【正文】 數(shù)，發(fā)出運行指令并對運行狀態(tài)和故障進行顯詢顯示，但畢竟操作復(fù)雜容易出錯，特別是在運行參數(shù)需要根據(jù)工藝要求經(jīng)常改變，由多臺設(shè)備組成的控制系統(tǒng)中容易產(chǎn)生控制復(fù)雜、動作不統(tǒng)一等問題。M410X1X2M400M400M400X3X4M410M410 2．順序步進聯(lián)鎖控制在順序依次發(fā)生的運動之間，采用順序步進聯(lián)鎖控制的方式，選擇前一個運動的常開觸點，串聯(lián)在下一個運動的啟動線路中，同時選擇后一個運動的常閉觸點串入前一個運動的關(guān)斷控制回路中，這樣，只有上一個運動發(fā)生了，下一個運動才可以進行，且一旦后一個運動發(fā)生了，立即迫使前一個運動停止，因此，這種程序設(shè)計方法可能實現(xiàn)各運動嚴(yán)格地依預(yù)定的順序逐步地發(fā)生和轉(zhuǎn)換，保證不會發(fā)生順序的錯亂，大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性，在此系統(tǒng)中，巡檢中的逐臺單泵運行就是此例。提高且保證了控制系統(tǒng)的可靠性。聯(lián)鎖控制的關(guān)鍵是正確選擇和使用聯(lián)鎖信號。即可將異常邏輯關(guān)系的狀態(tài)輸出作為故障信號，用來實現(xiàn)報警、停機等控制。2．邏輯錯誤檢測法PLC控制系統(tǒng)在正常的情況下，各輸入、輸出信號、中間記憶裝置之間存在著確定的邏輯關(guān)系，一旦出現(xiàn)異常邏輯關(guān)系，必定是控制系統(tǒng)出了故障。當(dāng)啟動信號Xl=0時，使，可實現(xiàn)關(guān)斷M400，因為當(dāng)Xl與X2同時為“1”時，啟動信號X1有效，所以稱為啟動優(yōu)先式，此在消防狀態(tài)供水使用。2．啟動優(yōu)先式(6)為啟動優(yōu)先式啟動、保持、停止控制程序梯形圖。使啟動信號X1=1，則可啟動M400(使其狀態(tài)變?yōu)?)，并通過常開觸點M400自鎖，在X1變?yōu)椤?”后仍保持M400為啟動（狀態(tài)保持為1）。本系統(tǒng)中采用了以下幾種方式提高了系統(tǒng)可靠性。而PLC外接的輸入、輸出元件，如電磁閥、接觸器等的故障率相對較突出。 高效運行子程序圖5．主程序()主程序主要處理當(dāng)前各種輸入信號的掃描和系統(tǒng)計時，并作一些簡單的處理，對應(yīng)的功能則調(diào)用相應(yīng)的子程序。為1時，判定當(dāng)前恒速泵運行否，若運行停止恒速泵。()此子程的主要功能為，保證水泵生活給水時盡量在工頻運行，低流量時采用氣壓罐供生活水，子程序詳細如下:首先啟動生活給水調(diào)速泵。啟動對應(yīng)的調(diào)速泵，停止另一臺調(diào)速泵。計時器清零。上位機延時判定Ho2是否建立，若Ho2沒達到，則指令PLC啟動生活泵的恒速泵(反之，消防調(diào)速泵低于調(diào)速最低頻率，則停生活恒速泵)。延時5秒，啟動消防恒速泵，再延時5秒，啟動消防變速泵，同時消防變速泵在上位機的指令下轉(zhuǎn)入Ho2給定狀態(tài)，此定時器由T9, T10。巡檢完，清定檢計時器T1和步進計時器T6, T7，并打生活、消防管網(wǎng)聯(lián)接電動閥閘。在巡檢信號發(fā)出后30秒內(nèi)，上位機可以通過壓力是否建立到H02進行系統(tǒng)判定，如不能建立，下傳PLC報警指示。若只有輸出指令，沒有反饋接點，則設(shè)備處于故障狀態(tài)，此時，對應(yīng)設(shè)備故障字置位，同時報警提示。()在主程序中設(shè)置有一定時器T1 (設(shè)定時間168小時)，計時時間到就調(diào)用此子程序，子程序完成的主要功能有:關(guān)閉生活和消防管網(wǎng)之間電動閘閥，使兩供水系統(tǒng)分別獨立，防止消防管網(wǎng)的高壓Hoe竄入生活管網(wǎng)，巡檢完后，開啟此電動閘閥。整個控制系統(tǒng)由一個主程序和4個子程組成。在用水量小到不能滿足調(diào)速泵在最低值長時間運行時，停止調(diào)速泵，由氣壓罐補水(保證水泵永遠在高效運行)。水泵的高效運行控制生活狀態(tài)下，只有在調(diào)速泵滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)仍不能滿足管網(wǎng)壓力H01時才能啟動恒速泵。火警狀態(tài)啟動消防在接到上位機下傳火警時，一是要啟動火警報警，二是關(guān)閉電動閘閥，三是啟動消防泵組。定時交替運行兩組泵互為備用，為保證系統(tǒng)的均衡運行，兩泵組(良好狀態(tài)下)定期((48小時)進行平穩(wěn)切換(不發(fā)生壓力波動)，同時二臺調(diào)速泵互為備用，故障狀態(tài)下另一臺調(diào)速泵要自動投入使用。同時PLC也通過輸出指令和執(zhí)行KM2. KM8情況進行系統(tǒng)良好狀況判別，如故障則報警提示。此系統(tǒng)設(shè)定的巡檢周期為7天，即在7天內(nèi)要啟動消防泵組一次。自動巡檢功能正常情況下，由生活泵組就能滿足整座樓的生活用水，而消防泵則只處于熱備用狀態(tài)。 ，打開出水口的電動閥，以防止爆管或其它事故。~ 。、消防和復(fù)位的一個硬啟動旋扭，分別作為系統(tǒng)自動運行和復(fù)位的指令性信號。、(此壓力接點對生活管網(wǎng)的上、下限進行限制)。 輸入口KM1, KM2, KM3, KM4為1, 2調(diào)速泵分別在調(diào)速和工頻運行下所對應(yīng)的接觸器，KMKM8為1, 2恒速泵的主接觸器。同時，PLC和工控機在其技術(shù)發(fā)展的歷程中，為了適合工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用的需要和用戶二次開發(fā)的需要，都積極地發(fā)展高可靠性、網(wǎng)絡(luò)化和高性能的用戶開發(fā)軟件方面的技術(shù)性能。PLC和工控機目前的技術(shù)發(fā)展水平己大大超過其出現(xiàn)時技術(shù)水平，并各自定位在不同的層面。同時，由于設(shè)備上的主接觸器功率大，其線圈吸合瞬間電流大，而PLC的輸出節(jié)點額定工作電流為2A，如果直接驅(qū)動主接觸，勢必造成燒毀節(jié)點等不安全因素，為此我們在輸出節(jié)點上加接了一個中間驅(qū)動繼電器。第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計該系統(tǒng)采用二級計算機控制方式，控制系統(tǒng)采用西門子公司生產(chǎn)的S7216PLC,輸入14點，輸出10點，均為數(shù)字化接口。5)自動化程度高，可實現(xiàn)無人值守智能化運行。3)以變頻調(diào)速控制水壓、實現(xiàn)全天恒壓供水。同時，與其它供水系統(tǒng)相比，具有以下幾方面的優(yōu)點：1)不設(shè)高位水箱、減輕建筑物負(fù)荷、節(jié)省基建投資、縮小施工工期。，每兩泵交替工作，可在不停水情況下對系統(tǒng)進行維護、檢修，提高系統(tǒng)的可靠性。，使交流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)能與直流調(diào)速系統(tǒng)媲美。，恒壓精度高，:節(jié)能效果顯著節(jié)電率在1 S%～40%左右。，自動/手動供電電源切換功能。自動狀態(tài)下可實現(xiàn)無人值守自動恒壓、自動轉(zhuǎn)入消防供水狀態(tài)。 整個變頻器端子示意圖如附錄中變頻器接線圖。 4．U、V、W為接三相異步電動機。 2．RO2:為數(shù)字量輸出口，變頻器運行指示。 3．。 變頻器輸入、輸出接口本系統(tǒng)選用的變頻器為ABB公司的ACS601系統(tǒng)，針對本系統(tǒng)的應(yīng)用情況，可將變頻器端子上的信號分為(): 輸入信號: 1．控制變頻器運行的啟停信號DI1～PLC的KAl。因氣壓罐與生活泵串連運行，平時兩管網(wǎng)維持同一個低恒壓，消防時只須在生活供水的第一恒壓基礎(chǔ)上提高水頭，即成為第二恒壓系統(tǒng)。消防管網(wǎng)的高壓力(HO2)不會對生活管網(wǎng)產(chǎn)生影響。，但兩者的恒速泵和變速泵又互為備用，提高了系統(tǒng)可靠性的同時，又減少了占地面積和節(jié)省一次性投資。 PLC外部接線圖 雙恒壓系統(tǒng)的優(yōu)點，使供水加壓系統(tǒng)有一定的蓄能能力，當(dāng)用水量較大且變化不大時，由生活調(diào)速泵進行合理調(diào)速進水。ACS601有內(nèi)置的RS485口可以實現(xiàn)同上位機的通訊。變頻器可將輸出頻率在控制范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，從而達到電機依據(jù)負(fù)載的變化連續(xù)平滑調(diào)速，減輕了電機的運轉(zhuǎn)抖動。該變頻器的輸出控制方式為恒V/f及1GBT大功率晶體管模塊。電氣部分包括水泵電機，電動閥門，變頻器的啟動、停止，以及故障檢測，指示燈的控制，S7200據(jù)有豐富的指令系統(tǒng)，并且依托STEP7Micro/Dos良好的編程界面，很方便程序編制和現(xiàn)場調(diào)試。壓力傳感器將管道中的水壓值變換成電信號(4~20mA)，送入變頻器內(nèi)置PID比較，其偏差值經(jīng)控制運算后，去控制變頻器的輸出頻率，通過上位機對當(dāng)前壓力信號的反應(yīng)，再由PLC控制四臺水泵電機在工頻電網(wǎng)與變頻器輸出之間切換，改變四臺水泵的運轉(zhuǎn)狀態(tài)和轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)。 調(diào)速泵系統(tǒng)構(gòu)成從整個系統(tǒng)的穩(wěn)壓來說，全是由調(diào)速泵來實現(xiàn)管網(wǎng)的穩(wěn)壓和壓力調(diào)節(jié)的。整個狀態(tài)的持續(xù)待火警信號解除，停止消防狀態(tài)下投用的恒速和變速泵組，打開連接消防、生活管網(wǎng)的電動閘閥。變頻器的給定Ho2是由上位機的下傳信號進行給定，如消防用水特大的情況下，Ho2不能保持，通過上位機控制PLC，驅(qū)動生活水的恒速泵以三臺水泵給消防管網(wǎng)供水。當(dāng)生活供水于夜間運行時，用水量極少，為避免調(diào)速泵頻繁啟停，采用氣壓罐進行微量補水，停止調(diào)速泵。啟用生活泵組的恒速泵，同時用調(diào)速泵進行穩(wěn)壓，穩(wěn)壓是利用管網(wǎng)的壓力反饋，利用變頻器內(nèi)置PID，綜合上位機下傳的給定壓力(Ho1)作為給定，使系統(tǒng)管網(wǎng)穩(wěn)壓在Ho1壓力上，當(dāng)生活管網(wǎng)用水量小時，恒速泵停止運行(調(diào)速泵輸出頻率小于40Hz時，恒速泵停止運行)。生活泵組和消防泵組定時倒換，并互為備用。整個系統(tǒng)由4臺水泵組成，分成生活泵組和消防泵組。從而實現(xiàn)了一套設(shè)備滿足兩種供水要求的雙恒壓供水設(shè)備。這時PLC自動控制恒速泵切除，由一臺變速泵給系統(tǒng)供水，以維持正常供水量。當(dāng)用水量不是很大時，一臺調(diào)速泵就能滿足供水，當(dāng)用水量大時，調(diào)速泵全速運行也不能滿足管網(wǎng)壓力恒定，壓力的下限信號和變頻器的工頻信號同時被系統(tǒng)檢測到時，PLC將自動投入一臺恒速泵，增加供水一固定值，仍由調(diào)速泵調(diào)速恒壓。系統(tǒng)得到指令給生活管網(wǎng)供水，生活調(diào)速泵啟動，壓力變送器將管網(wǎng)壓力轉(zhuǎn)變成4~20mA的電信號，送入變頻器的AI2 , AI2+口，通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號和給定值(生活供水時為Ho1)進行比較，差值送入內(nèi)置PID進行PID運算，結(jié)果控制變頻器的頻率輸出，當(dāng)管網(wǎng)壓力H低于給定值(生活狀態(tài)下為Ho1)時，差值△ε為正，PID正向積分控制變頻器輸出，頻率增加，水泵加速，管網(wǎng)恒壓趨于Ho1。 雙恒壓供水系統(tǒng)工作原理為滿足生活用水按低恒壓值Ho1供水，而消防時按高恒壓值Ho2供水，可按生活和消防要求的流量和壓力分別設(shè)定Ho1，和Ho2在泵組投入運行之前，生活氣壓罐進行補氣。，自動序動供電電源切換功能。，互為備用，雙恒壓系統(tǒng)水泵的選型，采用一致原則，即四臺水泵組選用一致。其主要目的是:供水系統(tǒng)處于消防狀態(tài)(或巡狀態(tài))，把生活管網(wǎng)和消防管網(wǎng)獨立成兩套供水管網(wǎng)，使生活給水在此狀況下保證正常供給。現(xiàn)場參數(shù)設(shè)定、現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)和運行數(shù)據(jù)都通過工控機進行菜單式調(diào)用和設(shè)置。，是靠硬件電器來聯(lián)接的，具體參數(shù)的聯(lián)系都是與上位機的通訊來實現(xiàn)的，選用的S7216PLC和ASC601變頻器均有內(nèi)置的RS485接口。，整個信息的反饋是靠2塊壓力變送器，在PLC的配合下通過反饋回的壓力信號來調(diào)整當(dāng)前調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速，通過轉(zhuǎn)速的變化來實現(xiàn)系統(tǒng)的恒壓。，使供水加壓系統(tǒng)有一定的蓄能有力，當(dāng)用水量較大時，由生活調(diào)速泵進行合理調(diào)速供水。 系統(tǒng)設(shè)計方案功能總體說明，對應(yīng)4套水泵系統(tǒng)，分成兩組(每組一臺恒速泵一臺變頻泵)，分別對消防和生活水管網(wǎng)供水，其中生活恒速泵也作消防供水時的備用，一旦消防供水不足可以啟動此泵對系統(tǒng)進行補充。一臺PLC、一臺工控機。第2章 方案設(shè)計 控制系統(tǒng)的組成 供水系統(tǒng)的組成，消防和生活是兩套獨立而互相聯(lián)系的兩個系統(tǒng)（每套系統(tǒng)由一臺變速泵和一臺恒速泵組成，同時生活泵組的恒速泵可作為消防泵的備用），被控量為消防和生活水管網(wǎng)的壓力信號。同時，屋頂水箱的設(shè)置也增加了給水二次污染的機會。通過緊急關(guān)閉閥的采用，保證了消防給水系統(tǒng)的可靠，適合于住宅物業(yè)的維護管理。對于集中水泵層，在室外總體上僅設(shè)一路生活給水管，節(jié)省了建設(shè)費用，且便于管理維護。綜上所述，高層建筑生活、消防給水人用系統(tǒng)，在解決了常規(guī)性技術(shù)問題后優(yōu)點凸現(xiàn)。但在實際工程中，由于受到建筑物內(nèi)場地限制而很難實現(xiàn)。氣壓供水由于體積小、技術(shù)簡單、不受高度限制等特點，近幾年來己在高層建筑中采用，但由于此方式存在著調(diào)節(jié)量小、水泵啟動頻繁、對電器設(shè)備要求較高等缺點，因而使這種供水系統(tǒng)的發(fā)展受到限制。三、作為消防系統(tǒng)穩(wěn)壓用，啟停穩(wěn)壓泵及啟動消防泵并發(fā)出火警訊號用。氣壓罐在消防工程中的用途不外乎:一、其調(diào)節(jié)水量可滿足十分鐘消防初期用水量，從而替代屋頂水箱。雖然高位水箱供水由于運行較為經(jīng)濟合理、適應(yīng)性強而被廣泛采用，目前國內(nèi)大部分高層建筑均采用此方式供水，但此方式存在著投資大、占用面積大二次污染等缺點。高位水箱的供水系統(tǒng)，雖實際是一個壓力大致恒定的系統(tǒng)，這個壓力就是水位的高度。如對于消防水泵長期不使用，經(jīng)常發(fā)生銹死現(xiàn)象，消防管網(wǎng)中長期存水而形成死水，對發(fā)生火災(zāi)時不利。目前對水箱內(nèi)存水的消毒問題并未得到較好的解決，水箱內(nèi)經(jīng)常還發(fā)現(xiàn)有死老鼠的情況。然而，在后期給水系統(tǒng)的運行、維護和管理過程中，此供水方式存在一些問題。恒速泵由于耗能不合理，控制方法的不足，適應(yīng)性差將逐漸被淘汰。但是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)受驅(qū)動機的限制，采用直流電動機調(diào)速較為方便，但增加了整流裝置，而且直流電動機價格昂貴。但若備用機組頻繁啟停，可能會導(dǎo)致工況的振蕩，同時也會影響設(shè)備壽命和電網(wǎng)電壓。當(dāng)工藝需要小流量時，調(diào)小調(diào)節(jié)閥開度機泵的能量大量損失在閥門和調(diào)節(jié)閥上(~)，浪費了許多能量。 目前高樓的供水模式對于居住高層住宅樓的給水系統(tǒng)設(shè)計。它還避免了原屋頂水箱里水質(zhì)的二次污染，減輕了建筑負(fù)荷，節(jié)省建筑造價，保持建筑結(jié)構(gòu)完美，節(jié)省使用空間等等。水泵發(fā)生故障時，故障泵退出，備用泵自動投入。備用泵參與運行，可避免長期不運行而銹死。此外，此供水方式和每幢樓有屋頂水箱或用氣壓罐給水方法比較，有許多優(yōu)點。但為使此供水系統(tǒng)安全可靠，此供水系統(tǒng)要求有獨立的供電電源或獨立的供電回路，保證泵房給水的安全可靠，以保證火災(zāi)區(qū)斷電不斷水，同時該系統(tǒng)應(yīng)該用雙路自動切換電源，以確保消防水泵的用電可靠安全?；馂?zāi)時，根據(jù)消火栓的緊急按鈕指令或消防指令信號啟動(手動或自動)消防水泵(即此時備用泵也作為工作泵參與消防給水，所以備用泵實際上備于生活用于消防)。平時生活用水由1號泵組供給，工作在低壓狀態(tài)下，保證給水管網(wǎng)末端用戶所需要的水壓和