5

18、是泵3的手动启动开关，X6是泵3的手动停止开关；X7是泵4的手动启动开关，X10是泵4的手动停止开关；可以通过上述开关相对独立的对单台水泵进行通断电控制。 自动模块，当进入自动模块后，在自动运行模块还设有自动运行停止开关X11（ON表现运行，OFF表现停止），在X11为ON的情况下，系统首先判断四台水泵的运行状态，如四台水泵都没事情则将自动把第一台水泵打开，其中M20、M21、M22、M23分别是四台水泵自动运行的标记，然后再通过压力传感器判断水压的崎岖，在系统中X12表现低压，X13表现水压正常、X14表现水压高。水压低/高的时候延时30秒，增加/淘汰一台水泵事情，增加的顺序是没事情过的优先

19、增加本步伐为了满足这个要求接纳的是四台水泵按M20M21M22M23M20的顺序依次循环启动或停止，这样就能满足没事情过的优先则加和事情过的优先停止的要求。其次在选择增加那个水泵时考虑到PLC事情室扫描步伐遵受从上到下从左到右的原则，为了制止上面步伐对下面产生的影响对结果产生影响，在设计历程中对付水压低需要加泵时先写四台水泵同时事情的情况，然后逐次减一到只有一台事情；对付水压高需要减泵时先从一条水泵事情，然后逐次加一到四台全事情这样就能满足上述要求。每次当自动模块执行完之后步伐跳到大众输出模块执行。输出模块，在输出模块中，M0、M20别是泵1的手泵和自动运行标记，X15是泵1的过载掩护；M1、

20、M21别是泵2的手泵和自动运行标记，X16是泵2的过载掩护；M2、M22别是泵3的手泵和自动运行标记，X17是泵3的过载掩护；M3、M23别是泵4的手泵和自动运行标记，X20是泵4的过载掩护。第四章 结论调试结果与阐发步伐设计完成之后需要进行调试仿真，本系统调试用的三菱F2N/F2NC系列的PLC。在调试历程中我遇到许多问题，并最终在老师和同学的资助下把问题解决。我遇到的主要问题有：在编写步伐历程中由于步伐太长写着写着步伐写不进去了，最后在老师的资助下才知道需要将步伐先转换一下才气继承写，这是自己对换试软件不太熟悉的原因造成的。其次，在调试历程中，手动操纵运行都正常结果也正确，自动运行时当水压

21、低需要加泵运行时也能正常运行，就是在水压高需要减泵时出现问题，当减泵时只要运行水泵数凌驾两台应该每次减一台，但系统都只留下最后一台事情前面的几台全部停止事情不满足要求，经查抄发明原来是减泵步伐中上面的指令对下面产生了影响从而产生，于是我将减泵步伐的顺序上下换了一下让他们不能相互滋扰，从而问题得以解决；另外另有只要出现四台水泵同时运行，需减泵时本系统都是先减第一台水泵，这是不切合设计要求的，面对这种情况我苦思冥想就是想不出解决措施，最后我有向一同学请教讨论这种问题的解决要领，这时这位同学的一句话点醒梦中人，原来是自己在水压低加泵加到四台时的判断有问题，于是在加泵加到四台时的每位加上一个状态标记并

22、在减泵时用上这些标记之后问题就得以解决。整个步伐设计能够完整的正常运行，结果正确。 设计心得与感触 经过一周的努力本次设计圆满的完成了。然而在第一次看到这个设计题目及要求时，说实话自己有点畏惧和担心，担心自己不能够完本钱次设计，畏惧遇到问题时不知道该怎么解决。固然在设计中简直遇到许多困难，这些问题及其解决措施在前面已经介绍。在这些问题的解决历程中是我什么体会到仔细一小我私家能力的有限，也让我感觉到了团结相助的作用。我要特别谢谢本次设计中资助过我的老师和同学，可以说要是没有各人的资助我可能还要迷茫好久，可能到现在也不可能完成设计。在这一周的设计中，也是我的自信心有了很大的提高，使我明白在面对困难

23、时我要轻言放弃，要相信自己，并努力的发明困难解决困难。同时也是我明白在面对一件事情时不要被他的表象所迷惑，不要第一眼看去认为他难他就难，有时只要我们认真的按部就班的来做，所有的问题都能解决，到厥后我们也会发明他也并不像我们想象的那么难。当看到实验台上自己最终的正确的调试结果时，我有一种说不出的愉快，因为这此设计是由自己独立完成的，这里有自己的心血和汗水，结果的正确是对自己努力和辛苦的证明。参考文献【1】 周亚军、张卫.电气控制与PLC原理及应用.西安电子科技大学出书社，2010（1）【2】 宋序彤我国都会供水生长有关问题阐发城镇供水，2001(2)：3235【3】 魏志精可编程控制器应用技能北京：电子产业出书社，1995，8590【4】吴小雨恒压变量供水装置中PLC的应用【J】低压电器，2002(1)：4245【5】陈景文.高层修建变频恒压供水控制系统设计J中国给水排水，2007，12：30-34【6】廖常初.PLC编程及应用. 北京：机器产业出书社，2003【7】陈伯时.电力拖动自动控制系统.北京:机器产业出书社，1996【8】刘润华.可编步伐控制器在变频调速供水系统中的应用.底子自动化 1997【9】贺玲芳.基于PLC控制的全自动变频恒压供水系统.西安科技学院学报,2000 20(3)