基于plc的双水源自动切换供水系统

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1、基于PLC的双水源自动切换供水系统　　摘要：某企业虽然有自来水和蓄水池双水源供水，但由于依靠人工操作，以致供水状况不理想。通过加装压力继电器、电动阀、水位开关等自动化器件，并设计了基于PLC的控制系统，解决了企业提出的所有问题，还指出了在此基础上继续改进提高的方向。　　关键词：双水源；PLC；自动切换；供水　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.215　　1引言　　某企业的生产工艺要求不能停止供水，供水的水源为自来水。由于种种原因，自来水经常无规律停水，给企业生产和员工生活带来了很大

2、的困扰，于是企业自建了一个容量为60吨的蓄水池。当自来水停水时，人为启动抽水泵从蓄水池抽水，并操作相关阀门进行切换；当自来水恢复供水时，人为停止抽水泵，并操作相关阀门切换成由自来水供水。　　2问题及解决对策　　上述方案虽然使企业不再受自来水供水不可靠的影响，但也存在明显的不足：　　（1）当自来水停水时，如果操作人员因故未及时操作，全厂照样停水；当自来水恢复供水时，如果操作人员未及时发现，则继续从蓄水池抽水，浪费了电能。　　（2）为防止蓄水池内的水长时间没有使用而水质变坏，必须定期抽上来使用，但操作人员经常会忘记，以致水质变

3、坏，再抽上来使用时，影响员工的健康。　　（3）抽水过程中，蓄水池的水位下降到抽水泵底阀露出水面时，空气会进入水泵及其吸水管。下次用水泵抽水之前，必须进行排空气处理，否则水泵抽不上水。　　（4）蓄水池的进水端是用机械式浮球阀控制的，在自来水没有停水的情况下，为防止蓄水池内的水质变坏而抽用蓄水池的水时，浮球阀必须人为关闭，否则一边抽水，一边进水，水体轮换不彻底。　　在笔者的指导下，加装压力继电器、电动阀、水位开关等器件后，供水系统如图1所示，还设计、安装了一套基于PLC的控制系统，一揽子解决了上述问题，可实现下列功能：　　（1

4、）只要自来水压力下降到设定值（可调），就自动启动抽水泵从蓄水池抽水，并自动进行切换。抽水期间，只要自来水压力上升到另一设定值（可调），就自动停止抽水泵从蓄水池抽水，并自动切换成自来水供水。　　（2）为防止蓄水池内的水较长时间没有使用而水质变坏，定期　　（可调）自动启动抽水泵从蓄水池抽水，并自动进行切换。　　（3）抽水过程中，当蓄水池的水位下降到抽水水位开关所设定的水位（可调，高于抽水泵底阀阀瓣所处的水位）时，抽水泵自动停止，防止空气进入抽水泵及其吸水管。　　（4）蓄水池的进水通过进水电动阀自动控制：1）定期从蓄水池抽水期间

5、，进水电动阀关闭，保证水体彻底轮换。2）其余情况下，根据进水水位开关的信号变化情形而控制进水电动阀开或关。　　（5）蓄水池出现渗漏水的情况时，蜂鸣器响起、指示灯闪烁，提醒工作人员前往处理。　　（6）设有自动/手动选择开关：一般情况下，打在“自动”位置；打在“手动”位置时，水泵和三个电动阀有手动控制的功能，便于调试及特殊情况下的灵活运用。　　3器件选型　　（1）为了保证控制系统可靠运行及将来继续完善预留适当的点数，选用了三菱公司的FX3U-64MR型PLC。　　（2）电动阀选用关断型即可。　　（3）压力继电器选用DPDT（双

6、刀双掷）型，其内有两组开关，动作压力可以分别调整，能防止控制系统振荡工作。　　（4）水位开关选用电缆浮球液位开关比较可靠。我们试用过带探棒的液位控制器，但工作不可靠，用一段时间就会失灵，原因是水中杂质导致探棒表面形成“保护层”而失效，需拆下来保养后才能继续使用。后来改用电缆浮球液位开关，工作很可靠。　　4PLC的输入/输出地址分配　　（1）输入部分，共28个点。　　1）旋钮（4个点）：自动/手动选择、自来水电动阀开/关、抽水电动阀开/关和水池进水电动阀开/关。　　2）按钮（4个点）：水泵启动、水泵停止、蓄水池渗漏水蜂鸣器（

7、及指示灯）复位和试灯（按下后，所有指示灯全亮）。　　3）压力继电器（2??点）：低压侧和高压侧。　　4）水位开关（2个点）：进水和抽水。　　5）电动阀限位开关和转矩控制开关（各6个点，共12个点）：自来水电动阀开向、自来水电动阀关向、抽水电动阀开向、抽水电动阀关向、水池进水电动阀开向和水池进水电动阀关向。　　6）热继电器（4个点）：水泵电机、自来水电动阀电机、抽水电动阀电机、水池进水电动阀电机。　　（2）输出部分，共20个点。　　1）接触器（9个点）：水泵电机（3个接触器，Y-△降压启动）、自来水电动阀开向、自来水电动阀关

8、向、抽水电动阀开向、抽水电动阀关向、水池进水电动阀开向和水池进水电动阀关向。　　2）指示灯（10个点）：手动、自动、水泵电机运转、自来水电动阀开向到位、自来水电动阀关向到位、抽水电动阀开向到位、抽水电动阀关向到位、水池进水电动阀开向到位、水池进水电动阀关向到位和蓄水池渗漏水指示。　　3）蜂鸣器（1个点）