傳統(tǒng)的水塔／水箱供水的基礎(chǔ)上，加入了PLC及液壓變送器等器件．利用PLC和組態(tài)軟件來實(shí)現(xiàn)水塔水位的控制．提供了一種實(shí)用的水塔水位控制方案。
控制系統(tǒng)組成
1．系統(tǒng)的工作原理
水位閉環(huán)調(diào)節(jié)原理是：通過在水塔中的三個(gè)液壓變送器，將水位值變換為4～20 mA電流信號(hào)進(jìn)入PLC，把該信號(hào)和PLC中的設(shè)定值的程序進(jìn)行比較，并執(zhí)行較后程序，通過水泵的開關(guān)對(duì)水塔中的水位進(jìn)行自動(dòng)控制。當(dāng)PLC出現(xiàn)故障時(shí)，還有一套手動(dòng)控制來進(jìn)行對(duì)水塔水位控制。手動(dòng)控制采用交流接觸器。
當(dāng)上水箱液位低于Y3時(shí)，M1、M2同時(shí)工作，F(xiàn)2打開。液位上升至Y2時(shí)，M2停止，F(xiàn)2關(guān)閉，M1繼續(xù)工作。液位上升至Y1時(shí)，M1也停止。打開F1手閥使上水箱放水，液位下降。當(dāng)液位又低于Y1時(shí)M1起動(dòng)工作，如F1開度較大下水量大于上水量，使液位繼續(xù)下降至Y2時(shí)，M2啟動(dòng)工作同時(shí)F2打開，使上水量大幅上升，保持液位。Y0為下水箱缺水報(bào)警開關(guān)，當(dāng)下水箱液位低于Y0時(shí)意味著水泵進(jìn)水口缺水，此時(shí)應(yīng)自動(dòng)切斷電源并報(bào)警。
2．PLC的選擇
由于該系統(tǒng)為中型PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，要求PLC能夠提供可編程邏輯分析和PID功能，故選用中達(dá)公司生產(chǎn)的臺(tái)達(dá)DVP14ES00R可編程邏輯控制器。臺(tái)達(dá)DVP14ES00R具有標(biāo)準(zhǔn)的輸入、輸出及通信單元，可用于較為惡劣的環(huán)境中。主要配件有中央處理器CPU，電源單元PSE，I/O單元。包括數(shù)字輸入板IDPG、數(shù)字輸出板ODPG、附屬單元。
3．供水的控制方法
從整個(gè)流程中可以看到兩套控制方式：①由一臺(tái)可編程序控制器來控制兩臺(tái)水泵的自動(dòng)運(yùn)行。②由交流接觸器來控制兩臺(tái)水泵的手動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)換項(xiàng)開關(guān)KKl打到手動(dòng)時(shí)，按下起動(dòng)按鈕SBl，1#泵起動(dòng)運(yùn)行向水塔注水，由于設(shè)置了順序開啟和逆序關(guān)閉，在1#泵沒有開起的情況下，2#泵不能起動(dòng)運(yùn)行，而在兩個(gè)水泵同時(shí)運(yùn)行時(shí)，2#泵在沒有停止的情況下，1#泵不能夠停止。現(xiàn)在1#泵運(yùn)行的時(shí)候，按下起動(dòng)按鈕SB2，2#泵起動(dòng)運(yùn)行向水塔注水。此時(shí)，控制臺(tái)上的水位燈，由水塔中的液位變送器將水位變換為4~20mA電流信號(hào)輸入到PLC中，經(jīng)IDPG將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。該信號(hào)與水位給定值進(jìn)行比較，由PLC輸出一個(gè)控制信號(hào)經(jīng)ODPG轉(zhuǎn)換控制信號(hào)點(diǎn)亮此時(shí)水塔水位所在的水位燈。當(dāng)換項(xiàng)開關(guān)KK1打到自動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)將根據(jù)水塔中水位的情況，通過在水塔中的液位變送器送出的4～20mA電流信號(hào)由PLC接受并對(duì)其于給定值進(jìn)行比較，執(zhí)行事先編譯好的程序。程序流程是：在水塔中無水時(shí)，1#、2#泵同時(shí)開起，對(duì)水塔進(jìn)行注水；水位到達(dá)低水位時(shí)，控制臺(tái)上的低水位燈點(diǎn)亮；水位到達(dá)中水位時(shí)，2#泵停止，1#泵繼續(xù)運(yùn)行，中水位燈點(diǎn)亮；水位到達(dá)高水位時(shí)，1#、2#泵都停止，高水位燈點(diǎn)亮。而當(dāng)下水箱水位到達(dá)報(bào)警水位的時(shí)候，報(bào)警器開始報(bào)警，并切斷1#、2#泵的運(yùn)行。
系統(tǒng)各種功能的實(shí)現(xiàn)
1．水位顯示及報(bào)警功能
為了及時(shí)觀測(cè)到水塔中的水位，特別在控制臺(tái)上安裝了4盞水位顯示燈，并將它們與PLC連接，根據(jù)變送器給PLC的信號(hào)，由PLC輸出信號(hào)開啟這4盞水位燈來顯示當(dāng)前水塔水位的情況。其中一盞燈是報(bào)警燈，在下水箱缺水的時(shí)候進(jìn)行報(bào)警，提醒工作人員前來處理。
2．手動(dòng)/自動(dòng)功能
為了系統(tǒng)能正常運(yùn)行，設(shè)置兩套手動(dòng)/自動(dòng)運(yùn)行方式。手動(dòng)方式是利用繼電器-接觸器控制，可以在環(huán)境比較惡劣的條件下繼續(xù)工作，自動(dòng)方式是利用PLC來控制。
3．組態(tài)軟件功能
在這里利用組態(tài)軟件的采集數(shù)據(jù)的功能，對(duì)水塔的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過實(shí)際的數(shù)字和圖表反映出現(xiàn)在的水位狀況。
