【正文】 和電能的浪費。根據(jù)用戶的用水時段特點，可將用戶用水量變化類型分為連續(xù)型、間歇型兩大類，根據(jù)流量的變化特點，還可進一步細分為高流量變化型，低流量變化型，全流量變化型等。圖36壓力傳感器信號轉(zhuǎn)換電路此電路，主要由電壓比較器Lm393，數(shù)字芯片非門芯片74f0同或門74ls266組成。采用進口高精度感應(yīng)芯體，先進的貼片工藝，配套帶有零點、滿量程補償，溫度補償?shù)母呔群透叻€(wěn)定性放大集成電路。Y015是低壓報警指示燈，當(dāng)四臺水泵都投入工作，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，這個系統(tǒng)就要考慮增設(shè)一臺水泵以保證供水的正常。X011X020是手動模式下的功能選擇，使4臺水泵可以任意設(shè)置其工作狀態(tài)，4臺水泵在手動控制模式下是相互獨立的，相互之間沒有影響。其中，X003是自鎖開關(guān)，當(dāng)X003接通時系統(tǒng)工作在手動模式，當(dāng)X003斷開時，系統(tǒng)工作在自動模式，而X003的默認狀態(tài)是斷開的。在自動模式下，通過PLC來控制水泵工作。MMMM4代表四臺水泵。在每臺水泵上單獨再安裝熔斷器FUFUFUFU4，因為，4臺水泵的工作狀態(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主電路的作用，所以，在每臺水泵上單獨再裝上熔斷器以保證當(dāng)水泵超載時可單獨切斷電源。為實現(xiàn)以上要求，在主電路和控制電路加上了保護，包括過載保護，當(dāng)主電路因某些原因出現(xiàn)故障時，比如水泵過載，這時過載保護工作，水泵停止運行既使水泵安全，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；，具有零點、滿量程補償，溫度補償；；、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（二線制）、0～5VDC、0～10VDC、～（三線制） ： 177。水壓傳感器，廠家采用進口高精度感應(yīng)芯體，先進的貼片工藝，配套帶有零點、滿量程補償，溫度補償?shù)母呔群透叻€(wěn)定性放大集成電路，將被測量介質(zhì)的壓力轉(zhuǎn)換成0～5VDC標(biāo)準(zhǔn)電信號 。，系統(tǒng)要求較高的經(jīng)濟運行性能。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）可使用存儲盒，最大可擴充至16K步。 除輸入輸出1625點的獨立用途外，還可以適用于在多個基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。I／O點數(shù)：24／16；基本指令：27條；功能指令：298條；基本指令執(zhí)行時間：；用戶程序步驟：8K；通信功能：強；輸出形式：繼電型；輸出能力：2A／點；三菱FX1N40MR001是三菱電機推出的功能強大的普及型PLC。 系統(tǒng)主要硬件設(shè)備的選型 PLC的選型PLC是整個供水控制系統(tǒng)的核心，它要完成對系統(tǒng)中所有輸入信號的采集、所有輸出單元的控制以及對外的數(shù)據(jù)交換等功能。用于在供水控制器的控制下完成對水泵的切換、手/自動切換等。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)備兩個部分。一．執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)是由一組水泵組成，它們用于將水供入用戶管網(wǎng)。這種對輸入、輸出狀態(tài)的集中處理過程，稱為批處理，這是PLC工作的特點。當(dāng)有簡易編程器、圖形編程器、打印機等外部設(shè)備與PLC相連時，則PLC在每次循環(huán)時，都將執(zhí)行來自外部設(shè)備的命令。當(dāng)PLC加電后，首先進行初始化處理，包括清除I／O及內(nèi)部輔助繼電器、復(fù)位所有定時器、檢查I/O單元的連接等。這部分的作用是驅(qū)動外部負載。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)部控制電路實際上也就是用戶根據(jù)控制要求編制的程序。，易于使用。指令助記符名 稱功 能LD取運算開始a接點LDI取反運算開始b接點LDP取脈沖上升沿檢出運算開始LDF取脈沖下降沿檢出運算開始AND與串聯(lián)連接a接點ANI與非串聯(lián)連接b接點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ORI或非并聯(lián)連接b接點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輸出線圈驅(qū)動指令SET置位線圈動作保持指令RST復(fù)位解除線圈動作保持指令PLS脈沖線圈上升沿輸出指令PLF下降沿脈沖線圈下降沿輸出指令MC主控公共串聯(lián)接點用線圈指令MCR主控復(fù)位公共串聯(lián)接點解除指令MPS進棧運算存儲MRD讀棧存儲讀出MPP出棧存儲讀出和復(fù)位INV反轉(zhuǎn)運算結(jié)果取反NOP空操作無動作END結(jié)束程序結(jié)束STL步進梯形圖步進梯形圖開始RET返回步進梯形圖結(jié)束表21三菱FX系列指令表 可編程控制器的特點。 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)備進行系統(tǒng)運行監(jiān)控顯示時，會還原成原來的數(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，適用于開關(guān)量、模擬量和數(shù)字量的控制，它已進入過程控制和位置控制等場合的控制領(lǐng)域。第二章 可編程控制器的概述 可編程控制器介紹1969年，在美國出現(xiàn)第一臺可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller）以來，經(jīng)過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)用場合最多的工業(yè)控制微型計算機。因此該系統(tǒng)能適用于各類不同要求的供水場合，并且與供水機組的容量大小無關(guān)。這種控制方式靈活方便。系統(tǒng)主要的設(shè)計任務(wù)是利用控制單元控制一臺水泵或循環(huán)控制多臺水泵，實現(xiàn)管網(wǎng)水壓的恒定和水泵電機的啟動，同時還要能對運行數(shù)據(jù)進行傳輸。同時由于PLC的抗干擾能力強、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)計任務(wù)是利用PLC控制單元控制多臺水泵，實現(xiàn)管網(wǎng)水壓的供水。通常由異步電動機驅(qū)動水泵旋轉(zhuǎn)來供水，并且把電機和水泵做成一體，通過調(diào)節(jié)電機機組工作電機的數(shù)量，從而改變水泵的出水流量而實現(xiàn)恒壓供水的。這個操作方便的自動控制系統(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，起動平穩(wěn)，起動電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動時對電網(wǎng)的沖擊；由于水泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長泵和閥門等東西的使用壽命；可以消除起動和停機時的水錘效應(yīng)。，要求4臺水泵可分別獨立操作（分設(shè)起動和停止開關(guān)），并分別具有過載保護，可隨時對單臺水泵進行斷電控制（注：若輸入點不夠，可減少一個過載保護輸入）。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。液位檢測檢測水管中的水壓得到的數(shù)據(jù)，通過對壓力傳感器對壓力的監(jiān)測，可以使管網(wǎng)中的水壓自動的保持在事先設(shè)定好的壓力值范圍內(nèi)。對于工業(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，就可能會對產(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，不僅影響電網(wǎng)，耗費電力資源，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題，通常會在樓頂固定一個高位水箱，通過水箱的高度給水提供一定壓力，再供給用戶使用。程序涉及到了大樓物業(yè)供水系統(tǒng)工作的絕大部分過程。本設(shè)計編程軟件則采用三菱公司開發(fā)的PLC編程軟件GX 。本篇設(shè)計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。基于PLC供水系統(tǒng)設(shè)計基于PLC控制的供水系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文目錄第一章 緒論 1 研究背景 1 供水系統(tǒng)設(shè)計要求 2 供水系統(tǒng)設(shè)計思想 2 供水系統(tǒng)方案確定 3 供水系統(tǒng)運行和原理 3 系統(tǒng)原理說明 3 系統(tǒng)運行說明 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 5 三菱FX系列PLC主要數(shù)據(jù)簡介 6 三菱FX系列PLC基本指令 6 可編程控制器的特點 7 可編程控制器的工作原理 8 PLC的等效工作電路 8 PLC的工作過程 9第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 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 14 系統(tǒng)電源 14 供水系統(tǒng)主電路分析與設(shè)計 14 可編程控制器I/O分配 18 PLC I/O接線圖 19 壓力傳感器信號處理 20 報警電路設(shè)計 20第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 22 軟件開發(fā)環(huán)境簡介 22 供水系統(tǒng)程序流程圖 23 供水系統(tǒng)程序設(shè)計及解析 24 程序的模式選擇、水泵工作程序設(shè)計及解析 24 程序的保護、報警選擇程序設(shè)計及解析 25 程序調(diào)試及仿真 27 程序調(diào)試及仿真體會 28結(jié) 論 30致 謝 31參考文獻 32附錄一 系統(tǒng)元件明細表 33附錄二PLC I/O口分配表 35附錄三 PLC I/O口接線圖 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），它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。為了適應(yīng)這種形勢，我們選擇了三菱FX1N40MR001系列可編程控制器編寫這次設(shè)計。該系統(tǒng)還設(shè)有過載等保護。具體說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,給人們的生活帶來了許多困擾。但這種供水方式依舊存在很多缺陷。而水壓過低，則會造成用戶供水不足或無法供水。本文的設(shè)計就是基于PLC供水系統(tǒng)的設(shè)計。既滿足了用戶供水量的要求，又不會是水泵空轉(zhuǎn)，造成電能的浪費，同時避免了水箱造成的二次污染。 供水系統(tǒng)設(shè)計要求某大樓物業(yè)供水系統(tǒng)有水泵4臺，供水管道安裝壓力檢測開關(guān)K1，K2和K3。，均應(yīng)有工作狀態(tài)顯示。系統(tǒng)采用三個壓力傳感器（壓力檢測開關(guān)）實時監(jiān)測水位的壓力，采用四臺水泵保證供水量的需求，采用可編程控制器（PLC）來實現(xiàn)系統(tǒng)的自動運行。供水系統(tǒng)的供水部分主要由水泵、電動機、管道和閥門等構(gòu)成。 供水系統(tǒng)方案確定根據(jù)供水系統(tǒng)設(shè)計要求和思想可知，本供水系統(tǒng)主要由PLC控制單元、壓力傳感器、水泵機組以及低壓電器組成。在硬件設(shè)計上，只需確定PLC的硬件配置和I／O的外部接線，當(dāng)控制要求發(fā)生改變時，可以方便地通過PC機來改變存貯器中的控制程序，所以現(xiàn)場調(diào)試方便。 供水系統(tǒng)運行和原理 系統(tǒng)原理說明根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)要求，結(jié)合系統(tǒng)的使用場所，故本次設(shè)計采用的“PLC+水泵機組+壓力傳感器”的控制方式。而四臺水泵通過交流接觸器與PLC連接，保證用戶不同用水量的需求。同時由于PLC的抗干擾能力強、可靠性高，因此系統(tǒng)的可靠性大大提高。工作時水泵數(shù)量最少一臺，最多四臺。初期的PLC只是用于邏輯控制場合，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（）（高速計數(shù)器、高速輸入/輸出等），最大支持256點I/O, 輕松地使用模擬量功能 三菱FX系列PLC主要數(shù)據(jù)簡介在PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)和用戶應(yīng)用程序中使用著大量的數(shù)據(jù)。十進制數(shù)、八進制數(shù)、十六進制數(shù)、BCD碼在PLC內(nèi)部均是以二進制數(shù)的形態(tài)存在。十六進制數(shù)用于指定應(yīng)用指令中的操作數(shù)或指定動作。三菱FX系列指令表如表21所示。PLC具有邏輯判斷、計數(shù)、定時、步進、跳轉(zhuǎn)、移位、記憶、四則運算和數(shù)據(jù)傳送等功能