【正文】 和電能的浪費(fèi)。根據(jù)用戶(hù)的用水時(shí)段特點(diǎn)，可將用戶(hù)用水量變化類(lèi)型分為連續(xù)型、間歇型兩大類(lèi)，根據(jù)流量的變化特點(diǎn)，還可進(jìn)一步細(xì)分為高流量變化型，低流量變化型，全流量變化型等。圖36壓力傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路此電路，主要由電壓比較器Lm393，數(shù)字芯片非門(mén)芯片74f0同或門(mén)74ls266組成。采用進(jìn)口高精度感應(yīng)芯體，先進(jìn)的貼片工藝，配套帶有零點(diǎn)、滿(mǎn)量程補(bǔ)償，溫度補(bǔ)償?shù)母呔群透叻€(wěn)定性放大集成電路。Y015是低壓報(bào)警指示燈，當(dāng)四臺(tái)水泵都投入工作，但是，水壓還是低于正常值，如果這種狀態(tài)經(jīng)常發(fā)生，那么，這個(gè)系統(tǒng)就要考慮增設(shè)一臺(tái)水泵以保證供水的正常。X011X020是手動(dòng)模式下的功能選擇，使4臺(tái)水泵可以任意設(shè)置其工作狀態(tài)，4臺(tái)水泵在手動(dòng)控制模式下是相互獨(dú)立的，相互之間沒(méi)有影響。其中，X003是自鎖開(kāi)關(guān)，當(dāng)X003接通時(shí)系統(tǒng)工作在手動(dòng)模式，當(dāng)X003斷開(kāi)時(shí)，系統(tǒng)工作在自動(dòng)模式，而X003的默認(rèn)狀態(tài)是斷開(kāi)的。在自動(dòng)模式下，通過(guò)PLC來(lái)控制水泵工作。MMMM4代表四臺(tái)水泵。在每臺(tái)水泵上單獨(dú)再安裝熔斷器FUFUFUFU4，因?yàn)椋?臺(tái)水泵的工作狀態(tài)不同主電路的電流不同，主電路上的熔斷器只能起到保護(hù)主電路的作用，所以，在每臺(tái)水泵上單獨(dú)再裝上熔斷器以保證當(dāng)水泵超載時(shí)可單獨(dú)切斷電源。為實(shí)現(xiàn)以上要求，在主電路和控制電路加上了保護(hù)，包括過(guò)載保護(hù)，當(dāng)主電路因某些原因出現(xiàn)故障時(shí)，比如水泵過(guò)載，這時(shí)過(guò)載保護(hù)工作，水泵停止運(yùn)行既使水泵安全，也使電源供電安全確保PLC的電源正常。：基于PLC供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)；，具有零點(diǎn)、滿(mǎn)量程補(bǔ)償，溫度補(bǔ)償；；、抗沖擊、耐疲勞、可靠性高；（有電流型、電壓型）；，安裝方便；；： 程： ～60 Mpa～120 Mpa間任意可選（,量大量程為120MPa） 出：4～20mA（二線(xiàn)制）、0～5VDC、0～10VDC、～（三線(xiàn)制） ： 177。水壓傳感器，廠家采用進(jìn)口高精度感應(yīng)芯體，先進(jìn)的貼片工藝，配套帶有零點(diǎn)、滿(mǎn)量程補(bǔ)償，溫度補(bǔ)償?shù)母呔群透叻€(wěn)定性放大集成電路，將被測(cè)量介質(zhì)的壓力轉(zhuǎn)換成0～5VDC標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào) 。，系統(tǒng)要求較高的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行性能。特殊用途、脈沖輸出（20KHZ/DC5V，KHZ/DC12V24V），脈寬調(diào)制，PID控制指令等。 程序容量：內(nèi)置800步RAM（可輸入注釋?zhuān)┛墒褂么鎯?chǔ)盒，最大可擴(kuò)充至16K步。 除輸入輸出1625點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于在多個(gè)基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿(mǎn)足多樣化廣泛需要的PLC。I／O點(diǎn)數(shù)：24／16；基本指令：27條；功能指令：298條；基本指令執(zhí)行時(shí)間：；用戶(hù)程序步驟：8K；通信功能：強(qiáng)；輸出形式：繼電型；輸出能力：2A／點(diǎn)；三菱FX1N40MR001是三菱電機(jī)推出的功能強(qiáng)大的普及型PLC。 系統(tǒng)主要硬件設(shè)備的選型 PLC的選型PLC是整個(gè)供水控制系統(tǒng)的核心，它要完成對(duì)系統(tǒng)中所有輸入信號(hào)的采集、所有輸出單元的控制以及對(duì)外的數(shù)據(jù)交換等功能。用于在供水控制器的控制下完成對(duì)水泵的切換、手/自動(dòng)切換等。三．控制系統(tǒng)供水控制系統(tǒng)一般安裝在供水控制柜中，包括供水控制器(PLC系統(tǒng))、電控設(shè)備兩個(gè)部分。一．執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由一組水泵組成，它們用于將水供入用戶(hù)管網(wǎng)。這種對(duì)輸入、輸出狀態(tài)的集中處理過(guò)程，稱(chēng)為批處理，這是PLC工作的特點(diǎn)。當(dāng)有簡(jiǎn)易編程器、圖形編程器、打印機(jī)等外部設(shè)備與PLC相連時(shí)，則PLC在每次循環(huán)時(shí)，都將執(zhí)行來(lái)自外部設(shè)備的命令。當(dāng)PLC加電后，首先進(jìn)行初始化處理，包括清除I／O及內(nèi)部輔助繼電器、復(fù)位所有定時(shí)器、檢查I/O單元的連接等。這部分的作用是驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。這部分的作用是接受被控設(shè)備的信息或操作0命令等外部輸入信息。內(nèi)部控制電路實(shí)際上也就是用戶(hù)根據(jù)控制要求編制的程序。，易于使用。指令助記符名 稱(chēng)功 能LD取運(yùn)算開(kāi)始a接點(diǎn)LDI取反運(yùn)算開(kāi)始b接點(diǎn)LDP取脈沖上升沿檢出運(yùn)算開(kāi)始LDF取脈沖下降沿檢出運(yùn)算開(kāi)始AND與串聯(lián)連接a接點(diǎn)ANI與非串聯(lián)連接b接點(diǎn)ANDP與脈沖上升沿檢出串聯(lián)連接ANDF與脈沖下降沿檢出串聯(lián)連接OR或并聯(lián)連接a接點(diǎn)ORI或非并聯(lián)連接b接點(diǎn)ORP或脈沖上升沿檢出并聯(lián)連接ORF或脈沖下降沿檢出并聯(lián)連接ANB回路塊與回路之間串聯(lián)連接ORB回路塊或回路塊之間并聯(lián)連接OUT輸出線(xiàn)圈驅(qū)動(dòng)指令SET置位線(xiàn)圈動(dòng)作保持指令RST復(fù)位解除線(xiàn)圈動(dòng)作保持指令PLS脈沖線(xiàn)圈上升沿輸出指令PLF下降沿脈沖線(xiàn)圈下降沿輸出指令MC主控公共串聯(lián)接點(diǎn)用線(xiàn)圈指令MCR主控復(fù)位公共串聯(lián)接點(diǎn)解除指令MPS進(jìn)棧運(yùn)算存儲(chǔ)MRD讀棧存儲(chǔ)讀出MPP出棧存儲(chǔ)讀出和復(fù)位INV反轉(zhuǎn)運(yùn)算結(jié)果取反NOP空操作無(wú)動(dòng)作END結(jié)束程序結(jié)束STL步進(jìn)梯形圖步進(jìn)梯形圖開(kāi)始RET返回步進(jìn)梯形圖結(jié)束表21三菱FX系列指令表 可編程控制器的特點(diǎn)。 三菱FX系列PLC基本指令FX 系列 PLC 有基本順控指令 20 或 27 條、步進(jìn)梯形圖指令 2 條、應(yīng)用（功能）指令 100 多條（不同系列有所不同）。但使用外圍設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控顯示時(shí)，會(huì)還原成原來(lái)的數(shù)制。這些數(shù)據(jù)從結(jié)構(gòu)或數(shù)制上具有以下主要幾種形式。目前主要分FX3G、FX3U、FX2N、FX1N、FX1S等系列。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，PLC以微處理器為核心，適用于開(kāi)關(guān)量、模擬量和數(shù)字量的控制，它已進(jìn)入過(guò)程控制和位置控制等場(chǎng)合的控制領(lǐng)域。第二章 可編程控制器的概述 可編程控制器介紹1969年，在美國(guó)出現(xiàn)第一臺(tái)可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller）以來(lái)，經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)成為一種最重要、高可靠性、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)。因此該系統(tǒng)能適用于各類(lèi)不同要求的供水場(chǎng)合，并且與供水機(jī)組的容量大小無(wú)關(guān)。這種控制方式靈活方便。系統(tǒng)主要的設(shè)計(jì)任務(wù)是利用控制單元控制一臺(tái)水泵或循環(huán)控制多臺(tái)水泵，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)水壓的恒定和水泵電機(jī)的啟動(dòng)，同時(shí)還要能對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。同時(shí)由于PLC的抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高，因此系統(tǒng)的可靠性大大提高。系統(tǒng)主要的設(shè)計(jì)任務(wù)是利用PLC控制單元控制多臺(tái)水泵，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)水壓的供水。通常由異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)水泵旋轉(zhuǎn)來(lái)供水，并且把電機(jī)和水泵做成一體，通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)機(jī)組工作電機(jī)的數(shù)量，從而改變水泵的出水流量而實(shí)現(xiàn)恒壓供水的。這個(gè)操作方便的自動(dòng)控制系統(tǒng)，以PLC為核心，以智能供水控制系統(tǒng)取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設(shè)備，起動(dòng)平穩(wěn)，起動(dòng)電流可限制在額定電流以?xún)?nèi)，從而避免了起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊；由于水泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長(zhǎng)泵和閥門(mén)等東西的使用壽命；可以消除起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng)。，要求4臺(tái)水泵可分別獨(dú)立操作（分設(shè)起動(dòng)和停止開(kāi)關(guān)），并分別具有過(guò)載保護(hù)，可隨時(shí)對(duì)單臺(tái)水泵進(jìn)行斷電控制（注：若輸入點(diǎn)不夠，可減少一個(gè)過(guò)載保護(hù)輸入）。K1接通，表示水壓偏低；K2接通，表示水壓正常；K3接通，表示水壓偏高。是一種現(xiàn)代化的供水方案。液位檢測(cè)檢測(cè)水管中的水壓得到的數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)壓力傳感器對(duì)壓力的監(jiān)測(cè)，可以使管網(wǎng)中的水壓自動(dòng)的保持在事先設(shè)定好的壓力值范圍內(nèi)。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)和特殊用途的供水而言，供水就更顯得異常重要，例如在工業(yè)生產(chǎn)中如突然供水不足或斷水，就可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品的安全衛(wèi)生產(chǎn)生某些不良影響。氣壓供水所需要的設(shè)備的主要部件是壓容器，其成本高，耗鋼量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且水泵功率較大，反復(fù)啟動(dòng)，不僅影響電網(wǎng)，耗費(fèi)電力資源，而且嚴(yán)重縮短了水泵和電磁設(shè)備壽命。以前為了解決用水難的問(wèn)題，通常會(huì)在樓頂固定一個(gè)高位水箱，通過(guò)水箱的高度給水提供一定壓力，再供給用戶(hù)使用。程序涉及到了大樓物業(yè)供水系統(tǒng)工作的絕大部分過(guò)程。本設(shè)計(jì)編程軟件則采用三菱公司開(kāi)發(fā)的PLC編程軟件GX 。本篇設(shè)計(jì)分兩部分介紹了大樓物業(yè)供水系統(tǒng)，分別是硬件及軟件設(shè)計(jì)?；赑LC供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于PLC控制的供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄第一章 緒論 1 研究背景 1 供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 2 供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 2 供水系統(tǒng)方案確定 3 供水系統(tǒng)運(yùn)行和原理 3 系統(tǒng)原理說(shuō)明 3 系統(tǒng)運(yùn)行說(shuō)明 4第二章 可編程控制器的概述 5 可編程控制器介紹 5 三菱FX系列介紹 5 三菱FX系列PLC主要特點(diǎn) 5 三菱FX系列PLC主要數(shù)據(jù)簡(jiǎn)介 6 三菱FX系列PLC基本指令 6 可編程控制器的特點(diǎn) 7 可編程控制器的工作原理 8 PLC的等效工作電路 8 PLC的工作過(guò)程 9第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 10 系統(tǒng)的構(gòu)成 10 系統(tǒng)主要硬件設(shè)備的選型 11 PLC的選型 11 水泵機(jī)組的選型 12 壓力傳感器的選型 13 系統(tǒng)電路分析及設(shè)計(jì) 14 系統(tǒng)電源 14 供水系統(tǒng)主電路分析與設(shè)計(jì) 14 可編程控制器I/O分配 18 PLC I/O接線(xiàn)圖 19 壓力傳感器信號(hào)處理 20 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 20第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 22 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介 22 供水系統(tǒng)程序流程圖 23 供水系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及解析 24 程序的模式選擇、水泵工作程序設(shè)計(jì)及解析 24 程序的保護(hù)、報(bào)警選擇程序設(shè)計(jì)及解析 25 程序調(diào)試及仿真 27 程序調(diào)試及仿真體會(huì) 28結(jié) 論 30致 謝 31參考文獻(xiàn) 32附錄一 系統(tǒng)元件明細(xì)表 33附錄二PLC I/O口分配表 35附錄三 PLC I/O口接線(xiàn)圖 36附錄四 供水系統(tǒng)電路圖 37附錄五 控制系統(tǒng)梯形圖 38附錄六 程序指令清單 43引言可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。為了適應(yīng)這種形勢(shì)，我們選擇了三菱FX1N40MR001系列可編程控制器編寫(xiě)這次設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)還設(shè)有過(guò)載等保護(hù)。具體說(shuō)明了可編程序控制器在大樓物業(yè)供水系統(tǒng)中的作用。再加上受到輸送管道和供水設(shè)施的影響，使居民的生活用水存在著自來(lái)水管網(wǎng)壓力不足的現(xiàn)象，尤其是供水高峰期的高層供水尤為突出,給人們的生活帶來(lái)了許多困擾。但這種供水方式依舊存在很多缺陷。而水壓過(guò)低，則會(huì)造成用戶(hù)供水不足或無(wú)法供水。本文的設(shè)計(jì)就是基于PLC供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。既滿(mǎn)足了用戶(hù)供水量的要求，又不會(huì)是水泵空轉(zhuǎn)，造成電能的浪費(fèi)，同時(shí)避免了水箱造成的二次污染。 供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求某大樓物業(yè)供水系統(tǒng)有水泵4臺(tái)，供水管道安裝壓力檢測(cè)開(kāi)關(guān)K1，K2和K3。，均應(yīng)有工作狀態(tài)顯示。系統(tǒng)采用三個(gè)壓力傳感器（壓力檢測(cè)開(kāi)關(guān)）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水位的壓力，采用四臺(tái)水泵保證供水量的需求，采用可編程控制器（PLC）來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行。供水系統(tǒng)的供水部分主要由水泵、電動(dòng)機(jī)、管道和閥門(mén)等構(gòu)成。 供水系統(tǒng)方案確定根據(jù)供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求和思想可知，本供水系統(tǒng)主要由PLC控制單元、壓力傳感器、水泵機(jī)組以及低壓電器組成。在硬件設(shè)計(jì)上，只需確定PLC的硬件配置和I／O的外部接線(xiàn)，當(dāng)控制要求發(fā)生改變時(shí)，可以方便地通過(guò)PC機(jī)來(lái)改變存貯器中的控制程序，所以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方便。 供水系統(tǒng)運(yùn)行和原理 系統(tǒng)原理說(shuō)明根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)要求，結(jié)合系統(tǒng)的使用場(chǎng)所，故本次設(shè)計(jì)采用的“PLC+水泵機(jī)組+壓力傳感器”的控制方式。而四臺(tái)水泵通過(guò)交流接觸器與PLC連接，保證用戶(hù)不同用水量的需求。同時(shí)由于PLC的抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高，因此系統(tǒng)的可靠性大大提高。工作時(shí)水泵數(shù)量最少一臺(tái)，最多四臺(tái)。初期的PLC只是用于邏輯控制場(chǎng)合，代替繼電器控制系統(tǒng)。 三菱FX系列介紹三菱FX系列，是三菱PLC（可編程控制器）小型系列PLC。集成型、高精度的控制（）（高速計(jì)數(shù)器、高速輸入/輸出等），最大支持256點(diǎn)I/O, 輕松地使用模擬量功能 三菱FX系列PLC主要數(shù)據(jù)簡(jiǎn)介在PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)和用戶(hù)應(yīng)用程序中使用著大量的數(shù)據(jù)。十進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)、BCD碼在PLC內(nèi)部均是以二進(jìn)制數(shù)的形態(tài)存在。十六進(jìn)制數(shù)用于指定應(yīng)用指令中的操作數(shù)或指定動(dòng)作。三菱FX系列指令表如表21所示。PLC具有邏輯判斷、計(jì)數(shù)、定時(shí)、步進(jìn)、跳轉(zhuǎn)、移位、記憶、四則運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳送等功能