在傳統(tǒng)的水塔/水箱供水的基礎(chǔ)上,加入了PLC及液壓變送器等器件.利用PLC和組態(tài)軟件來實現(xiàn)水塔水位的控制.提供了一種實用的水塔水位控制方案。
控制系統(tǒng)組成
1.系統(tǒng)的工作原理
供水系統(tǒng)的基本原理如圖1所示,水位閉環(huán)調(diào)節(jié)原理是:通過在水塔中的三個液壓變送器,將水位值變換為4~20 mA電流信號進(jìn)入PLC,把該信號和PLC中的設(shè)定值的程序進(jìn)行比較,并執(zhí)行較后程序,通過水泵的開關(guān)對水塔中的水位進(jìn)行自動控制。當(dāng)PLC出現(xiàn)故障時,還有一套手動控制來進(jìn)行對水塔水位控制。手動控制采用交流接觸器。
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當(dāng)上水箱液位低于Y3時,M1、M2同時工作,F(xiàn)2打開。液位上升至Y2時,M2停止,F(xiàn)2關(guān)閉,M1繼續(xù)工作。液位上升至Y1時,M1也停止。打開F1手閥使上水箱放水,液位下降。當(dāng)液位又低于Y1時M1起動工作,如F1開度較大下水量大于上水量,使液位繼續(xù)下降至Y2時,M2啟動工作同時F2打開,使上水量大幅上升,保持液位。Y0為下水箱缺水報警開關(guān),當(dāng)下水箱液位低于Y0時意味著水泵進(jìn)水口缺水,此時應(yīng)自動切斷電源并報警。
2.PLC的選擇
由于該系統(tǒng)為中型PLC自動控制系統(tǒng),要求PLC能夠提供可編程邏輯分析和PID功能,故選用中達(dá)公司生產(chǎn)的臺達(dá)DVP14ES00R可編程邏輯控制器。臺達(dá)DVP14ES00R具有標(biāo)準(zhǔn)的輸入、輸出及通信單元,可用于較為惡劣的環(huán)境中。主要配件有中央處理器CPU,電源單元PSE,I/O單元。包括數(shù)字輸入板IDP G、數(shù)字輸出板ODPG、附屬單元。
3.供水的控制方法
系統(tǒng)的硬件接線圖如圖2、3所示。從整個流程中可以看到兩套控制方式:①由一臺可編程序控制器來控制兩臺水泵的自動運行。②由交流接觸器來控制兩臺水泵的手動運行。當(dāng)換項開關(guān)KKl打到手動時,按下起動按鈕SBl,1#泵起動運行向水塔注水,由于設(shè)置了順序開啟和逆序關(guān)閉,在1#泵沒有開起的情況下,2#泵不能起動運行,而在兩個水泵同時運行時,2#泵在沒有停止的情況下,1#泵不能夠停止。現(xiàn)在1#泵運行的時候,按下起動按鈕SB2,2#泵起動運行向水塔注水。此時,控制臺上的水位燈,由水塔中的液位變送器將水位變換為4~20mA電流信號輸入到PLC中,經(jīng)IDPG將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。該信號與水位給定值進(jìn)行比較,由PLC輸出一個控制信號經(jīng)ODPG轉(zhuǎn)換控制信號點亮此時水塔水位所在的水位燈。當(dāng)換項開關(guān)KK1打到自動時,系統(tǒng)將根據(jù)水塔中水位的情況,通過在水塔中的液位變送器送出的4~20 mA電流信號由PLC接受并對其于給定值進(jìn)行比較,執(zhí)行事先編譯好的程序。程序流程是:在水塔中無水時,1#、2#泵同時開起,對水塔進(jìn)行注水;水位到達(dá)低水位時,控制臺上的低水位燈點亮;水位到達(dá)中水位時,2#泵停止,1#泵繼續(xù)運行,中水位燈點亮;水位到達(dá)高水位時,1#、2#泵都停止,高水位燈點亮。而當(dāng)下水箱水位到達(dá)報警水位的時候,報警器開始報警,并切斷1#、2#泵的運行。

系統(tǒng)各種功能的實現(xiàn)
1.水位顯示及報警功能
為了及時觀測到水塔中的水位,特別在控制臺上安裝了4盞水位顯示燈,并將它們與PLC連接,根據(jù)變送器給PLC的信號,由PLC輸出信號開啟這4盞水位燈來顯示當(dāng)前水塔水位的情況。其中一盞燈是報警燈,在下水箱缺水的時候進(jìn)行報警,提醒工作人員前來處理。
2.手動/自動功能
為了系統(tǒng)能正常運行,設(shè)置兩套手動/自動運行方式。手動方式是利用繼電器-接觸器控制,可以在環(huán)境比較惡劣的條件下繼續(xù)工作,自動方式是利用PLC來控制。
3.組態(tài)軟件功能
在這里利用組態(tài)軟件的采集數(shù)據(jù)的功能,對水塔的水位進(jìn)行實時監(jiān)控,通過實際的數(shù)字和圖表反映出現(xiàn)在的水位狀況。
轉(zhuǎn)自:電氣時代