【《基于PLC的城市高楼供水控制系统设计》12000字】

第基于PLC的城市高楼供水控制系统设计摘要现在，随着人口的增长，对水的需求也随之增长。如今，无论是在小城市还是大城市，高楼大厦都是每个城市的象征。在高层建筑中，保持供水压力恒定，提高供水水质是非常重要的。为了节约成本，必须保证供水的可靠性和安全性，以避免三天两头出现问题。供水系统的可靠性、经济性和稳定性将直接影响城市的发展和经济。建设节约型社会，合理开发和保护水资源是一项十分艰巨的任务。本设计采用手动和自动控制两种方式控制使用四台水泵进行高楼供水，控制系统中设置了水管压力检测在开关和高低压报警，根据压力检测开关给出的高低压信号来控制水泵开启或关闭，维持正常水压。本此设计是用三菱GXWorks2软件进行系统控制的梯形图编辑，并采用三菱触摸屏软件（GTDesigner3）进行仿真实验，验证系统控制的真实有效性。通过实践，该系统达到了有效控制供水的性能，节约了水资源，避免了二次污染。具有良好的使用价值。关键词：高楼供水；PLC；三菱；触摸屏；目录1绪论 61.1课题的研究背景和意义 61.1.1国内传统供水系统 61.1.2国外供水状况 61.2供水系统设计要求 71.3供水系统设计思想 71.4供水系统的优势 92可编程控制器的概述 102.1控制器的介绍 102.2PLC的特点 112.3PLC的选型 123供水系统的软件设计 143.1供水系统主电路分析与设计 143.1.1水泵的选择 143.2可编程控制器I/0分配 163.3PLCI/O接线图 173.4程序指令说明 183.5程序模式的模式选择、水泵的工作程序以及解析 223.5.1供水系统设计部分程序及分段解析 223.6程序组态界面分析 284结论 31

1绪论1.1课题的研究背景和意义随着城乡一体化建设步伐的加快，城镇经济社会的不断发展与进步REF_Ref70812564\r\h[1]，人口不断增加，为了解决居民的居住问题，各个地方的建筑数量和建筑楼层也在不断增加。随之，对水的需求量不断增加。在用水高峰期，供水不足问题尤为突出，给居民生活用水带来了影响，解决供水不足问题刻不容缓。我国对高层建筑的定义为层数超过10层（含10层）的住宅，商业服务网点与住宅为一体的也囊括在其中，或是建筑高度大于24米的其他民用建筑，具体到工业厂房上。建筑楼层越来越高的同时，我们供水的方式正在演变。目前的供水不仅要解决高层住宅的用水问题，还要考虑保护水资源，避免造成浪费。水是人类赖以生存的资源，在保证不影响居民用水，保证供水正常的情况下，我们也应该响应国家建设节约型社会的号召。1.1.1国内传统供水系统传统的供水方式分为三种：高位水箱给水、减压水箱积水、减压阀给水REF_Ref70844308\r\h[18]。（1）高位水箱给水方式：这种模式将高值水箱安装在建筑物的顶层，水箱和离心水泵是供水设备的核心，负责对建筑物用水进行调节、储存，并防止水压发生明显波动，水泵负责向水箱内输送水。缺点：要铺设很长的压水管线，成本比较高；建筑楼层几乎被水箱所覆盖，不利于科学布置建筑平面，导致使用面积不断缩小，经济效益每况愈下。（2）减压水箱给水方式：水泵向整栋建筑的屋顶水箱源源不断输送水，水泵位于楼层底层或地下室，然后向各分区高位水箱输送，此水箱之负责减压。缺点：水泵运行动力费用高；屋顶水箱容积大，会埋下安全隐患，供水稳定性不足。（3）减压阀给水方式。其未使用减压水箱，取而代之的是减压阀，其他方面都类似于减压水箱，减压阀体积小，不会覆盖整个楼顶，节约了用地，但是低区减压阀有着极大的压力，稍有差池便会引发安全风险。水箱封闭不密，导致水中含氯量消失，容易受细菌污染及受虫蚁等侵袭，最终水质变坏，影响居民的健康REF_Ref70811912\r\h[2]REF_Ref70811912\r\h，所以要定期清理水箱。其次，要腾出位置安装水箱，且其容积与质量呈正相关关系，水箱太大必然会影响建筑物的结构1.1.2国外供水状况国外发达国家在70年代开始对水厂实施了自动化的建设工作，当时由于集成电路的大量应用，自动化控制技术飞速发展，水工业专用设备不断发展与完善，相应地推动了水厂自动化技术有了质的飞跃。他们不仅有先进的设备，而且有先进的设计理念，因此水厂的自动化程度很高REF_Ref70813186\r\h[11]。如何用上高品质的水也成为了人们倍感关心的问题，国内外目前已经将无水箱的水泵供水方式应用到了高层建筑当中，此种供水模式的特殊之处就是：在不改变系统压力的基础上，结合实际用水情况来决定运转水泵工作，从而做到节约资源的作用，而且免去了安装水箱这一环节。生产需要用水，人们需要用水生活，在高层供水系统中普遍存在着水资源浪费，电能的浪费，供水资源被污染等现象。因此为了有效改善这些问题REF_Ref70811999\r\h[3]，此次设计的供水系统不像以往的供水系统，该系统配有压力传感器和水压报警器，采用智能的方式进行环保供水，压力传感器和水压报警器用于检测水压是否正常，不正常时发出报警警示，当用水量多，压力检测开关检测水压过低，低压报警器发出报警信号，此时系统得到指令，通过增加水泵来解决水压低的问题。当用水量少，压力检测开关检测水压过高，高压报警器发出报警信号，系统通过减少工作的水泵来解决水压高的问题。这样的供水系统可以使用户的用水量保持在一个设定的范围内，满足用户的用水需求，同时也避免了采用水箱供水方式给建筑物屋顶带来压力，同时也做到了节约电力资源，不让水泵处于空转状态，避免了水的输送过程造成二次污染。十分符合现在环保的理念，该系统功能完善严谨，很值得广泛使用。1.2供水系统设计要求大楼采用四台水泵组成整个供水系统，K1，K2供水管道安装压力检测开关接通K3，K1，为水压偏低开关；K2，为水压无异常开关；K3，为水压偏高开关。（1）系统有两种状态，一种是手动工作，另外一种是自动工作，自动模式下，首先启动水泵M1，如水压变低，这时K1接通，延时30秒后，启动M2水泵工作。当水压恢复正常，K1开关断开，K2开关接通，这时保持M1水泵和M2水泵运行，维持水压正常。K3开关会在压力变大水量骤减时接通，此时等待半分钟之后将1台水泵撤走，期间要先切断工作的水泵；K1会在压力下降水量增加时接通，此时等待半分钟之后装入1台从未被装入过的水泵进行工作；供水平衡时接通K2，此时无需增减水泵。（2）每台水泵运作期间都会显示相应的状态。（3）手动模式下，要单独操作每一台水泵（对开关进行启动和停止操作），水泵均有过载保护功能，可直接通过断电的方式对任意水泵进行控制。（4）开关可以通过手动切换操作模式，还有用于切换“停止自动运行”和“自动运行”的控制开关，在手动模式下，4台水泵的操作互不影响，切断水泵的闸刀开关即可断电控制相应的水泵电源；自动模式下，高压报警灯会在压力变大且水量骤减时亮起，且发出警报，此时水泵的运作受PLC控制；低压报警灯会在压力变小且用水增多时亮起且发出警报，此时水泵在PLC的控制下运作，相应水泵被切断；水压正常时高低压报警装置不会被触发，水泵运行状态不变，期间至少有1台水泵处于工作状态，上限为4台。1.3供水系统设计思想恒压供水系统由PLC控制器，触摸屏显示器，通常采用反馈0-20毫安电流或反馈0-5V伏的压力变送器和电阻式传感器作为压力传感器，K1（水位低）,K2（水位正常）,K3（水位高），水位变送器，手动/自动开关控制器，水泵机组，电机保护装置以及其他电控设备等构成，水泵在异步电机的驱动下旋转，从而具有供水的功能，由于水泵和电机缺一不可，水泵的出水量是基于对电机机组工作电机台数进行调整而进行控制的，也正是因为如此，电动机才是整个供水系统运作的内核。通常用接触器来控制电动机，PLC基于控制接触器来对电机机组的电机进行自动控制，进而满足高楼层的用水需求。图1-1控制系统图由PLC根据所测信号控制水泵起动、运行和停机，安装于供水管道内的水压传感器将所检水压信号送至PLC，再由PLC控制水泵运行REF_Ref70812038\r\h[4]，在控制整个系统时，需要对报警信号和水压信号进行检测，具体如下：1.水压信号：它是用户管网水压的体现，属于反馈信号，基于此可以了解供水控制情况；2.报警信号：基于此可以判断系统的运行状态，该信号为开关量信号。1.4供水系统的优势系统采用三个压力传感器（压力检测开关）对水位压力进行严密监测，每一个都有其特有的功能，为平衡供水需求，水泵数量控制在4台，系统在可编程控制器的支撑下自动运行，PLC在整个系统中占据着举足轻重的地位，其将传统的供水设备，如减压水箱、气压供水、高位水箱替换为了智能供水系统，而且使用和调试系统的门槛很低，有效的降低了水厂的工作量，尤其是分析、管理和数据分析方面。就目前来说，单片机在实践应用也是日渐成熟，被广泛运用于很多领域，PLC的应用广度和深度已经成为一个国家工业先进度的一个重要的标志REF_Ref70840558\r\h[13]。而本次设计选用PLC，而供水系统采用了具有功能强大、操作门槛低、运行稳定且安全的PLC作为主要组成部分时能够使得用户的用水需求得到充分满足，整个供水系统也会在PLC的运作下朝着自动化、低成本、节能化的方向发展，而且整个运行过程十分平稳，可以有效的控制自来水生产成本，使之易于管理。PLC技术出现、发展及其广泛应用于现代工业发展过程中多个领域，给自动化控制发展带来新的机遇REF_Ref70812069\r\h[5]。而单片机应用系统则是质量参差不齐，学习、使用和维护都很困难。

2可编程控制器的概述2.1控制器的介绍PLC是可编程程序控制器（ProgrammableLogicController）的缩写，是以微处理器为基础的新型工业控制装置，可编程控制器是一种数字式的电子设备，它使用可编程的存储器来存储指令REF_Ref70812112\r\h[6]，可编程逻辑控制器投入工作后，其工作过程氛围输出刷新、用户程序执行、输入采样三个阶段，PLC的基本构成有以下几块：输出接口（O）、系统储存器（ROM）、输入接口（I）、用户存储器（RAM）、中央处理器（CPU）、电源REF_Ref70842448\r\h[16]。图2-1PLC组成框图PLC的应用归纳起来共有如下5种类型：

（1）顺序控制，这是最普遍的一种应用方式，用以控制顺序、逻辑，与传统继电器功能无异，可以用于控制单台设备，也可用于多台自动化设备控制；（2）运动控制，PLC可用于控制直线运动和圆周运动；（3）控制闭环过程：其能够对如流量、速度、压力和温度等大量的物理参数和模拟量进行控制。PLC在PID模块的支撑下具备控制闭环过程的能力，也就是可以在过程控制中引入一个具有控制功能的PID，PID在过程控制当中会启动相应的算法来对某个出现偏差的变量进行计算，使之回归正轨，与设定值保持一致。（4）处理数据，当代PLC功能强大，能够采集、分析和处理大量的数据，这得益于其位操作、查表、排序、转换数据、传送数据的功能，以及逻辑运算、函数运算、矩阵运算的能力，通过对比存储器内的参考值和这些数据，进行有目的的操作控制，也能依托通信功能相其他智能装置传输数据，或自动生成相应的表格。（5）通信及联网，它主要指的是其与其他智能设备的通信以及彼此间的通信，工厂自动化网络在计算机普及的年代取得了极大的进步，PLC通信功能也成为了各PLC厂商争相研发的内容，各种网络系统蜂拥而出，带有通信接口已经成为了PLC的特有属性，降低了通信的门槛，而且也使得集散控制系统、柔性制造系统、工厂自动化系统的通信需求得到了充分的满足，PLC数据通信功能的实现很好的解决系统停电时的运作问题。可编程控制器从产品的品种上，同计算机的发展类似，会进一步向超小型及超大型两个方向发展REF_Ref70842539\r\h[14]：（1）大型化。具体而言，就是PLC会出现网络化、智能化、大容量的趋势，这样就能依托计算机来自动控制复杂的大型系统，目前已经研发出了由若干CPU组成而且具有32位微处理器的超大型PLC，其拥有14336点I/O点数，而且的存储器的容量很大。（2）小型化。其整体配置因为模块化的特点而更加具有弹性，目前超小微型PLC和简易PLC已经占据了市场的半壁江山，以8-16点I/O点数为最小配置，主要服务于小型和单机自动控制系统。2.2PLC的特点（1）稳定性强且能够抵抗干扰；继电接触器控制系统的设备连线因为机械触头过多的关系而显得十分复杂，尽管其抗干扰水平比较高，但是系统却因为开闭触头会产生电弧损害，触头抖动、脱焊、器件老化等问题而缺乏稳定性。时间继电器、中间继电器是传统继电器控制系统内数量最多的部件，因为触点接触不充分的关系，导致系统稳定性缺乏保障，PLC将这些时间和中间继电器替换为了软件，之保留了少量涉及输入和输出的硬件，互继电器控制系统也因为接线的存在而减少了1/10-1/100，由于触点接触不充分而发生故障的几率也大幅度降低了。PLC引入了微电子技术，电子存储器（无触点）负责关闭和开启开关，软件程序取代了复杂的连线和一些继电器，所以使用年限也有所增加，系统稳定性得到了保障。（2）控制系统结构一目了然，具有极强的操作空间，应用简单便捷；（3）编程难度低，使用方便；使用PLC设备的主体是各种各样的用户，设计PLC的人员在编制PLC程序的过程中应该将现场工程技术人员的习惯和技能都考虑进去，尽可能使用简单指令。理解起来十分简单，就算不太熟悉计算机语言和知识也能从容操作，大大降低了编程的难度；（4）功能一应俱全，具有极强的扩展空间，PLC当中的继电器类软件数不胜数，其在处理开关量方面的表现十分出众，能够通过逻辑控制来处理各种开关量，这一优势是普通继电器控制无法做到的。PLC内部的控制功能十分完善，支持PID运算和A/D、D/A转换，还具有数字控制、过程控制的功能。PLC接入互联网之后小到对单机控制，大到对生产线乃至机群进行控制，而且支持现场和远程操作。（5）设计、安装、调试PLC控制系统都比较容易实现，PLC中的“软元件”，如计数器、时间继电器、中间继电器有很多，硬件一应俱全，而且结构具有商品化和模块化的特点，组装时候要综合考虑内存大小、容量（内存量、输出点、输入点等），加上控制功能从过去的硬接线替换为了软件编程，减少了安装接线的复杂性，只需准备1台PLC就能保证接线人员设计出相应的控制系统，并通过调试将之投入使用，相比必须在现场调试的继电接触器系统，其效率不言而喻。（6）维修门槛低，维修难度小，PLC的自诊断功能十分强大，能够通过监视来显示I/O点的状态、异常状态、通信状态、内部工作状态，通过观察这些状态，工作人员能够在第一时间发现故障，并采取相应的方式进行处理。（7）质量和体积很小，结构紧凑，实现机电一体化的难度较低。（8）具有丰富的I/O接口模块。可编程控制器能够根据工作环境的不同，让相应模块与外部设备相连接REF_Ref70813787\r\h[12]。2.3PLC的选型本设计采用的是三菱PLCFX2NC，属于小型系列。在PLC内部结构和用户的程序中使用大量的数据，这些数据并不是直接实现，其采用了十进制数这样的方式进行表现，对于PLC而言，十进制数就相当于是数据，其作用为：对状态继电器、计数器、定时器、辅助继电器进行编号；用于设定计数器和定时器的K值；对计数器、定时器的当前值进行设定。在PLC当中，二进制数相当于位数据的存在，它是线圈、计数器触点、定时器、继电器的重要组成部分，二进制数在PLC内部代表了BCD码、十六进制数、八进制数、十进制数，然而基于外围设备监控和显示系统运行状态时依然会对原来的数制进行还原。十六进制数用于指定应用指令中的操作数或指定动作。FX2NC的控制规模：16−256点（基本单元：16/32/64/96点）REF_Ref70841893\r\h[15]1.集成型&高性能与集成型FX2NC系列的扩展模块相连接之后，完成输入和输出操作，256为输入输出点数的上限。控制柜内的配线会因为其连接了终端模块而有所减少。2.高速运算基本指令：0.08μs/指令应用指令：1.52−数100μs/指令3.安心、宽裕的存储器规格RAM存储器的步数为8000具有16000步的通常都配有存储盒4.丰富的软元件范围辅助继电器、定时器、计数器、数据寄存器分别有3072点、256点、235点、8000点5.面向国外的产品适合各种安全规格。3供水系统的软件设计3.1供水系统主电路分析与设计供水共有四台水泵，根据用水时段用水特点，可以把用户的用水量变化类型分为连续型、间歇型；连续型是指一天内水流量几乎为0的用水时段，或者水管网自身就保持着有一定的水流量；间歇型是指一天有多段用水的低谷期，该时间段的水流量很小或者为0。水泵的流量与输出水管的压力成平方关系,控制流量可转化为控制压力。只有压力足够高时,水才能打上足够的高度;当输出口的压力不够时,

高层楼的用户用水就将受到影响,

经常出现断水的现象REF_Ref70812194\r\h[7]。图3-1用户用水量的变化类型购物中心、住宅区、办公楼、商铺、工厂厂房等提供生产用水的属于用水高流量区，就给水系统而言供水和用水同时存在高峰与低谷，这样就容易形成用水高峰时(如做饭时)，若供水压力偏低，楼房高层可能常常无水REF_Ref70812227\r\h[8]；结合供水系统的使用场所，采用四台水泵完全满足供水需求。3.1.1水泵的选择泵的选择及其重要，泵是一种输送液体的机械，其形式应根据总扬程和总流量来选定REF_Ref70812264\r\h[9]；根据水泵的流量选择：水泵后无水箱等调节装置时，按照设计秒流量确定，水泵后有水箱等调节装置时，一般按最大小时流量定。调节泵在额定转速的工作点，应该位于水泵高效区的末端。根据水泵的扬程的确定：水泵的扬程应该满足最不利配水点或者消火栓等所需要的水压，一般根据以下的公式进行计算REF_Ref70812323\r\h[10]水泵从蓄水池抽水的时候，无水箱调节，水泵总扬程按式（3-1）计算。Hb=Z+Hb——水泵所需总扬程，kPa或MHZ——扬程高度，蓄水池最低水位到最不利配水点的几何差，m；H2——吸水管和压水管的沿程水头损失和局部水头损失之和，kPa或mH2H4——最不利点处所需的流出水头，kPa或mH（2）水泵从蓄水池抽水的时候，有水箱调节，水泵总扬程按式（3-2）计算。Hb=ZHb——水泵所需总扬程，kPa或MHV——水箱入口流速，m/s；Z——扬水高度，即蓄水池最低水位到高位水箱入口的几何差，m；H2——吸水管和压水管的沿程水头损失和局部水头损失之和，kPa或mH水泵直接从室外管网抽水，无水箱调节时，水泵扬程按式（3-3）计算。Hb+Z——扬水高度，即自连接入管处室外给水管网轴线至最不利配水点间的垂直距离，m；H3——水表水头损失，kPa或mHH0——资用水头，kPa或mHHb——水泵所需总扬程，kPa或MH2——吸水管和压水管的沿程水头损失和局部水头损失之和，kPa或mHH4——最不利点处所需的流出水头，kPa或mH合理选择水泵，使水泵在高效区工作，节约资源，避免浪费，本系统采用的是无水箱的供水方式，根据抽水方式和水泵的扬程和水泵的扬程来选择合适的水泵。本供水系统分为两个运行模块，可以手动运行也可以自动运行，系统的工艺流程图3-2如下：图3-2工艺流程图工艺流程图将系统工作过程中的复杂性、有问题的地方、循环的部分显示出来；提供了一个直观而通俗地展示复杂的过程，本工艺流程图直观的展示了供水系统的控制原理。3.2可编程控制器I/0分配设计每台水泵的启动和停止开关为输入，同时自动运行/停止切换按钮也为输入；水压管道判断开关以及保护输入等和四个水泵设置为输出，所得出的系统I/O地址分配表如下：输入输出自动手动模式切换X000M1低压报警L2M55自动模式开启X001M0高压报警L3M56手动模式开启M1水泵1号Y000水泵1号手动启动X005水泵2号Y001水泵1号手动关闭X006水泵3号Y002水泵2号手动启动X007水泵4号Y003水泵2号手动关闭X010自动指示灯Y004水泵3号手动开启X011手动指示灯Y005水泵3号手动关闭X012水泵1号指示灯Y006水泵4号手动开启X013水泵2号指示灯Y007水泵4号手动关闭X014水泵3号指示灯Y010水泵1号准备启动M10水泵4号指示灯Y011水泵1号准备关闭M15水压低指示灯Y012水泵2号准备启动M11水压高指示灯Y013水泵2号准备关闭M16水压低警示铃Y014水泵3号准备启动M12水压高警示铃Y015水泵3号准备关闭M17水泵4号准备启动M13水泵4号准备关闭M18水泵1号自动启动M25水泵1号自动关闭M40水泵2号自动启动M26水泵2号自动关闭M41水泵3号自动启动M27水泵3号自动关闭M42水泵4号自动启动M28水泵4号自动关闭M43水压偏低X002水压正常水压偏高X004表3-1I/O分配表3.3PLCI/O接线图在设计电路过程中，M1、M2、M3、M4水泵用电机代替进行设计；接触器线圈设置为KM1、KM2、KM3、KM4，接触器控制着水泵的开关；FR1、FR2、FR3、FR4分别为1、2、3、4号水泵的电机热电保护的继电器；FU1、FU2、FU3、FU为熔断器，每台水泵都安装上了单独的熔断器，是为了当水泵运行超载时可以单独切断水泵，不影响其他水泵工作，从而造成供水问题，主电路图设计如下：图3-3系统的I/O接线图PLC的I/O接线是连接主电路和PLC梯形图的纽带。

1.在PLC的I/O接线图内按照用继电器、接触器等电器主电路控制电器主触点的文字符号对对应的编程元件线圈进行明确，这样就能找到是哪一个输出继电器在对此控制电器进行控制，然后明确其输出继电器与梯形图或语句相对应的程序段，并做出标记和说明。

2.从语句表或梯形图当中按照PLC的I/O接线图的输入设备及相应输入继电器对继电器的动断触点、动合触点进行明确，并做出相应标记和说明。3.4程序指令说明指令时以位为单位的逻辑操作，是构成继电器控制电路的基础一、LD、LDI、OUT指令符号名称功能OUT(输出指令)叫做输出指令，将驱动指令发送给线圈。LDF(取下降沿指令)检测指令，针对连接左母线的常闭触点。LDP(取上升沿指令)检测指令，针对连接左母线的常闭触点，只能在接通特定位元件的上升沿时开始扫描LDI(取反指令)指令基于常闭触点进入左母线，此指令作用于以常闭触点开始的所有逻辑行。LD(取指令)指令基于常闭触点进入左母线，此指令作用于以常开触点开所有逻辑行。表3-2LD、LDI、OUT指令功能图下文简要说明OUT、LDI、LD指令：（1）S、C、T、M、Y为OUT指令目标元件，X触点串联指令与之不匹配；（2）连接输入左母线的触点可以使用LDI和LD指令，也能针对逻辑运算而与ORB和ANB指令相整合；（3）OUT指令的使用类似于线圈并联，可以重复使用，OUT指令发送出去之后，需要就计数器和定时器的常数K进行设置；（4）S、C、T、M、Y、X为LDF、LDP、LDI、LD指令的目标元件；（5）当对应生效时，LDF和LDP指令接通前会先经历一个扫描周期。二、AND、ANI、ANDP

、ANDF指令。符号名称功能ANDF检测下降沿串联连接的指令ANI(与反指令)串联常闭触点的指令，负责进行逻辑“与非”运算ANI(与反指令)串联常闭触点的指令，负责进行逻辑“与非”运算AND(与指令串联常开触点的指令，负责进行逻辑“与”运算表3-3AND、ANI、ANDP

、ANDF指令功能图AND、ANI、ANDP

、ANDF的使用说明:（1）T1的触点是在辅助继电器指令发送之后对Y4进行驱动，使之输出不间断的保障；（2）S、C、T、M、Y、X是ANDF、ANDP、ANI、AND的目标元件；（3）ANDF、ANDP、ANI、AND没有固定的串联次数，属于串联单个触点的指令，可以使用若干次。三、ORF、ORP、ORI、OR指令符号名称功能ORF对指令进行并联并检测下降沿ORP对指令进行并联并检测上升沿ORI(或非指令)并联单个常闭触点，负责进行“或非”逻辑运算OR（或非指令）并联连接表3-4ORF、ORP、ORI、OR指令功能图下文就ORF、ORP、ORI、OR的使用进行简要阐述：（1）S、C、T、M、Y、X是ORF、ORP、ORI、OR指令的目标元件；（2）ORF、ORP、ORI、OR均属于并联单个触点的指令，实现左端与LPF、LDP、LDI、LD处于触点的并联，左端连接对前一指令触点的右端，可以重复使用并联触点的指令。符号名称功能RST(复位指令)复位被操作目标元件，并使之处于清零状态RST(复位指令)复位被操作目标元件，并使之处于清零状态状态。下文就RST和SET指令进行简单说明：（1）SET和RST可以反复用于单一目标元件中，没有固定的顺序，但有效与否以最后执行者为准；（2）S、M、Y是SET指令的目标元件，Z、V、T、S、M、D、C是RST指令的目标元件，RST指令还有一个作用就是完全清除V、Z、D的内容，还能实现计数器和定时器的复位积算；（3）RST、SET指令的使用，当接通X0时，Y0切换到“开”状态，且不变，就算Y0的“开”状态被X0所断开也如此；Y0只有在常开闭合X1是才会处于“关”状态，Y0在断开X1是处于“关”状态；（4）除了上述的基础指令外，本程序还运用了FX系列PLC另外的其他指令定时器(T)：1.

功能：用于定时操作，起延时接通和断开电路的作用。2.

结构：线圈、内部触点、设定值寄存器、当前值寄存器。3.

定时实质：定时功能是通过计数内部时钟脉冲实现的，有三种比较主流的脉冲，即100毫秒、10毫秒、1毫秒，定时定位效果出众。4.

设定值：等于计时脉冲的个数。用常数K设定。5.

定时器地址编号：字母Ｔ＋（十进制）地址编号6.

原理：当驱动线圈的信号接通时，当前值开始计时，达到设定值时，输出触点动作；驱动线圈的信号断开或发生停电时，通用定时器(T0～T245)复位，输出触点跟着复位。PLC的传输指令（MOV）指令格式：MOVSD操作数内容与取值S.进行传送数据或数据传送存储子软原件的地址D．数据传送目标的字软件的地址指令解读：当驱动条件成立时，将原址S的二进制数据传送至终地址D指令作用:一个对字原件进行读写操作的指令，也可以对位原件进行复位和置位操作PLC的取反指令：INV指令是指将执行INV指令之前的运算结果反转的指令。3.5程序模式的模式选择、水泵的工作程序以及解析3.5.1供水系统设计部分程序及分段解析1.图3-4手动/自动模式转换图3-4解析：这是系统的自动/手动模式选择转换部分，X000为自动/手动模式选择。当XOOO按下接通时(ON状态)为选择自动模式，X000未按下时（OFF状态）为选择手动模式；X001为自动启动按键；当X000和X001同时按下时为自动模式。2.图3-5手动模式控制输出图3-5解析：M1常闭实现了以下程序在手动模式下运行，按下X005、X007、X011、X013接通手动分别打开水泵1号，水泵2号，水泵3号，水泵4号。按下X006、X010、X012、X014分别手动关闭水泵。3.图3-6自动模式下水泵准备启动图3-6解析：MO接通该部分程序时在自动模式下进行。以下表格列举了在自动模式下，启动各个水泵的要求REF_Ref70844011\r\h[17]。M4M3M2M1解析：0代表水泵关闭，1代表水泵开启开启的水泵0000在所有水泵的关闭下，开启水泵1号M10001水泵1号运行后，水压低时，开启水泵2号M20010当水泵2号运行后，水压低时，开启水泵3号M30011当水泵1号和2号运行时，水压偏低，开启水泵3号M30100当水泵三号运行时，水压偏低，开启水泵四号M40101这种情况无法进行×0110当水泵2号和3号运行时，水压偏低，开启水泵四号M40111当水泵1号和2号和3号运行时，水压偏低，开启水泵4号M41000当水泵4号运行时，水压偏低，开启水泵1号M11001当水泵4号和水泵1号运行时，水压偏低，开启水泵2号M21010这种情况无法进行×1011当水泵4号和2号1号运行时，水压偏低，开启水泵3号M31100当水泵4号和水泵3号运行时，水压偏低，开启水泵1号M11101当水泵4号和3号1号运行时，水压偏低，开启水泵2号，M21110当水泵4号和3号1号运行时，水压偏低，开启水泵1号M11111这种情况无法进行×表3-1自动模式水泵准备开启4.图3-7水泵延时逐一增加和逐一减少图3-7解析，此段采用了传送指令，根据传送指令的要求,D10保存着已经在启动的水泵数量数据，然后将数据传输早Z0，启动水泵1号后，有一个上升沿，D11Z0=1（说明刚开始启动一号水泵）；水位偏低时继续启动一个水泵，此时D10=2,Z0=2，D11Z0=D12（说明启动了二号水泵）；水位还是偏低时，继续启动一个水泵，此时D10=3,Z0=3，D11Z0=D13（说明启动了三号水泵）；水位还是偏低时，继续启动一个水泵，此时D10=4,Z0=4，D11Z0=14（说明启动了四号水泵。后续水压高关水泵的时候，根据D11中存在的水泵数据关闭最先运行的水泵。INC为加一指令，对水泵逐渐加一开启。DEC为减一指令，将水泵逐渐减一关闭。5.图3-8高压/低压检测延时图3-9自动模式下水压低打开水泵图3-10自动模式下水压高关闭水泵图3-8、图3-9、图3-10解析：此段为水压偏低时，水泵1号准备启动，当水位继续偏低时延时30S，自动启动水泵2号，以此类推。水压偏高时，根据前段D11中保存的目前启动的水泵中最早启动的水泵，首先关闭最先启动的水泵，水压还是偏高，延时30S后继续关闭。FMOV指令是指将水泵关闭后，将D中的储存数据清0。6.图3-11水泵开启和指示灯输出图3-12水泵开启和指示灯输出图3-11、图3-12解析当M1未接通手动模式时，Y004灯亮起，为手动模式指示灯；M1接通时为自动模式时，Y005灯亮起，为自动模式指示灯；Y000水泵1号启动时，Y006灯亮起，为水泵1号工作指示灯；Y001水泵2号启动时，Y007灯亮起，为2号水泵工作指示灯；Y002水泵3号启动时，Y010灯亮起，为3号水泵工作指示灯；Y00