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1、摘 要本文设计了PLC控制双恒压无塔供水系统的软、硬件功能，介绍了双恒压供水系统的原理及工艺。双恒压无塔供水系统能够为生活及消防保证恒定的水压，恒压供水保证了供水质量，保证供水安全、快捷、可靠。免除了传统水塔供水水量有限、压力波动大的弱点。本文系统硬件选择了西门子S7系列319 PLC，以PLC为主机的控制系统丰富了系统的控制功能，提高了系统的可靠性。系统进行了模拟调试和联机调试，确立了输入、输出点代码以及地址编号，给出了外围接线图，硬件接线图。着重说明了模拟控制模块ET200S的硬件以及应用。最后给出了电气控制的软硬件应用程序。在系统的程序设计中，对与工作水泵数量的控制管理，规定了元器件的地
2、址及功能，为了实现控制功能，设计了梯形图，包括消防报警启动，水位下限报警故障以及指示灯功能的实现，以及在消防用水与生活用水不同情况下水泵运行频率的选择。实现了在不同情况下水泵数量选择以及工作时间控制功能。经过模拟运行后，证明系统稳定。关键字: 西门子PLC；恒压供水系统；ET200S. I 烟台南山学院学士学位毕业论文AbstractThis article is designed PLC control tower dual constant pressure water supply system without the software and hardware features, in
3、troduced the principle of dual-pressure water supply system and process. Double constant pressure water supply system can no tower and fire for life assurance constant pressure, constant pressure water supply to ensure water quality, ensuring water supply safe, efficient and reliable. Eliminating th
4、e traditional water tower water is limited, the pressure fluctuation major weaknesses.This paper chose the Siemens S7 hardware series 319 PLC, the PLC control system for the wealth of the host system control functions, improve system reliability. The simulation system debugging and online debugging,
5、 set the input and output point code, and address number, given the external wiring diagram, wiring diagram of the hardware. ET200S analog control module hardware and applications are illustrated. Finally, the electrical control hardware and software applications.Program in the system design, the nu
6、mber of pumps to control and work management, and provides the address components and functions, in order to achieve control, the design of the ladder, including the fire alarm started, water level lower limit alarm function failure and the realization of light, and the fire water and domestic water
7、 pumps under different circumstances the choice of operating frequency. Implemented in different situations and choose the number of working hours the pump control functions.After a simulation run, prove the system stability. 显示对应的拉丁字符的拼音Keywords: PLC; Constant pressure water supply system; ET200SII
8、 烟台南山学院学士学位毕业论文目 录摘 要IABSTRACTII目 录III1 绪 论11.1 生活用水和消防用水的发展历史11.2 双恒压无塔供水系统与传统供水的比较11.3 PLC的控制特点21.3.1 可靠性高，抗干扰能力强21.3.2 实现成本低21.3.3 范围广21.3.4 高速率 PLC能够提供高速的传输21.3.5 配套齐全，功能完善，适用性强31.4 本课题研究内容32 恒压供水原理及工艺42.1 任务42.2 工艺要求42.3 系统的组成和基本工作原理42.4 恒压供水系统的基本构成53 系统硬件设计73.1 PLC选型73.2 控制系统的I/O点及地址分配103.3 硬件
9、外围接线情况113.4 系统配置113.5 PLC模拟量控制单元的配置以及应用113.5.1 ET200S模拟量工作单元性能指标113.5.2 ET200S模块工作程序编制133.5.3 ET200S的安装使用133.5.4 校准及配置133.5.5 电气控制系统原理图144 系统程序设计164.1 工作泵组数量控制管理164.2 多泵组泵站泵组管理规范164.3 程序梯形图设计17结束语24致 谢25参考文献26III1 绪 论1.1 生活用水和消防用水的发展历史古往今来，水在城市建设和发展中占据着重要的地位，与人们的生活密切相关。自来水的使用更是人类社会进步的一个重要的标志。当前农村的饮用
10、水很多化学指标、毒理学指标和细菌学指标都超过国家农村饮用水标准，长期饮用既不卫生又不安全，多种疾病，会给农村群众造成不同程度健康危害，影响农村经济的发展和社会进步。近年来，广大农村群众逐渐认识改水的重要性，改变使用饮用不合格普通井水，饮用卫生达标、安全的深井自来水，防止由于水传染疾病造成的家庭贫困。人类从古代的打井取水，逐步过渡到了今天使用自来水，是人类智慧水平的体现，更是人类对于健康卫生的绿色生活不断追求的追求结果。自来水的使用，方便了人们的日常生活，节省了宝贵的时间，使得人们足不出户即可使用上干净卫生的生活用水。对于自来水的使用历史可以追溯到从一开始的建造水塔来提供水压从而对社区，甚至楼房
11、内的居民用水来提供水压。但是随着近年来我国中小城市发展迅速，集中用水量急剧增加。以及居住楼房的高度增加，传统的水塔供水已经渐渐的满足不了人们对于水压的需求。据统计，从1990年到1998年，我国人均日生活用水量（包括城市公共设施等非生产用水）由175.7升增加到241.1升，增长了37.2%，与此同时，我国城市家庭人均日生活用水量也在逐年提高1。在用水量高峰期时，供水量普遍不足，造成城市公用管网水压浮动较大。由于每天不同时段用水对供水压力的要求变化较大，仅仅靠供水厂值班人员依据经验进行人工手动调节很难及时有效的达到目的。这种情况造成用水高峰期时供水压力不足，用水低峰期时供水压力过高，不仅十分浪
12、费能源而且存在事故隐患（例如压力过高容易造成爆管事故）。自来水不仅供公众饮用，而且在消防灭火中发挥了重要作用。灭火方式一般分为用水压灭，二氧化碳灭火和沙土灭火等。而用大量的水灭火，适应于火势比较大的情况。据不完全统计，全球每年约发生火灾 700多万起 ,每年有 70，000人左右死于火灾。并且中国城市火灾发生乘逐年上涨的趋势。农村和县城集镇共发生火灾7.5万起，死亡923人，受伤349人，直接财产损失7.4亿元。无论对于国民的人身安全以及经济都造成了极大的危害。逐年上升的火灾发生频率，使得传统的有塔供水系统面临到严峻的考验。在火灾发生时，消防灭火车所接的消防带，需要充足的水源，更需要充足的水压
13、。而传统的有塔供水系统水源的限制性，和水压的不稳定性，使得一种可以在不同情况下满足人们不同需求的控制系统急需出现，此时此刻基于PLC控制的双恒压无塔控制系统就能够解决压力恒定的问题2。1.2 双恒压无塔供水系统与传统供水的比较传统的维持水压的方法就是建造水塔，水泵开者时将水打到水塔中，水泵休息时借助水塔的水位继续供水。水塔中的水位变化相对水塔的高度来说很小，也就是说在生活用水中水塔能够维持供水管路中水压的基本恒定。但是一旦遇到如火灾等紧急情况，水塔供水则不能满足人们在紧急情况下对于高水压的需求。并且建造水塔需花费财力，还会造成水的二次污染。而采用双恒压无塔供水系统就可以不用水塔，通过不同情况下
14、增减水泵数量来维持水压的恒定。通常的办法是：用水量大时，增加水泵的数量或提高水泵的转动速度以保证管网中的水压不变，用水量小时又需作出相反的调节。这就是恒压供水的基本思路。这在电动机速度调节技术不发达的年代是不可设想的，但是今天办到这一点已经变的很容易了，交流变频的诞生为水泵转速的平滑连续调节提供了方便。交流变频器是改变交流电源频率的电子设备，输入三相工频交流电后，可以输出频率平滑变化的三相交流电3。随着社会的发展和进步，城市高层建筑高度增加以及人们对于供水量需求的日益突增加。一方面要求提供高供水质量，不要因为压力的波动造成供水故障；另一方面，要求保证供水质量的可靠性和安全性，在发生火灾时能够可
15、靠供水。针对这两方面的要求，新的供水和控制系统应运而生，这就是PLC控制的双恒压无塔供水系统。恒压供水包括生活用水的恒压控制和消防用水的恒压控制-即双恒压系统。恒压供水保证了供水的质量，以PLC为主机的控制系统丰富了系统的控制功能，提高了系统的可靠性。目前来讲，国内外在城市供水上所用的基本上包苦熬全自动双恒压无塔供水设备、自动变频恒压设备，消防供水设备以及消防生产（生活）两用供水设备等。我国生产的无塔供水设备采用先进的焊接工艺，储水设备内壁仅采用新型反腐材料，环保无污染。设备规格齐全，容积2-100立方，该设备具有投资少、安装快、操作便捷、比建造高水位水塔介于投资15%-60%的国有资源，广泛用于工厂、农村、住宅区、高层建筑、学校、部队的生活用水和消防用水。供水高度达300多米，即一百层楼房。双恒压供水系统设备的发展在我国的发展基本上已经趋于成熟，在国外许多发达国家早已经用上这种设备4。这种系统的设备不仅大大减少了许多故障的发证，保障了生活用水的质量，而且保证了供水质量的可靠性和安全性，在发生火灾时能够可靠供水，消除了去多安全隐患。1.3 PLC的控制特点PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置5。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的
