【正文】 統(tǒng)供水管網(wǎng)比較大，所控制的水泵臺(tái)數(shù)也比較多，則可采取總線控制方式，在系統(tǒng)內(nèi)形成局域網(wǎng)，以提高自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。編程語言除了梯形圖和語句表語言之外，還增加了高級(jí) 語言。 靈活通用 在完成一個(gè)控制任務(wù)時(shí)， PLC 具有很高的靈活性。 PLC 具有監(jiān)控功能。 3層：其中 4 戶是兩室一廳，一個(gè)廚房，一個(gè)衛(wèi)生間和一個(gè)陽臺(tái)；其中 6 戶為三室一廳，一個(gè)廚房，兩個(gè)衛(wèi)生間和一個(gè)陽臺(tái)； 1 戶為一室一廳，一個(gè)廚房和一個(gè)衛(wèi)生間。由于公共自來水網(wǎng)水壓不足等原 因，往往會(huì)使得用戶端水壓過低達(dá)不到要求。即既要有足夠的水量，又要有良好的水質(zhì)和穩(wěn)定適宜的水壓。 給水系統(tǒng)的組成 給水模擬系統(tǒng)組成示意如下圖 所示： 意圖 由蓄水池、液位計(jì)、電磁閥、水泵、電機(jī)、止回閥、三通閥、壓力變送器、變頻調(diào)速器、壓差開關(guān)等組成。旋啟式止回閥有一介鉸鏈機(jī)構(gòu)，還有一個(gè)像門一樣的閥瓣自由地靠在傾斜的閥座表面上。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力變送器，它具有極低山東職業(yè)學(xué)院 9 的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。電纜式液位報(bào)警不需要浮球和干簧管，外部無機(jī)械動(dòng)作，耐污耐用，不怕漂浮物影響，任意角度安裝，豎向安裝有一定的防波浪功能，這種方式較實(shí)用，耐污，壽命長(zhǎng)，安全。實(shí)際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。 2，設(shè)備系統(tǒng)靠檢測(cè)有無信號(hào)或控制電流從此開關(guān)上通 過（水流開關(guān)電接點(diǎn)的通、斷狀態(tài)），來判斷管路系統(tǒng)的工作狀況，給出相應(yīng)的控制或運(yùn)行方式或措施； 壓差開關(guān) 壓差開關(guān)是用于探 測(cè)空氣壓力、空氣壓差的設(shè)備。 d 之間，在本設(shè)計(jì)中取用最高標(biāo)準(zhǔn)300L/p即 Qb=*=查給水鋼管水利計(jì)算表得： 當(dāng)水泵出水量為 m3/h（ ） 時(shí)，水泵的幾個(gè)水力參數(shù)如下表： 表 3. 1 水泵參數(shù)表 管徑 (mm) 流速 (m/s) i (kPa/m) 管長(zhǎng) (m) 水頭損失 (kPa) 吸水管 DN=50mm 壓水管 DN=40mm 計(jì)算水泵揚(yáng)程： Hb 〉 = H1+H2+Hh H1— 貯水池最高水位至水箱進(jìn)水口所需的靜壓力 kPa。 給水的監(jiān)控系統(tǒng)需隨時(shí)監(jiān)視大樓給排水系統(tǒng)，并自動(dòng)儲(chǔ)水；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況或需要維護(hù)時(shí)，及時(shí)發(fā)出信號(hào)，通知管理人員處理。 給水系統(tǒng)監(jiān)原理圖如下圖 所示 利用 P LC 控制技術(shù)和變頻調(diào)速 技術(shù)開發(fā)的全自動(dòng)恒壓供水系統(tǒng) ,管道內(nèi)水壓恒定 ,既可以滿足供水要求 ,避免出現(xiàn)供水事故 ,還可節(jié)約電能。然而，這種類型的閉環(huán)系統(tǒng) 也存在著一些難以解決的問題，比如在系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行過程中， 水泵 — 電機(jī)的速度會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)過調(diào)量，甚至不穩(wěn)定 ，這些都對(duì)整個(gè)的供水設(shè)備具有很大的破壞性 ， 還會(huì)減小整個(gè)系統(tǒng)的效率。根據(jù)供水管網(wǎng)壓力的變化 ,通過變頻器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤來控制水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速 ,使供水管網(wǎng)中保持恒定的壓力 ,以達(dá)到高效供水及高效節(jié)能目的。 自動(dòng)監(jiān)測(cè)及報(bào)警 在低位蓄水池處可設(shè)一液位傳感器或壓力傳感器來檢測(cè)水池液面位置。當(dāng)集水井的水位達(dá)到上限時(shí)，啟動(dòng)相應(yīng)的水泵；當(dāng)水位達(dá)到高限時(shí)，連鎖啟動(dòng)相應(yīng)的備用泵。輸入信號(hào)的范圍可以由 SW SW2 和 SW3 設(shè)定。 CPU226 的基本配置 由 CPU226 基本單元組成的基本配置可以組成 1 個(gè) 24 點(diǎn)數(shù)字量輸入和 16 點(diǎn)數(shù)字量輸出的小型系統(tǒng)。 EM235 有１路模擬量輸出，其輸出可以是電壓也可以是電流。當(dāng)選擇自動(dòng)功能時(shí)，所有控制、報(bào)警均由 PLC 完成。 控制電路設(shè)計(jì) 在控制電路設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)自動(dòng) /手動(dòng)轉(zhuǎn)換。 系統(tǒng)操作 合上自動(dòng)開關(guān)后， 1泵電機(jī)通電，變頻器輸出頻圖 模塊流程圖頻率從 0Hz 上升，同時(shí) PID 調(diào)節(jié)器接收到自壓力傳感器的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，將調(diào)節(jié)參數(shù)送給變頻器，如壓力不夠，則頻率上升到 50Hz， 1泵由變頻切換為工頻，啟 2變頻，變頻器逐漸上升頻率至給定值，加泵依次類推；如用水量減小，從先啟的泵開始減，同時(shí)根據(jù) PID 調(diào)節(jié)器給的調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。根據(jù)供水管網(wǎng)中用水量和壓力變化適時(shí)調(diào)整工頻運(yùn)行的水泵和變頻運(yùn)行的水泵頻率。 PID 回路的操作取決于存儲(chǔ)在回路表內(nèi)的 9 個(gè)參數(shù)。本工程的特點(diǎn)是在系統(tǒng)中，水泵的機(jī)械慣性比較大，故系統(tǒng)僅采用比例和積分控制。 表 偏移地址 域 格式 類型 說明 0 過程變量 PVn 雙字 實(shí)數(shù) 輸入 過 程 變 量 ， 在～ 4 設(shè)置值 SPn 雙字 實(shí)數(shù) 輸入 設(shè)定值，在 ～ 山東職業(yè)學(xué)院 26 8 輸出 Mn 雙字 實(shí)數(shù) 輸入／輸出 輸出，在 ～ 之間 12 增益 Kc 雙字 實(shí)數(shù) 輸入 增益，可為正數(shù)或負(fù)數(shù) 16 采樣時(shí)間 Ts 雙字 實(shí)數(shù) 輸入 采樣時(shí)間，以秒為單位，必須為正數(shù) 20 積分時(shí)間 Ti 雙字 實(shí)數(shù) 輸入 積分時(shí)間，以 分鐘為單位，必須為正數(shù) 24 微分時(shí)間 Td 雙字 實(shí)數(shù) 輸入 微分時(shí)間，以分鐘為單位，必須為正數(shù) 28 積分前項(xiàng) MX 雙字 實(shí)數(shù) 輸入／輸出 積分前項(xiàng)前值，在～ 32 過 程 變 量 前 值PVn1 雙字 實(shí)數(shù) 輸入／輸出 最近一次 PID 運(yùn)算的過程變量 該程序僅有自動(dòng)控制方式的設(shè)計(jì)。利用變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)具有節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。通過本次設(shè)計(jì) ，我覺得自己的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)還不夠扎實(shí)，時(shí)間的安排不夠合理，實(shí)踐的能力還很欠缺，在以后的工作學(xué)習(xí)中會(huì)逐步改善?？傊?，采用變頻恒壓供水系統(tǒng)是一種技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的選擇。 =l 時(shí)進(jìn)行 PID“自動(dòng) ”控制，把 PID 運(yùn)算的輸出值送到 AQW0中 ,從而控制進(jìn)水泵的速度，以保持水箱的水面高度。 位控制手動(dòng)方式的切換， 0 代表手動(dòng)， 1 代表自動(dòng)。本供水系統(tǒng)的設(shè)定值是水箱滿水位的 75 % 時(shí)的水位，過程變量是由漂浮在水面的水位測(cè)量?jī)x給出。當(dāng)用水量再增多變頻器輸出頻率又接近工頻時(shí) ,則會(huì)切斷變頻器 ,并把變頻的那臺(tái)泵轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)山東職業(yè)學(xué)院 25 轉(zhuǎn) ,實(shí)現(xiàn)雙泵都以工頻運(yùn)轉(zhuǎn)供水。 軟件 軟件配置 S7200 的數(shù)據(jù)區(qū) ? 數(shù)字量輸入映像區(qū) (I 區(qū) ) 位： 、 … 字節(jié)： IB0、 IB …IB15 字： IW0、 IW …IW14 雙字： ID0、 ID …ID12 ? 數(shù)字量輸出映像區(qū) (Q 區(qū) ) 位： 、 … 字節(jié)： QB0、 QB … QB15 字： QW0、 QW … QW14 雙字： QD0、 QD … QD12 ? 模擬量輸入映像區(qū) (AI 區(qū) ) 字： AIW0、 AIW …AIW30 ? 模擬量 輸出映像區(qū) (AQ 區(qū) ) 字： AQW0、 AQW …AQW30 ?變量存儲(chǔ)器區(qū) (V區(qū) ) 位： 、 、 …V5119 字節(jié)： VB0、 VB …VB5119 字： VW0、 VW …VW5118 雙字： VD0、 VD …VD5116 ? 位存儲(chǔ)器區(qū) (M 區(qū) ) 位： 、 、 … 字節(jié)： MB0、 MB …MB31 字： MW0、 MW …MW30 雙字： MD0、 MD …MD28 ? 順序控 制繼電器區(qū) (S 區(qū) ) 位： 、 、 … 山東職業(yè)學(xué)院 24 字節(jié)： SB0、 SB …SB31 字： SW0、 SW …SW30 雙字： SD0、 SD …SD28 ? 局部存儲(chǔ)器區(qū) (L 區(qū) ) 位： 、 、 … 字節(jié)： LB0、 LB …LB63 字： LW0、 LW …LW62 雙字： LD0、 LD …LD60 ?定時(shí)器存儲(chǔ)器區(qū) (T 區(qū) ) T0、 T …T255 ? 計(jì)數(shù)器 存儲(chǔ)器區(qū) (C 區(qū) ) C0、 C …C255 ? 高速計(jì)數(shù)器區(qū) (HSC 區(qū) ) HSC0、 HSC HSC HSC HSC HSC5 ? 累加器區(qū) (AC 區(qū) ) AC0， AC1， AC2， AC3 ? 特殊存儲(chǔ)器區(qū) (SM 區(qū) ) 、 、 …SM19 ,也可以用字節(jié)、字、雙字表示。該方式主要供檢修及變頻器故障時(shí)用。系統(tǒng)分自動(dòng)和手動(dòng)兩種工作方式 ,由一個(gè)選擇開關(guān)控制 ,選擇開關(guān)連接 P LC 的一個(gè)輸入點(diǎn) ,因此 ,該控制系統(tǒng)中共占用 P LC 的七個(gè)開關(guān)量輸入信號(hào)。執(zhí)行部件有電機(jī)、變頻調(diào)速器、報(bào)警器等，共三個(gè)輸出點(diǎn)。 CPU 226 特殊指標(biāo) 本機(jī) I/O : 24 入／ 16 出 數(shù)字量 I/O 物理區(qū) : 128 入／ 120 出 模擬量 I/O 物理區(qū) : 28／ 7 或 14 出 內(nèi)置高速計(jì)數(shù)器 :６個(gè)（ 30KHｚ） 內(nèi)置模擬電位器 : 2 個(gè)（８位） 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 : 內(nèi)置 RS485 通訊接口 (PPI…): 2 個(gè) 提供 5VDC 電流 : 1000ｍＡ 因此，可編程序控制器采用 SIEMENS 的 S7200 系列 CPU226 主機(jī)， I/O 點(diǎn)數(shù)為 40點(diǎn) (24 個(gè)輸入點(diǎn)和 16 個(gè)輸出點(diǎn) )，具有兩個(gè) RS485 通訊 /編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。其電壓、電流的量程是由開關(guān) SW SW2 到 SW6 設(shè)定。當(dāng) 水排到一定水位比如 5m水位下降到下限液位時(shí) 開關(guān)自動(dòng)斷開，電機(jī) 停轉(zhuǎn) 停止排水。示意圖如下圖 所示 至用戶 供水網(wǎng) 低位報(bào)警 下限 超高限 報(bào)警 P11 水池 水泵 圖 山東職業(yè)學(xué)院 17 第 4 章 排水系統(tǒng) 排水系統(tǒng)概念及組成 排水系統(tǒng)的概念 排水系統(tǒng)：通過管道及輔助設(shè)