摘要
水塔水位控制电路
不论社会经济如何飞速,水在人们正常生活和生产中起着重要的作用。
一旦断了水,轻则给人民生活带来极大的不便,重则可能造成严重的生产事故及损失,从而对供水系统提出了更高的要求,满足及时、准确、安全充足的供水。
如果仍然使用人工方式,劳动强度大,工作效率低,安全性难以保障,由此必须进行自动化控制系统的改造。
从而实现提供足够的水量、平稳的水压。
水塔有高、中、低三个控制水位计和最高、最低两个报警水位计,水塔泵房内安装有三台交流异步电动机水泵,要求降压起动。
三台水泵电动机正常情况下只运转两台,另一台为备用。
当水位在高、中时可以自动水位,起动一台水泵电动机,当水位在中、低水位时,起动两台水泵电动机;当两台水泵电动机中的某台机组损坏时,备用机组要能立即自动降压起动,投入运行,并报警。
为了防止备用机组因长期闲置而出现锈蚀等故障,要求备用机组能随意设置和随机切换。
正常情况下,自动控制时,三台水泵电动机中运转两台水泵电动机和备用的另一台水泵电动机的选择是随机的。
手动控制时,可以任意选择。
设计中要有和每台水泵电动机机组相对应的状态监视指示灯。
一控制方案
PLC和传感器构成的水塔水位恒定的控制系统原理。
在控制系统启动后,当水塔水位小于最低水位时,液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出,PLC在收到信号产生报警,报警指示灯启动。
当水塔水位处于低水位与中水位之间时,PLC收到信号后5s后随机启动两台水泵电动机,如果当两台水泵电动机中的某台机组损坏时,备用机组要能立即自动降压起动,投入运行,并报警;当水塔水位处于高水位与中水位时,PLC收到信号后5s后随机启动一台水泵电动机。
当水塔水位高于最高水位时,液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出,PLC在收到信号产生报警,报警指示灯启动。
当处于手动控制时,任意选择电机工作。
水塔液位指示
当水位处于最低水位时,输入继电器00002启动,此时,最低水位报警输出01101激活,发出低水位报警信号;同理,当水位处于最高水位时,输入继电器00006启动,此时,最高水位报警输出01102激活,发出高水位报警信号;当水位处于高水位时,输入继电器00005导通,当水位处于中水位时,输入继电器00004导通,当水位处于低水位时,输入继电器00003导通。
水泵的降压启动
当电机启动后,主继电器吸合,星型继电器开始工作,此时定时器开始计时,5s后星型继电器停止工作,三角型继电器开始工作。
整个控制时间通过定时器来控制。
机组手动控制
水塔选择手动控制,继电器00100打开,程序执行跳转指令,当输入继电器00101导通时,1#和3#水泵启动;当输入继电器00102导通时,1#和3#水泵启动;当输入继电器00103导通时,1#和3#水泵启动;
机组的自动控制
当输入继电器00100不导通时,水塔处于自动控制状态。
当水塔处于中水位和高水位之间时,随机两台水泵启动,当水塔水位处于中水位和低水位之间时,一台水泵启动。
水泵的随机启动原理如下:当系统启动后,程序执行加法指令,当产生的随机数与3相除,得到的商存入202中,将余数存入203中。
得到的任意数字与1比较,当大于1时,设置201.05激活,同时201.06和201.07复位,此时1#和3#水泵工作;当等于1时,设置201.06激活,同时201.05和201.07复位,此时1#和2#水泵工作;当小于1时,设置201.07激活,同时201.05和201.07复位,此时2#和3#水泵工作;
工作机组故障,备用机组启动
当工作中的某一台电机出现故障后,输出端口01103激活,备用泵启动报警。
设计方案如下:当1#泵在工作的时候发生故障,此时常闭接点201.01激活,同时,在常开接点201.05和201.06导通的情况下,即1#电机处于工作模式下,输出端口01103激活,备用泵启动报警。
同时,当1#电机出现故障的时候,常闭接点201.01导通,从而使输出端201.02和201.03导通,自动启动备用电机;
同理,当2#泵在工作的时候发生故障,此时常闭接点201.02激活,同时,在常开接点201.06和201.07导通的情况下,即2#电机处于工作模式下,输出端口01103激活,备用泵启动报警。
同时,当2#电机出现故障的时候,常闭接点201.02导通,从而使输出端201.01和201.03导通,自动启动备用电机;
当3#泵在工作的时候发生故障,此时常闭接点201.03激活,同时,在常开
接点201.05和201.076导通的情况下,即3#电机处于工作模式下,输出端口01103激活,备用泵启动报警。
同时,当3#电机出现故障的时候,常闭接点201.03导通,从而使输出端201.02和201.03导通,自动启动备用电机;
水塔水位自动控制系统
水塔水位的工作方式:
S4: 水塔最高水位报警上限
当水塔水位达到此位置时液位传感器将向PLC发出报警水位信号
S3: 水塔水位上限
当水塔水位达到此位置时液位传感器将向PLC发出最高水位信号请求停止水泵工作
S2: 水塔水位中限
当水塔水位达到此位置时液位传感器将向PLC发出中水位信号请求开启一台水泵工作
S1: 水塔低水位
当水塔水位达到此位置时液位传感器将向PLC发出低水位信号请求开启两台水泵工作
S0: 水塔水位报警下限
当水塔水位达到此位置是液位传感器将向PLC发出最低水位信号报警
M1~M3:供水泵
当水塔水位达到要求水位时PLC将开到抽水泵向水塔供水
二硬件接线图
三 I/O端口分配表
确定PLC所需的各类继电器,对各元件编号,如下表所示。
输入/输出端口地址分配
四流程图
五梯形图。