恒水位供水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1

1、恒水位供水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（朱煥超 綜合實(shí)訓(xùn)組項(xiàng)目經(jīng)理）1、引言大家都知道，恒水位供水系統(tǒng)對(duì)于人們的日常生活是非常重要的，例如在 生活小區(qū)供水過程中，若自來水供水因故壓力不足或短時(shí)斷水，可能影響居民生 活。又如當(dāng)發(fā)生火警時(shí)，若供水壓力不足或無水供應(yīng)，不能迅速滅火，可能引起 重大損失和人員傷亡。所以，在日常生活中采用壓供水系統(tǒng)，具有較大的經(jīng)濟(jì)和 社會(huì)意義。基于上述情況，我們06機(jī)電一體化13位同學(xué)在指導(dǎo)老師劉萍先老師的帶 領(lǐng)下，對(duì)機(jī)電樓實(shí)驗(yàn)室A209的供水系統(tǒng)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)采用西門子（或 臺(tái)達(dá)）PLC作為主控單元，接入EM231,EM232模擬量輸入輸出模塊，使用臺(tái)達(dá) 觸摸屏和上位機(jī)，MC

2、GS等控制方式，能根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)可快速調(diào)整供水系統(tǒng)的工 作壓力，達(dá)到恒水位供水的目的。改造提高系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，并要得到良好的 控制效果。2、具體現(xiàn)場情況電動(dòng)閥門1增壓TT現(xiàn)場圖1說明：實(shí)際供水中閥1管為用只用水管，閥2管為供水管，一般為自來水公司說明：實(shí)際供水中閥1管為用戶用水 育,閥？管為供水管,一般為自來水公司電動(dòng)閥門2電動(dòng)閥門1PLC現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)如下：(1)家用增壓泵，使用上海勝民實(shí)業(yè)有限公司的，型號(hào)15WZ-10-10功率：80W電壓：220V50HZ揚(yáng)程:10M轉(zhuǎn)速：2800rmp吸程:2M電容：3.5 uf流量：10L/min絕緣：E級(jí)電動(dòng)閥門2個(gè)，使用西門子公司，型號(hào)SQS65，

3、帶有可逆同步電動(dòng)機(jī)，防 鎖定齒輪組成，線性或等百分比流量特性選擇器，防冰保護(hù)或位置控制的控制， 輸入電阻0.1000歐姆，輔助開關(guān)的控制輸出U DC 0.10V，調(diào)制控制信號(hào)DC0.10V。技術(shù)參數(shù)頻率：50Hz額定推力：300N最大媒質(zhì)溫度：130度功耗：3 VA工作電壓：AC 24V 控制信號(hào)：DC 0.10V 額定行程：5.5mm 開/合運(yùn)行時(shí)間：35 s 具體參考手冊(cè)壓變式液位變送器，使用中美(合資)麥克傳感器有限公司MPM416W型投入 式液位變送器，由高性能擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器為測(cè)量元件、精度高、體積小、 使用方便，直接投入水中，即可測(cè)量出變送器末端到液面的液位高度。此產(chǎn)品為 分

4、體結(jié)構(gòu)，投入液體中的傳感器部分為全密封不銹鋼結(jié)構(gòu)，電子線路部分殼體為 鑄鋁結(jié)件，安裝于方便接線的地方，便于調(diào)校和接線。傳輸方式：三線輸出信號(hào)：0-10V/20mA（DC）電源電壓：15-28VDC負(fù)載：（U-15） /0.02A詳細(xì)參數(shù)見附件1（4）PLC 一、使用臺(tái)達(dá)EH系列PLC二、使用西門子CPU224 PLC,擴(kuò)展模塊：為原裝進(jìn)口德國西門子EM231、EM232。EM231說明點(diǎn)數(shù)：4路模擬量輸入功耗：2W電流：0-20mAEM232說明點(diǎn)數(shù)：2路模擬量輸出功耗：2W輸入范圍電壓（單極性）：0-10V，0-5V電壓（雙極性）：5V, 2.5V電壓：10V電流：0-20mA型號(hào) DOPB

5、O7S200（5）觸摸屏，使用臺(tái)達(dá)B系列（6）組態(tài)首選MCGS，上位機(jī)軟件首選VB語言開發(fā)。3、系統(tǒng)控制要求如上圖所示，當(dāng)系統(tǒng)通電工作，增壓泵會(huì)不停的給水池1供水（相當(dāng)于自 來水公司的供水管道），供水流量的大小根據(jù)電動(dòng)閥門2來調(diào)節(jié)，而電動(dòng)閥門2 開關(guān)的大小是根據(jù)電動(dòng)閥門1開啟排水量的大?。从脩粲盟看笮。?，通過液 位變送器檢查信號(hào)輸入PLC，PLC控制單元進(jìn)行比較處理，最終經(jīng)過模擬量輸 出控制電動(dòng)閥門2的開關(guān)大小控制供水流量的大小達(dá)到恒水位。為了模擬用戶用 水量，電動(dòng)閥門1的排水量由上位機(jī)或觸摸屏經(jīng)過PLC控制。（1）PLC的控制要求，PLC作為中央控制部分，模擬量輸入模塊通過壓力 變送器時(shí)

6、刻采集水池1的水位情況，能及時(shí)通過模擬量輸出模塊直接控制電動(dòng)閥 門2的開關(guān)大小，以調(diào)節(jié)進(jìn)水量能達(dá)到恒水位的目的。另外要PLC經(jīng)過上位機(jī) 或觸摸屏控制，達(dá)到能模擬用戶用水的情況，即控制排水閥排水量的大小。（2）觸摸屏的控制要求，使用DELTA B系列觸摸屏，要求能時(shí)刻反映出 水池1的液位情況，能與操作面板相互切換，并能手動(dòng)控制PLC進(jìn)行各種控制 動(dòng)作，要有完善的報(bào)警顯示操作功能和一系列的控制功能。（3）MCGS組態(tài)監(jiān)控 要能準(zhǔn)確顯示整個(gè)系統(tǒng)的控制過程，各水池，水泵， 水管，水閥中水流的情況，各設(shè)備當(dāng)前的參數(shù)數(shù)值，系統(tǒng)中要有完善的報(bào)警功能。（4）上位機(jī)監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)，使用VB編程語言，能實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)控制， 包括系統(tǒng)各狀態(tài)的顯示參數(shù)，能進(jìn)行功能的操作，具有報(bào)警功能。4、電氣控制系統(tǒng)原理圖電氣控制系統(tǒng)原理圖包括主電路圖及PLC外圍接線圖2部分。(1)主電路圖,下圖所示為電控系統(tǒng)主電路。增壓泵電機(jī)為M。接觸器KM，控制M的運(yùn) 行;FR熱繼電器為水泵電機(jī)過載保護(hù)用的熱繼電器;QS為總電源隔離開關(guān);FU1、 FU2為主電路的熔斷器，變壓器為交流220V變交流24V,供電給兩臺(tái)SQS65，啟 停開關(guān)主要控制接觸器KM(2) PLC外圍接線圖下圖所示為PLC及擴(kuò)展模塊外圍接線圖，供水控制5