基于PLC控制的生活给水泵系统设计说明

基于PLC控制的家用给水泵系统设计[摘要]本文介绍了以可编程序控制器为核心的控制系统，重点介绍了其工作原理、硬件设计和软件设计，从而对传统的城市供水系统进行改造，有效解决以往系统故障A率高、可靠性差、能源浪费严重等一系列问题。同时系统具有自动和手动两种控制方式，方便系统的维护和维修，提高效率，实现自动供水。简介………………（三）1可编程逻辑控制器（PLC）概述………………（4）1.1PLC的定义…………(4)1.2PLC的出现与发展趋势…………（4）1.2.1PLC的产生……1.2.2P液晶显示器的发展趋势……（四）1.3PLC的特点……（4）1.4PLC的一般组成及基本工作原理…………（5）1.4.1P液晶的一般组成（5）1.4.2PLC的基本工作原理…………（五）1.5PLC应用设计步骤…………（5）1.6松下可编程逻辑控制器产品介绍---FP1-C40………………（6）1.7FPWIN-GR软件介绍…………（6）2系统设计总体方案（7）2.1设计思路…………（7）2.2系统组成框图……（7）2.3系统工作原理…………（8）3五金件设计…………（8）3.1水泵主回路……（8）3.1.1泵的启动方式…………（9）3.1.2设备型号的选择……（10）3.2水泵控制回路设计……（11）3.2.1手动控制(11)3.2.2自动控制…………(12)3.3水位控制器介绍……（14）4软件设计（15）4.1程序流程图…………（15）4.2SFC的设计与分析……（16）4.3符号梯形图设计（18）4.4系统语句列表……（19）5结束语…………（19）至…………（20）参考文献………………（20）附录A外文原文………………（21）附录B外文翻译………………（25）图纸…………（28）附录C程序清单......................................(29)介绍现代建筑的生活供水系统是整个建筑不可缺少的重要组成部分。目前主要有两种供水方式[1]。(1)水池-水泵（恒压变频或气压罐）-管网系统-取水点对于一、二层有商业集群的建筑，集群上建有多栋住宅楼，目前比较普遍采用这种供水方案。一般有地下生活水池，设计为恒压变频供水。没有屋顶水箱。最不利的取水点是顶层住宅。主水泵一般为三台，两开一备自动切换，副泵为小流量泵，夜间用水量较小时主泵自动切换至副泵，以保持系统压力基本不变（生活用水一般不用气压罐）。气压罐的主要缺点是气压罐的调节容积小，存在不能满足消防储水的问题。一般用作消防给水系统中的常规增压设备。压力。

(2)水池-水泵-高位水箱-取水点该方案多用于单体次高层和高层建筑的高压供水区域。一般还需要设计一个地下水池，由两台泵（一用一备用）抽水至高水箱，再由高水箱向各水点供水。第一种方法对于恒压变频供水在理论上是理想的和先进的。首先保证出水压力不变，根据用水量进行变频供水，既节约了电能，又保证了水泵的软启动（无影响）电网电压），并延长水泵的使用寿命。但在实际使用中遇到不少问题，给工作带来了麻烦，直接影响了公司的社会效益。例如，当水泵自动切换（卸载或加载）时，水泵的供水会出现短期低压。如果故障需要跳过故障泵，运行时间会更长，直接受害者是顶层居民。一旦压力下降，他们就没有水了，当备用泵被跳过重新启动压力时，顶层租户抱怨。如果变频控制柜出现故障，普通电工无法处理，需要厂家专业技术人员解决，导致设备无法及时维护，供水无法保证。虽然简化了机房管理，但住户供水得不到保障，社会效益受到影响。变频调速水泵无法满足消防蓄水能力，存在小流量、零流量供水问题，变频调速库存价格较高。第二种方式是比较成熟的水泵和水箱供水方式。水泵控制柜采用最简单的电气元件。如果出现故障，普通电工可以维修，而且元器件成本也很低。另外还有高位水箱，不会造成一停电就断水，供水保障率高。具有稳压功能[2]，可保持冷热水系统水压平衡，方便洗浴。由于以上原因，目前大部分高层建筑都采用高位水箱供水，虽然高位水箱存在增加建筑负荷和防止生活用水二次污染的问题。设置高位水箱供水方式对家用水泵的一般控制要求为：[3]设置在地下水池和高位水箱中，水泵的自动运行由两个水位控制器控制。当高水箱水位上升到高水位时，水泵自动关闭。同时，家用水泵应受地下水池水位的限制。当地下水池水位处于低位时，为避免水泵空转，无论高位水箱水位如何，家用水泵都不能启动。(2)为保证供水的可靠性，家用水泵分为工作泵和备用泵。当工作泵出现故障时，备用泵应自动投入使用。(3)为了防止泵长时间运行，需要设置运行时间。时间到了会自动切换到下一个泵，防止泵长时间不使用生锈(4)必须有完善的保护功能(5)维修和应急时，应有手动控制功能。1可编程逻辑控制器（PLC）概述1.1PLC的定义1987年2月[4]，国际电工委员会（IEC）将可编程控制器定义为：可编程控制器是一种以数字方式运行的电子系统，专为工业环境中的应用而设计。的。它使用一种可编程存储器，用于存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等面向用户的指令，并控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其相关外部设备是按照易于与工业控制系统整体连接、易于扩展功能的原则设计的。1.2PLC的出现及发展趋势1.2.1P生成LC在PLC[5]出现之前，生产线的控制大多采用继电器接触器控制系统。所谓继电器接触器控制系统，是指由各种自动控制电器组成的电气控制电路。其特点是结构简单、价格低廉、抗干扰能力强，能满足一定区域的单机和自动化生产线的需要。但它也有明显的缺点，主要体现在触点多、组合复杂，可靠性较差。另外，它是一种固定接线的专用设备，灵活性较差，不能满足程序频繁更改和控制要求比较复杂的场合。因此，它制约了工业的快速发展。于是人们寻求开发一种新型的通用控制设备来代替原有的继电器接触器控制系统。1960年代后期，美国汽车制造业竞争激烈。为了不断更新汽车车型，缩短新产品的开发周期，1968年，通用汽车公司（GM）提出了开发PLC的基本思路。1969年，美国数字设备公司（DEC）根据上述要求研制出世界上第一台PLC。自第一台PLC诞生以来，其发展经历了五个重要时期。1.2.2PLC的发展趋势PLC自问世以来，一直受到各国的关注：日本于1971年引进PLC技术；1973年德国引进PLC技术；我国从1973年开始发展PLC。目前，在全球数百家PLC生产企业中，美国、日本和德国仍占据举足轻重的地位。近年来，我国的PLC生产取得了长足的进步，国内PLC生产企业已达到一定规模。但是，与世界水平相比，我国的PLC研发和生产还比较落后。随着计算机技术的发展，PLC未来将向两个方向（方便、灵活和小型化；高性能和大型化）发展。1.3PLC的特点(1)抗干扰能力强，可靠性好PLC在电子电路、机械结构、软件结构等方面吸收了厂家长期积累的生产控制经验，主要模块均采用大规模、超大规模集成电路。I/O系统设计有完善的通道保护和信号调理电路；该结构对耐热性、防潮性、防尘性、抗震性进行了周到的考虑。(2)控制系统结构简单，通用性强PLC及外围模块品种繁多，各种部件可灵活组合成各种规模、不同要求的控制系统。(3)易于编程，易于使用PLC是面向用户的设备。PLC的设计者充分考虑了现场工程技术人员的技能和习惯。PLC程序使用梯形图或工业控制的简单指令编译。梯形图类似于继电器原理图。这种编程语言直观且易于掌握。它不需要特殊的计算机知识和语言。只要有一定电工技术知识的人，都能在短时间内学会。(4)完善的功能PLC的输出/输入功能完善，性能可靠，能适应任何形式和性质的开关量和模拟量的输入/输出。PLC部分有很多控制功能，如定时、计算机、主控继电器、移位寄存器、中间寄存器等。由于使用了微处理器，可以轻松实现延时、锁存、比较、跳转、强制I/O等多项功能。它不仅具有逻辑功能、算术运算、数字系统转换、顺序控制功能，还具有模拟运算、显示、监控、打印、报表生成等功能。(5)设计、施工、调试周期短用继电器接触器控制完成一个控制项目，必须先按工艺要求画出电气原理图，然后再画出继电器屏的布局和接线图等，进行安装调试，非常不方便稍后对其进行修改。采用PLC控制，由于其软硬件完备、模块化积木式结构、商业化，只需按性能、容量等进行组装，还可以在出厂前进行大量具体的编程工作。可编程逻辑控制器来了。因此，缩短了设计周期，设计和施工可以同时进行。(6)体积小，易于维护和操作PLC体积小、重量轻、安装方便。PLC的输入/输出系统可以直接反映现场总线信号的变化状态，也可以通过各种方式直接反映控制系统的运行状态。(7)易于实现联网PLC可以连接成一个强大的网络系统。(8)可实现三电一体化PLC集电气控制（逻辑控制）、电气仪表（过程控制）和电气接线（运动控制）于一体，可以方便灵活地组合成不同规模和要求的各种控制系统，以适应各种工业控制需求。1.4PLC的一般组成及基本工作原理1.4.1PLC的一般组成目前PLC种类繁多，功能和指令系统各不相同，但都是以微处理器为核心的工业控制专用计算机，其结构和工作原理大致相同，硬件结构类似于微型计算机。一般PLC主要由中央处理器（CPU）、存储器（RAM和ROM）、输入输出接口（I/O）电路、电源等可选部件组成。前三部分是PLC完成各种控制任务所必需的，一般称为PLC的基本组成部分。其他可选组件包括编程器、外部存储器、I/O模块和通信接口。1.4.2PLC的基本工作原理PLC投入运行时，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新。完成以上三个阶段称为一个扫描周期。在整个运行过程中，PLC的CPU以一定的扫描速度反复执行上述三个阶段。如下图1-1所示图1-1PLC工作流程1.5PLC应用设计步骤PLC控制系统以程序的形式体现其控制功能，大量的工作时间会花在软件设计，即程序设计上。PLC编程可遵循以下六个步骤：(1)确定受控系统必须执行的动作以及执行这些动作的顺序。(2)分配输入输出设备，即确定哪些外围设备向PLC致信号，哪些外围设备从PLC接收信号。并将PLC的输入输出端口分配给它。(3)设计PLC程序，绘制梯形图。梯形图以正确的顺序表示所需的所有功能及其相互关系。(4)实现与计算机直接对PLC梯形图进行编程。(5)调试程序（仿真和现场）。(6)保存完成的程序。显然，在建立PLC控制系统时，首先要确定系统所需的输入输出数量，然后根据需要确定各种控制动作的顺序和各控制装置之间的关系。在确定控件的相互关系后，可以执行编程的第二步——分配输入和输出设备。分配PLC的输入输出点[6]、辅助继电器、定时器、计数器后，即可设计PLC程序绘制梯形图。绘制梯形图时要注意，从左边开始的每条逻辑线都必须以继电器线圈或定时器、计数器结束，这与实际电路图并不相同。梯形图完成后，用编程软件直接将梯形图输入电脑，下载到PLC中进行仿真调试，修改直到满足控制要求。这就是整个编程过程。1.6松下可编程逻辑控制器产品介绍---FP1-C40在松下电器公司生产的FP系列产品中，FP1是一款小型PLC产品。从型号可以看出FP1-C40可编程控制器的输入输出点数（即I/O点数）之和为40FP1-C40的主要部件如下：(1)RS232该端口可与PC机通讯和编程，也可连接其他外围设备。(2)工作模式选择开关工作模式选择开关共有3个工作模式档位，分别是“RUN”、“REMOTE”和“PROG”。当开关拨到“RUN”位置时，控制单元运行程序；在“REMOTE”工作模式下，可以使用编程工具将可编程控制器的工作模式改为“RUN”或“PROG”工作模式；程序可以在“PROG”模式下编辑。如果在“RUN”工作模式下编辑程序，将被视为错误。可编程控制器发出警报，提示程序员将模式选择开关切换到“PROG”“工作模式。(3)输出端子C40形输出端子有16个点。接线板是一个可拆卸的板，两端都有螺丝。(4)直流电源输出端FP1系列主机输入端配备24V直流电源。(5)输入端子C40型有24个输入端子。输入电压范围为DC12～24V。接线板是一个可拆卸的板，两端都有螺丝。（6）编程工具连接插座（RS422口）该插座可用于通过专用外围电缆连接编程工具。(7)I/O点状态指示灯和扩展单元接口插座用于指示输入/输出的开关状态。当某个输入接点闭合时，该接点编号对应的输入指示LED点亮（下一行）；当一个输出继电器打开时，对应的输出继电器编号的输出表示LED点亮（上排）。扩展单元接口插座用于连接FP1扩展单元与A/D、D/A转换单元和单元。1.7FPWIN-GR软件介绍松下电工开发的PLC编程软件FPWIN-GR可支持松下电工所有PLC产品。具有符号梯形图、布尔梯形图、布尔非梯形图三种编程方式，具有程序注释、调试、监控、打印等功能。FPWIN-GR的界面如下图1-2所示图1-2FPWIN-GR界面2整体系统设计方案2.1设计思路本文针对池泵-高位水箱-出水点的供水方式，预先对高位水箱的水位进行人工控制。因为不可能每时每刻都准确定位和监测水位，而且非常主观，所以很难准确控制水泵电机的启停。为了实现供水的自动控制，一般以单片机或PLC为核心，使系统达到理想的控制效果。PLC与单片机在供水系统中应用的一些主要方面的简要比较如下表所示：表2-1供水系统PLC与单片机对比硬件软件抗干扰能力经济成本单片机电路比较复杂需要更多外围元件复杂的编程程序修改麻烦较差的低的可编程逻辑控制器体积小、集成度高有多种扩展模块简单直观的编程简单的程序修改非常强壮高的通过上表的对比，从经济角度来看，由于PLC技术的成熟，小型PLC的成本与单片机相差不大。对于供水系统，时间参数变化很大，在PLC软件中时间参数的调整比单片机简单。基于以上原因，选用PLC实现高层建筑供水，简化了软件程序的设计，使硬件接口简单可行，提高了系统运行的可靠性，尤其是稳定性和抗干扰性整个系统的能力。阀门控制水量，也改善了传统控制方式故障率高的弱点，在节能和恒压控制方面有很好的效果。该系统通过三台水泵（两台使用，一台备用）工作，其中一台作为备用泵，另外两台在正常情况下自动旋转。如果其中一台工作泵发生故障，不仅可以发出故障报警，而且备用泵自动投入运行。为防止电机长期生锈，3组泵互为备用泵，使其使用寿命相等，延长泵的使用寿命。它们的关系如下表所示：表2-23台泵之间的关系3号备用1号先开工2号后工作1号备用2号先开工3号以后工作2号备用3号先开工1号后工作2.2系统组成框图家用给水泵系统主要由供水部分、水位控制部分和电气控制部分组成。它们之间的连接图如图2-1所示图2-1系统连接框图2.3系统工作原理当系统处于自动工作状态时(1)选择3号水泵作为备用时，先启动1号水泵，正常运行一段时间后，再启动2号水泵工作，以此类推。如果1号泵出现故障，3号泵将自动投入工作，并与2号泵自动交替工作。同时发出电机故障报警通知维修人员；如果2号泵出现故障，3号泵将自动投入工作并与1号泵自动交替工作，同时发出电机故障报警通知维修人员。(2)WhentheNo.1waterpumpisselectedasabackup,theNo.2pumpwillbestartedfirst,andafteraperiodofnormaloperation,theNo.3pumpwillstartandwork,andsoon.如果2号泵出现故障，1号泵自动投入工作，并与3号泵自动交替工作，并发出电机故障报警通知维修人员；如果3号泵出现故障，1号泵将自动投入工作并与2号泵自动交替工作，同时发出电机故障报警通知维修人员。(3)选择2号水泵作为备用时，1号水泵先启动，正常运行一段时间后，3号水泵启动工作，以此类推。如果1号泵出现故障，2号泵将自动投入工作，并与3号泵自动交替工作，并发出电机故障报警通知维修人员；如果3号泵出现故障，2号泵将自动投入工作，并自动与1号泵交替工作，同时发出电机故障报警通知维修人员。(4)水泵的启动由屋顶水箱下限控制，只有当水位达到下限时水泵电机才会启动。(5)水泵的停止由屋顶水箱的上限控制。当水位达到上限时，水泵电机自动停止。(6)当地下水池水位达到下限时，为避免水泵空转，无论屋顶水箱水位高低，均不能启动家用水泵。当系统处于手动工作状态时按下三个选择器开关（SA1、SA2、SA3）之一来启动任何泵电机。如需停泵，只需切断开关即可。3硬件部分设计3.1水泵主回路图3-1家用水泵主电路图图中1M，2M和3M是水泵电机。每台电机使用3个接触器分别控制电源（KM3、KM6、KM9）、星形启动（KM1、KM4、KM4）和三角形（KM2、KM5、KM8）运行。三台电机均配有过载保护FR1、FR2、FR3。为了反映各单元能否正常工作，用断路器将其常开触点输入PLC的输入端口（XB、XC、XD）。Y/△降压启动是根据启动过程中的时间变化，用时间继电器控制Y/△的切换。如图3-1所示，1号工作时，先打开刀开关QF1，当接触器KM1和KM3接通时，电机启动Y形；当接触器1KM与KM2连接时，电机△形运行2号工作时，先合闸刀开关QF2，当接触器KM4和KM6接通时，电机Y形启动；当接触器KM5和KM6连接时，电机呈三角形运行。3号工作时，先合闸刀开关QF3，当接触器KM7和KM9接通时，电机Y形启动；当接触器KM8和KM9连接时，电机呈三角形运行。3.\o"异步电动机"异步电动机的\o"起动"启动方式有全压直接启动、自耦减压启动、Y-Δ启动、软启动、变频启动等。

从电机和驱动基础可以知道，三者的电流三相交流异步电动机起动时比较大，一般为额定电流的（5～7）倍。因此，对于功率较大的电机，应采用降压启动方式，Y/△降压启动是常用的方式之一。对于三角接定子绕组的鼠笼式异步电动机，在正常运行时，如果启动时定子绕组接成星形，启动后又接成三角形，可以减小启动电流及其对电机的影响。电网可以减少。影响。这种启动方式称为星三角减压启动，或简称为星三角启动（Y-Δ启动）。

设电源线电压为Uc，启动时绕组各相电抗为Zo，定子绕组接成星形（即Y形）时，线电流相等为其相电流，即

(3-1)

若定子绕组按原三角形（即Δ）接法直接接入电网，则相电流为

(3-2)

线电流为

(3-3)

比较公式(3-2)和公式(3-3)，得到

(3-4)。

也就是说，当采用星三角起动时，按三角形接法，起动电流仅为原来直接起动的1/1。3

、启动电流减小，启动转矩会怎样？众所周知，电机的转矩M与施加在绕组上的电压的平方成正比。由于三角形接法的相电压等于线电压，而星形接法的相电压仅为线电压的1/，所以

(3-5)这意味着当采用星

-三角启动时，启动转矩也降低到原来采用三角接法直接启动的1/3。

可见，当采用星三角启动方式时，电流特性很好，但转矩特性较差，因此客观存在只适用于空载或轻载启动场合。也就是说，由于启动力矩小，星三角启动的优势还是非常显着的，因为基于这种启动原理的星三角启动器与其他任何减压启动器相比，结构最简单，价格最低。便宜的。此外，星三角启动方式还有一个优点，就是在轻负载时，电机可以星形接法运行。这时可以使额定转矩与负载相匹配，可以提高电机的效率，从而节省电能消耗。三台泵电机均采用Y-Δ启动方式，主电路控制电路如图3-1所示：3.水泵的主电路主要由断路器、接触器、热继电器、水泵和配电电缆组成[3]。(1)。水泵的选择本系统三台泵型号为：ISG50-250，单级单吸管道离心泵，扬程80m11kW，电机功率11kW，可满足大部分高层建筑的需要。水泵的额定电流：根据，而电机的功率因数一般取0.76～0.87，取=0.8，则(2)泵主回路中的断路器水泵主电路中的断路器起到水泵的控制、保护和安全隔离的作用，是重要的设备。GV2-ME带热磁保护的电机短路装置具有隔离、短路保护、过载保护、缺相保护和直接控制功能。因此，选用的断路器型号为GV2-ME20C。参数说明温度补偿环境温度：-20-+60℃；额定工作电压：690V；设定电流范围：0.1-32A；脱扣等级：10A（根据IEC60947-4-1）；使用类别：A（符合IEC60947-2）AC-3（符合IEC60947-4-1）；分断能力高：分断能力可达10-100kA；寿命长：电气寿命可达10×104倍，是普通断路器寿命的5-10倍。(3)接触器用于水泵的接触器一般是不频繁动作的，其额定电流根据电动机的额定电流来选择。=20.9A，选择辅助接点的额定电流30A，型号为CJ10-30。(4)。热继电器热继电器的额定电流是根据电机的额定电流来选择的，上下有调整的余地。热继电器的整定电流可为电机额定电流的1.0～1.05倍。热继电器：(1～1.05)=20.9～22A因此，选择JR20-25（4T），额定电流为20~25A3.2泵控制部分的设计3.2.1手动图3-2手动控制示意图当工作状态选择开关处于手动档时，水泵控制电路的工作过程分析如下：1号水泵的工作过程如下：2号水泵的工作过程如下：3号水泵的工作过程如下：3.2(1)PLC选择和I/O分配根据以上控制要求，一共可以统计12个现场输入信号和8个输出信号。可选择FP1-C40，可实现24点输入和16点输出控制，本系统仍有使用空间。，可用于备份。其I/O分配如下表所示：表3-1PLCI/O分配表进入输出选择开关SA1手动/自动X01#泵驱动Y0停止按钮SA2X12#泵驱动Y1警报解除按钮SB1X33#泵驱动Y2屋顶水箱上限SL1X51#备用指示灯HL4Y3车顶水箱下限SL2X62#备用指示灯HL5Y4地下游泳池下限WLX73#备用指示灯HL6Y51#备用开关SW1X8电机故障报警HL7Y62#备用开关SW2X9停泵报警HL8Y73#备用开关SW3XA1#跳灿QF1XB2#跳灿QF2XC3#跳灿QF3XD(2)PLC外部接线图设计图3-3PLC外部接线图PLC接线图只需要根据上表和FP1-C40的端子排列位置进行相应的接线即可。上图是所设计的PLC系统的外部接线图。图中各接触器均采用220V供电，信号指示部分采用24V直流供电。需要注意的是，输入到PLC的开关信号可以是常开也可以是常闭，但相应的时序功能图中相关触点的状态要相应改变。3.3水位控制部分我们可以使用水位控制器，当我在实验箱上模拟它时，我用开关模拟它。当水位高于下限或低于上限时，开关处于打开状态，当水位低于下限时，开关闭合；当水位高于上限时，开关闭合。查看水位控制器的相关资料，可选择干簧管水位控制器GSK-1A（可送低水位停泵）和GSK-1B（高水位停泵）。其工作原理是：上下水位干簧管2SL和1SL固定在塑料管上，塑料管下端密封防水，引出线从上端接线盒引出;塑料管上覆盖着一个可以随水位移动的浮标（或浮子）。,一个永磁环固定在浮标上。当浮标移动到上水位或下水位时，相应的干簧管接收磁信号并动作，发出水位开关信号。由于干簧管中的触点有常开和常闭两种形式，它们可以组合成一个常开、常闭或两个常开的水位控制器。4软件设计4.1程序流程图如下图4-1所示，图中只画了3号作为备份的流程图，其他两种情况类似。图4-1流程图4.2SFC的设计与分析从流程图可以看出电机工作的状态有很多，3号空闲时有3种状态1号水泵工作→2号水泵工作；3号水泵工作→1号水泵工作；3号水泵工作→2号水泵工作1号空闲时有3种状态2号水泵工作→3号水泵工作；1号水泵工作→2号水泵工作；1号水泵工作→3号水泵工作2号待机时也有3种状态3号水泵工作→1号水泵工作；2号水泵工作→3号水泵工作；2号水泵工作→1号水泵工作初始状态和停泵状态共11种，常用的设计方法有该解析方法适用于逻辑关系简单、控制对象明确的系统。当系统比较复杂时，很难列出其逻辑表达式表，设计变得复杂难以掌握，设计周期也很长。经验法方便、快捷、直观，但经验设计法非常试探性和随意性。在设计复杂的系统时，由于要考虑的因素很多，很容易漏掉一些应该考虑的问题，梯形图的可读性很差。给系统的维护和改进带来了很大的困难。时序函数图法使用输入量X来控制代表各个步骤的编程元件（如部分内存R），然后用它们来控制输出量Y。步骤根据输出量的状态进行划分Y.R和Y之间有一个非常简单的“与”逻辑关系，输出电路的设计极其简单。因为时序函数图法具有简单、规范、通用的优点，所以我这里选择使用时序函数图法，如下图图4-2时序功能图图4-2是3号水泵作为备用的时序功能图，1号和2号水泵自动轮流工作。其他两种情况的时序函数图与此类似，其他的见附录，故以本例为例进行说明。下面从几个方面进行分析。当状态继电器运行时，对应的情况如下：表4-1状态继电器运行时的对应情况3号备用1号电机工作电机2工作电机3工作3号备用R31R32R33R31号备用1号电机工作电机2工作电机3工作1号备用R11R12R13R12号备用1号电机工作电机2工作电机3工作2号备用R21R22R23R2初始状态泵停止状态R0R10使用的定时器如下表4-2使用的定时器备用3备用12号备用计时器时间控制目标计时器时间控制目标计时器时间控制目标T130001号电机工作T113000电机2工作T213000电机3工作T23000电机2工作T123000电机3工作T2230001号电机工作T330003号备用电机工程T1330001号备用电机工程T2330002号备用电机工程(3)备选方案控制台上的三个备用按钮分别对应PLC接线原理示意图中的输入点X8、X9、XA。按下任意键时，可选择1号、2号、3号中的任意一个电机作为备用，并可通过以上按键任意切换备用单元。例如：选择2号水泵作为备用，按下SW2键，则X9得电，输出继电器Y4得电，控制台2号备用指示灯Y4亮。(4)液位指示安装在高位水箱中的地下水池的上限位开关SL1、下限位开关SL2和下限位开关WL分别对应输入点X5、X6和X7。当水位下降到地下水池水位下限位置时，X7得电，使输出继电器Y7得电，水泵停止工作报警，此时必须按下停止按钮SA2.（五）工作原理以3号作为备用泵（XA上电）为例：当1号电机启动条件达到高水箱（X6）下限时，1号断路器XB断开（说明1号水泵正常）。1号泵星形启动，三角运行时，Y5、Y0、T1同时通电；如果1号断路器XB通电（表示1号水泵故障），3号备用水泵自动投入使用，Y6得电报警。当未达到地下水池下限（X5+X7），断开2号断路器XC（表示2号水泵正常），则应启动2号水泵T1时间之后。如果2号断路器XC得电，（表示2号水泵故障），则3号备用泵自动投入使用，Y6得电报警。2号电机开始星三角运行，Y1和T2同时通电。如果此时未达到高水箱上限或地下池下限（X5+X7），则应在T2时间后启动1号水泵。如果此时未达到高水箱上限或地下池下限（X5+X7），则3号电机应判断是1号故障还是2号故障过错。如果XB断开（表示1号水泵工作正常），则时间到后，3号和1号自动轮流启动1号水泵；如果XC断开（说明2号水泵工作正常），那么时间到达后，3号和2号会自动定时轮换启动2号水泵。当达到高位水箱上限或地下水池下限（X5+X7）中的任何一个时，泵将停止。同时，Y7上电致停泵指令，返回初始状态，等待下一步动作。当1号或2号泵作为备用泵时，情况类似。4.3符号梯形图设计整个程序见附录，程序运行结果如下图所示。图4-3符号梯形图运行结果4.4系统语句列表参见附录5结论仿真实验证明该方案在智能供水系统中是可行的。家用水泵供水控制系统采用PLC控制，能有效保证其工作稳定可靠，维护方便，性价比高。同时，以PLC为核心的高可靠性监控系统，实现了水泵的控制和三台电机的协调控制。使用三台水泵中的一台作为备用泵，可以提高处理紧急情况的能力。，具有先进、可靠、经济、灵活等显着特点。总之，在未来供水系统的发展过程中，自动化控制的程度会越来越高，越来越专业化，各种功能也会越来越完善。PLC在智能楼宇电梯控制系统中的应用粉莲1任清莲2中国科技大学2.中国科技大学:(086)电子产品：ghlfl163。摘要：本文主要讨论智能楼宇系统的一个子系统：电梯控制系统。PLC具有抗干扰能力强的优点，使得电梯行业将PLC一次次应用到电梯控制系统中，以取代传统使用继电器来控制电梯系统。PLC在电梯控制系统中的应用降低了故障率，有效提高了电梯运行的可靠性和安全性。系统结构简单紧凑。电梯控制系统的工作原理是：首先将用户的输入指令致给PLC，然后PLC根据系统的要求发出控制信号驱动外围设备，电梯才能执行相应的动作。._本文选用欧姆龙公司C200HE系列PLC，介绍电梯控制系统外围接线电路，并说明控制装置的作用。最后介绍了程序设计，并通过仿真实验证明了该方案的可行性。它可以使工业管理中心的工作人员在远程控制中心对电梯进行监控，并通过以太网或个人专用网络（如LonWorks）将电梯与控制中心连接起来，使电梯的工作状态能够不时受到监控。这样既实现了电梯的科学集中管理，又降低了电梯维护成本。是智能楼宇电梯控制系统的一个发展方向。关键词：PLC智能楼宇电梯控制系统工作原理程序设计一、简介1980年代，第一座智能建筑在美国落成，此后智能建筑引起了全世界的关注。随着社会的发展，智能建筑有着不同的含义。早期，智能建筑被认为等同于智能建筑，但现在智能建筑不仅涉及智能建筑，还涉及智能住宅小区。本文主要讨论智能建筑系统的一个子系统：电梯控制系统。与日常生活相关的事务，如对小区设备和车辆的监管、紧急情况的处理等。电梯的监控系统也是智慧小区所必需的。如何让人感到安全、稳定