发布时间 : 星期一 文章基于PLC控制的恒压供水系统设计-变频恒压供水控制系统设计更新完毕开始阅读6fe9b4957e192279168884868762caaedc33ba6e
攀枝花学院本科毕业设计（论文） 水频率（可以设置），若压力超过设定压力，重新执行单泵工作程序。
③退泵
当1泵频率下降至出水频率（可以设置），实际压力超过设定压力，延时（可以设置），停止2泵，关闭2泵电动阀，重新执行单泵工作程序；
④3泵为手动/自动备用泵，本系统考虑到当遇到特殊情况时两个泵达不到需求时，要启动3泵。故在PLC程序中编写了进退3泵的程序。
⑤电动阀门可自动，也可手动控制。 4.2.2 取水
当蓄水池水位下降到水位下限后，停止所有工作供水泵，并开启取水电动阀；到达工作上限时，自动启动系统，关闭取水电动阀，按照以上程序执行。 4.2.3 工作状态
系统分自动和手动控制，在自动状态下执行自动程序，在手动状态下能够手动启动所有负载。恒压供水系统原理图如图4.1所示。
4.3 强电驱动线路1
系统采用3台水泵并联运行方式，功率为15kw，两备一用。把1泵和变频器连接，实现变频运行。2泵和3泵用软起动器来启动，起动参数可调，而且采用的软起动器具有软停车功能。强电驱动线路1如图4.2 所示。
图4.1 恒压供水系统原理图
图4.2 强电驱动图1
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4.4 强电驱动线路2
强电驱动线路2如图4.3所示。
电路图左边的是真空泵的主电路，断路器QF4和热继电器FR1用来保证电机安全运行，KM1的作用是在PLC中用来控制真空泵的开闭。三个电压表用来检测主电源线中电压是否稳定。
最右边的电路是为控制电路和PLC供电设计的。先通过变压器把380V转换成220V，用低通滤波器滤掉高频谐波，最后通过开关电源就得到24V和5V。
4.5 电动阀控制电路
图4.4中控制四个电动阀的接触器分别是KM2、KM3、KM4、KM5。电动阀里有两个限位开关，三个接线端子。其中两个常开、常闭触点是主管阀门的开启和闭合。连接在端子排中的1号位的是公共端，2号位的常闭触点的作用是关闭电动阀，3号位的常开触点闭合后电动阀开启。当电动阀开到90°时，会碰到5号位的关到位限位开关，线圈就会通电说明电动阀已经完全打开。同样，当关闭电动阀时，反转到90°时，会碰到4号位的开到位的限位开关，线圈通电表明电动阀已经成功关闭。
图4.3 强电驱动图2
图4.4 电动阀控制线路
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4.6 PLC接线图
图4.5所示的是LG-PLC接线图。在可编程控制器的左右两边分别是定义的输入点和输出点。本系统共用到三个泵，所以需要定义三个泵的状态输入和故障输入，又因为所用的泵是离心泵，离心泵启动时必须有真空泵把空气抽净，所以又加上了真空泵的控制端口。在现实控制中，手动是必须的。为了能让备用泵顺利转换，定义循环线路的输入和输出端口来保证两个软起泵能按时转换。在PLC右边，定义了三个供水泵，
真空泵和四个电动阀的输出控制端口。最后的那三个供水泵电磁阀是用在每个泵启动时控制真空泵抽各离心泵中空气用的。
下图右边是完成本次系统任务的必需扩展。首先，是两个ADHB模数转换模块，用来处理如水位，压力和频率的模数转换。这三个模拟量不能直接参与PLC的运算，需要转换成数字量后才行。每个输入输出都有自己的寄存器地址，在编程时还要在调用寄存器的值的时候与相应的系数进行运算才可用于PLC中的PID运算。
它对于编程和现场控制有很大帮助。可以随时在需要的情况下改变如三个模拟量系数、水位的上下限和备用泵的转换时间。
图4.5 PLC接线图
4.7 控制线路
下面两图为本系统的控制线路。电源线为三相线的A、B相线，为了防止过载、短路和欠电压，最开始设置上了断路器。下面的K按钮是应急按钮。再下面的手动转换开关是用来选择手动还是自动。接触器最多只有四个常开触点，拿手动来说，需要两个10型的接触器和两个40型的辅助触头，共16个常开触点，KM8同理。每个泵阀门都有自动和手动，这是在实际需要的立场上设计的。
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图4.6 控制线路1
图4.7 控制线路2
5 恒压供水系统软件设计
本设计由于采用的PLC是LG系列的，所以在这里简单介绍一下LG系列PLC的一些编程规则。
5.1 梯形图的基本绘制规则
(1) 编程顺序 (2) 编号分配
(3) 触点的使用次数和线圈的使用次数 (4) 线圈的连接
5.2 恒压供水系统I/O口分配
系统具体控制方案上章已叙述，在此把恒压供水系统的I/O分配列举如表5.1（略）。
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