PLC在小區(qū)自動(dòng)供水系統(tǒng)中的應(yīng)用
1 . 小區(qū)自動(dòng)供水系統(tǒng)概述
小區(qū)自動(dòng)供水系統(tǒng)用于對(duì)小區(qū)內(nèi)生活、消防和噴淋用水的自動(dòng)供給,是住宅小區(qū)公用設(shè)施的重要組成部分。供水系統(tǒng)通過(guò)對(duì)水泵、閥門等設(shè)備的開(kāi)、關(guān)和聯(lián)鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)小區(qū)的正常供水,從而達(dá)到居民正常生活和人員、設(shè)備安全的目的。
以前,小區(qū)供水系統(tǒng)的自動(dòng)化程度不高,其電氣控制部分一般采用傳統(tǒng)的繼電器進(jìn)行控制。但是,繼電器控制回路存在多種弊端,如繼電器由于長(zhǎng)期動(dòng)作容易造成咬死和損壞、繼電器回路接線復(fù)雜且維護(hù)困難、繼電器回路難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜邏輯的控制、繼電器回路控制方案不易修改等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在供水系統(tǒng)越來(lái)越多地采用先進(jìn)、可靠、實(shí)用的可編程控制器(PLC)進(jìn)行控制,以提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性和供水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
另外,為滿足管控一體化的要求,小區(qū)供水自動(dòng)化系統(tǒng)可以納入上位管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理。在用PLC對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制的基礎(chǔ)上,利用PLC通信靈活的優(yōu)點(diǎn),通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)把PLC和上位管理計(jì)算機(jī)連接起來(lái),從而構(gòu)建上位監(jiān)控系統(tǒng),做到管理和監(jiān)控一體化。
本文介紹和利時(shí)公司 LM小型PLC產(chǎn)品用于小區(qū)自動(dòng)供水系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。
2 . 小區(qū)自動(dòng)供水系統(tǒng)簡(jiǎn)介
某住宅小區(qū)共有4棟住宅樓,配有4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)高位水箱控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,2臺(tái)水泵一用一備對(duì)水箱進(jìn)行供水。供水系統(tǒng)的控制由和利時(shí)公司新一代小型一體化PLC完成,該控制系統(tǒng)共有11路開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)、9路繼電器輸出信號(hào)和4路模擬量輸入信號(hào)。PLC控制部分由一塊24點(diǎn)CPU模塊LM3107(14點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸入和10點(diǎn)繼電器輸出)及一塊4點(diǎn)模擬量輸入模塊LM3310組成,PLC配置如圖1所示。CPU模塊上的串行通訊口連接上位計(jì)算機(jī),用于對(duì)PLC編程和傳輸數(shù)據(jù)。
3 . 小區(qū)自動(dòng)供水系統(tǒng)主要功能
供水控制系統(tǒng)由上位計(jì)算機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)和下位PLC兩部分組成,上位監(jiān)視系統(tǒng)主要完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)視、處理和存儲(chǔ)控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,PLC 主要完成數(shù)據(jù)的采集和對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制。
上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)接收PLC上傳的供水系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,以數(shù)值和圖形的方式顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)。若運(yùn)行參數(shù)或運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生異常,系統(tǒng)對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警,提醒工作人員進(jìn)行處理。
PLC采集水泵的開(kāi)/停、手動(dòng)/自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)和水位信號(hào),并通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)把相關(guān)數(shù)據(jù)傳給上位計(jì)算機(jī)。PLC采集供水系統(tǒng)各設(shè)備的狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)后,進(jìn)行聯(lián)鎖、延時(shí)和調(diào)節(jié)運(yùn)算,并對(duì)相關(guān)設(shè)備發(fā)出控制指令。
水位低時(shí),開(kāi)啟泵對(duì)水箱供水;水位高時(shí),停止泵的運(yùn)行,供水結(jié)束。兩臺(tái)水泵循環(huán)使用,具備自我保護(hù)、自動(dòng)故障切換功能。具有水位超高、超低檢測(cè)功能,一旦發(fā)生水位異常,系統(tǒng)報(bào)警。同樣,泵運(yùn)行異常時(shí)系統(tǒng)也發(fā)生報(bào)警。
PLC編程軟件采用代表軟件最新發(fā)展潮流、完全符合IEC61131-3國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的PowerPro軟件,該軟件具有IL、LD、FBD、SFC、ST五種編程語(yǔ)言,且五種編程語(yǔ)言可以混合編程,部分編程語(yǔ)言可以相互轉(zhuǎn)化。PowerPro具有離線仿真功能,可以自定義功能塊,極大地方便了軟件編制和程序調(diào)試。和傳統(tǒng)的PLC編程軟件相比,PowerPro不僅具備了傳統(tǒng)PLC編程軟件的優(yōu)越特性,還注入了一些現(xiàn)代軟件面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)理念,這就使得程序的開(kāi)發(fā)變得簡(jiǎn)單、快捷,讓新學(xué)習(xí)PLC編程的技術(shù)人員更容易上手,同時(shí)也容易開(kāi)發(fā)出更為復(fù)雜、穩(wěn)定的程序。另外,PowerPro還提供了非常便捷的調(diào)試環(huán)境控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,使得程序的調(diào)試更為方便,使程序的開(kāi)發(fā)周期大為縮短。
4 . 結(jié)束語(yǔ)
上述控制系統(tǒng)在小區(qū)供水系統(tǒng)的成功運(yùn)行表明:LM系列小型PLC功能完善、性能可靠,是小型PLC的優(yōu)秀代表,具有先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、可靠、靈活的顯著特點(diǎn)。
采用以上PLC控制和上位監(jiān)控系統(tǒng),有效地防止了以往泵房出現(xiàn)的停水、漫水等嚴(yán)重事件的發(fā)生。利用PLC代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器控制回路,不僅提高了系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性,而且大大提高了系統(tǒng)的靈活性,為不同客戶的不同需求提供了靈活的解決方案。