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PLC在小區供水自動化系統中的應用

1 . 供水自動化系統概述

      小區供水系統用于對小區內生活、消防和噴淋用水的自動供給，是住宅小區公用設施的重要組成部分。供水系統通過對水泵、閥門等設備的開、關和聯鎖來實現小區的正常供水，從而達到居民正常生活和人員、設備安全的目的。

      以前，小區供水系統的自動化程度不高，其電氣控制部分一般采用傳統的繼電器進行控制。但是，繼電器控制回路存在多種弊端，如繼電器由于長期動作容易造成咬死和損壞、繼電器回路接線復雜且維護困難、繼電器回路難以實現復雜邏輯的控制、繼電器回路控制方案不易修改等。隨著計算機技術、控制技術和通訊技術的發展，現在供水系統越來越多地采用先進、可靠、實用的可編程控制器(PLC)進行控制，以提高設備運行的可靠性和供水系統的經濟性。

另外，為滿足管控一體化的要求，小區供水自動化系統可以納入上位管理系統統一管理。在用PLC對現場設備進行監視和控制的基礎上，利用PLC通信靈活的優點，通過通信網絡把PLC和上位管理計算機連接起來，從而構建上位監控系統，做到管理和監控一體化。

本文介紹PLC產品用于小區供水自動化系統的應用實例。

2 . 供水自動化系統簡介

      某住宅小區共有4棟住宅樓，配有4個標準高位水箱，2臺水泵一用一備對水箱進行供水。供水系統的控制由和利時公司新一代小型一體化PLC完成，該控制系統共有11路開關量輸入信號、9路繼電器輸出信號和4路模擬量輸入信號。PLC控制部分由一塊24點CPU模塊LM3107(14點開關量輸入和10點繼電器輸出)及一塊4點模擬量輸入模塊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算機，用于對PLC編程和傳輸數據。

3 . 供水自動化系統主要功能

      供水自動化系統由上位計算機監視系統和下位PLC兩部分組成，上位監視系統主要完成對現場設備運行參數的監視、處理和存儲，PLC 主要完成數據的采集和對現場設備的控制。

      上位監控計算機接收PLC上傳的供水系統運行數據，并對數據進行處理，以數值和圖形的方式顯示設備運行狀態和運行參數。若運行參數或運行狀態發生異常，系統對異常數據進行報警，提醒工作人員進行處理。

      PLC采集水泵的開/停、手動/自動運行狀態和水位信號，并通過通訊網絡把相關數據傳給上位計算機。PLC采集供水系統各設備的狀態和運行參數后，進行聯鎖、延時和調節運算，并對相關設備發出控制指令

      水位低時，開啟泵對水箱供水;水位高時，停止泵的運行，供水結束。兩臺水泵循環使用，具備自我保護、自動故障切換功能。具有水位超高、超低檢測功能，一旦發生水位異常，系統報警。同樣，泵運行異常時系統也發生報警。

      PLC編程軟件采用代表軟件最新發展潮流、完全符合IEC61131-3國際標準的PowerPro軟件，該軟件具有IL、LD、FBD、SFC、ST五種編程語言，且五種編程語言可以混合編程，部分編程語言可以相互轉化。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試。和傳統的PLC編程軟件相比，PowerPro不僅具備了傳統PLC編程軟件的優越特性，還注入了一些現代軟件面向對象的開發理念，這就使得程序的開發變得簡單、快捷，讓新學習PLC編程的技術人員更容易上手，同時也容易開發出更為復雜、穩定的程序。另外還提供了非常便捷的調試環境，使得程序的調試更為方便，使程序的開發周期大為縮短。

4 . 結束語

      上述控制系統在小區供水系統的成功運行表明：小型PLC功能完善、性能可靠，是小型PLC的優秀代表，具有先進、經濟、實用、可靠、靈活的顯著特點。

      供水自動化系統采用以上PLC控制和上位監控系統，有效地防止了以往泵房出現的停水、漫水等嚴重事件的發生。利用PLC代替傳統繼電器控制回路，不僅提高了系統的安全性和經濟性，而且大大提高了系統的靈活性，為不同客戶的不同需求提供了靈活的解決方案。