PLC在小區(qū)自動供水系統(tǒng)中的應用

1 . 概述
小區(qū)供水系統(tǒng)用于對小區(qū)內(nèi)生活、消防和噴淋用水的自動供給，是住宅小區(qū)公用設施的重要組成部分。供水系統(tǒng)通過對水泵、閥門等設備的開、關和聯(lián)鎖來實現(xiàn)小區(qū)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(qū)供水系統(tǒng)的自動化程度不高，其電氣控制部分一般采用傳統(tǒng)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(xiàn)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(fā)展，現(xiàn)在供水系統(tǒng)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(tǒng)的經(jīng)濟性。
另外，為滿足管控一體化的要求，小區(qū)供水自動化系統(tǒng)可以納入上位管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理。在用PLC對現(xiàn)場設備進行監(jiān)視和控制的基礎上，利用PLC通信靈活的優(yōu)點，通過通信網(wǎng)絡把PLC和上位管理計算機連接起來，從而構建上位監(jiān)控系統(tǒng)，做到管理和監(jiān)控一體化。
本文介紹和利時公司 LM小型PLC產(chǎn)品用于小區(qū)自動供水系統(tǒng)的應用實例。
2 . 系統(tǒng)簡介
某住宅小區(qū)共有4棟住宅樓，配有4個標準高位水箱控制工程網(wǎng)版權所有，2臺水泵一用一備對水箱進行供水。供水系統(tǒng)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(tǒng)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(shù)據(jù)。

圖1 PLC系統(tǒng)配置圖

3 . 系統(tǒng)主要功能
供水控制系統(tǒng)由上位計算機監(jiān)視系統(tǒng)和下位PLC兩部分組成，上位監(jiān)視系統(tǒng)主要完成對現(xiàn)場設備運行參數(shù)的監(jiān)視、處理和存儲控制工程網(wǎng)版權所有，PLC 主要完成數(shù)據(jù)的采集和對現(xiàn)場設備的控制。
上位監(jiān)控計算機接收PLC上傳的供水系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行處理，以數(shù)值和圖形的方式顯示設備運行狀態(tài)和運行參數(shù)。若運行參數(shù)或運行狀態(tài)發(fā)生異常，系統(tǒng)對異常數(shù)據(jù)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(tài)和水位信號，并通過通訊網(wǎng)絡把相關數(shù)據(jù)傳給上位計算機。PLC采集供水系統(tǒng)各設備的狀態(tài)和運行參數(shù)后，進行聯(lián)鎖、延時和調(diào)節(jié)運算，并對相關設備發(fā)出控制指令。