1、- 1 -物业供水系统水泵控制系统设计控制要求与设计说明本次课程设计的设计内容是根据物业供水系统的控制要求进行基于可编程控制器的水泵控制系统设计和调试。某物业供水系统有水泵 4 台，供水管道安装压力检测开关 K1，K2 和 K3。K1 接通，表示水压偏低；K2 接通，表示水压正常；K3 接通，表示水压偏高。具体控制要求：（1）自动工作时，当用水量少，压力增高，K3 接通，此时可延时 30s 后撤除 1 台水泵工作，要求先工作的水泵先切断；当用水量多时，压力降低，K1 接通，此时可延时 30s 后增设 1 台水泵工作，要求未曾工作过的水泵增加投入运行；当 K2 接通，表示供水正常，可维持水泵运行
2、数量。工作时，要求水泵数量最少为 1 台，最多不得超出4 台。（2）各水泵工作时，均应有工作状态显示。（3）手动工作时，要求 4 台水泵可分别独立操作（分设起动和停止开关），并分别具有过载保护，可随时对单台水泵进行断电控制（若输入点不够，可用 I/O 扩展模块）（4）设置“自动/手动”切换开关（ON手动，OFF自动），另设自动运行控制开关（ON自动运行，OFF自动运行停止）。由上述控制要求可以知道,本设计中,控制方式有自动控制和手动控制两种,由自动/手动切换开关选择确定；手动运行时每台水泵分别设有启动和停止按钮，以随时实现对单台水泵的通、断电控制；自动运行时，由自动运行控制开关控制自动工作的启
3、动或停止，自动工作时又由压力检测开关检测管道内的水压，从而控制供水系统增加或撤除水泵等。整个系统有四个水泵输出和工作状态指示灯输出。需要特别说明的是，设计中，为了达到“撤除水泵时，先工作的水泵先切断；增设水泵时，未曾工作过的水泵增加投入运行”的控制要求，我们假定自动工作时水泵的启动和停止按照水泵 1、水泵 2、水泵 3、水泵 4 的顺序循环进行。此外，由于供水系统的压力高低不断在变化，所以在程序中，要把水泵运行情况的各种可能性都罗列出来，自动工作时系统会匹配罗列出来的情况，从而增设或撤除水泵。例如，只有水泵 4 在工作，且水压偏低时，根据设计的程序，此时水泵 1 投入运行。- 2 -PLC 控
4、制系统设计供水系统主电路设计由设计内容和要求可知，本设计需要用到四台水泵（以四台电动机代表），主电路采用熔断器作为短路保护，用接触器作为欠压和零压保护，用热继电器作为过载保护。供水系统主电路如图 2-1 所示，图中 M 为三相异步交流电动机，FU 为熔断器，QS为转换开关，KM 为接触器主触点，FR 为热继电器。图 2-1 供水系统主电路图- 3 -I/O 地址分配表与接线图表 3-1 I/O 地址分配表控制信号 信号名称 元件名称 元件符号 地址编码自动/手动切换信号 转换开关 QS1 0.00泵 1 手动启动信号 常开按钮 SB1 0.01泵 1 手动停止信号 常开按钮 SB2 0.02泵
5、 2 手动启动信号 常开按钮 SB3 0.03泵 2 手动停止信号 常开按钮 SB4 0.04泵 3 手动启动信号 常开按钮 SB5 0.05泵 3 手动停止信号 常开按钮 SB6 0.06泵 4 手动启动信号 常开按钮 SB7 0.07泵 4 手动停止信号 常开按钮 SB8 0.08自动运行控制信号 转换开关 QS2 0.09低压检测信号 低压检测开关 K1 0.10常压检测信号 常压检测开关 K2 0.11输入信号高压检测信号 高压检测开关 K3 0.12泵 1 驱动信号 接触器 KM1 1.00泵 2 驱动信号 接触器 KM2 1.01泵 3 驱动信号 接触器 KM3 1.02泵 4 驱动信号 接触器 KM4 1.03泵 1 工作状态指示信号 指示灯 L1 1.04泵 2 工作状态指示信号 指示灯 L2 1.05泵 3 工作状态指示信号 指示灯 L3 1.06输出信号泵 4 工作状态指示信号 指示灯 L4 1.07- 4 -控制程序梯形图根据课题设计要求及控制程序的分析，可写如下的梯形图。- 5 - 6 - 7 - 8 -人机界面
