水塔水位的PLC控制实例

    1．控制内容与要求    在一些工厂与住宅用户，常依靠水泵将水从供水池抽上水箱或水塔，通过高位水箱或水塔保持高水位来维持连续供水，如图4-25所示。这种供水系统主要是通过上、下水位传感器来监测水塔和供水池的水位，保持供水池与水塔的水位高于下限位。当供水池水位过低时打开电磁阀进水，在供水池水位过高时关闭电磁阀停止进水；当水塔的水位过低时启动抽水泵抽水上水塔，在水塔水位过高时，停止水泵的运行。
    图4-25    水塔供水系统示意图    水塔供水系统的具体控制要求如下：    1)当供水池水位低于下限位时，传感器S4=OFF，供水电磁阀Y启动(ON)进水。    2)当供水池水位高于上限位时，传感器S3=ON，供水电磁阀Y关闭(OFF)，停止进水。    3)当供水池水位高于下限位(S4= ON)，且水塔水位低于下限位时(S2= OFF)，水泵M启动抽水。    4)当水塔水位高于上限位时(S1=ON)，或当供水池水位低于下限位(S4=OFF)时，水泵M停止抽水。    2．水塔供水控制程序的编写思路    显然，这不是一个顺序控制过程，电磁阀动作与水泵的运行，完全由上限水位传感器S1、S3与下限水位传感器S2、S4的ON/OFF状态来控制。    (1)确定抽水泵M的启动与停机控制条件    1)抽水泵M的启动条件：必须要同时满足水塔水位低于下限( S2=OFF)和供水池水位高于下限(S4= ON)。    2)抽水泵M的停机条件：只要满足水塔水位高于上限( S1=ON)或满足供水池水位低于下限( S4= OFF)即可。    (2)确定供水池电磁阀Y的通电与断电控制条件    1)供水池电磁阀Y的通电条件：供水池水位低于下限( S4= OFF)。    2)供水池电磁阀Y的断电条件：供水池水位高于上限( S3=ON)。    3)在系统启动时，只要供水池水位未到上限，就应接通电磁阀Y进水，直至供水池水位到达上限才断开电磁阀，停止进水压试验。    (3)确定水泵与电磁阀的运行需求水泵（或电磁阀）的驱动应该使用置位指令，这是考虑到水位越过下限位后，下限传感器已动作，但由于此时水位未到高限位，水泵（或电磁阀）仍需要保持运行。    3．PLC的I/O分配    水塔供水的PLC I/O分配见表4-15。    表4-15    水塔供水的PLC I/O分配
    4．PLC程序的编写    水塔供水的梯形图程序（供参考）如图4-26所示。    5．程序的执行与调试    图4-26所示程序的执行与调试可用PLC实训设备-TVT-90HC水塔供水实训模块进行。    (1) TVT-90HC水塔供水实训模块面板简介。TVT-90HC水塔供水实训模块面板如图4-27所示，其中LED灯的作用如下：    1)水泵与进水电磁阀的LED灯。灯发光时，表示水泵运行或电磁阀通电；灯熄灭时，表示水泵停止运行或电磁阀断电。    2)供水池与水塔的上、下限水位传感器状态的LED灯。灯发光时，表示传感器的触点接通；灯熄灭时，表示传感器的触点断开。    3)水塔水位指示的LED灯。当水泵抽水时，指示灯由下向上逐一发光，表示水塔水位的上升。塔的出水管上有一用户供水调节阀，可通过人手调节此阀来调节水塔的水位。调节到放水位置时，水塔的水位指示灯就会由上向下逐一熄灭，表示水位下降。
    图4-26     水塔供水的梯形图程序
    图4-27     TVT-90 HC水塔供水实训模块面板    (2)水塔供水实训模块的接线。请按水塔供水的PLC的I/O分配表进行接线，如图4-28所示。    可选择不同颜色的插接线分别连接电源(+ 24V、0V)、传感器(S1、S2、S3、S4)、按钮( SB1、SB2)和执行元件（水泵M、电磁阀Y）的插孔。
    图4-28    水塔供水实训模块的PLC的I/O接线    另外，将按钮模块上的动合按钮SB1接X0，动断按钮SB2接X10。    (3)图4-26所示程序的执行与调试。按图4-26编写程序，传送到PLC执行，并进行程序调试，直到满足以下控制要求：    1)按下运行按钮SB1，供水系统启动，此时，若供水池水位已低于最低水位[供水池下限传感S4=OFF，[供水池下限传感器S4= OFF（灯S4熄灭）]，进水电磁阀就接通（灯Y发光）进水，直至供水池水位到达最高水位[供水池上限传感器S3=ON（灯S3发光）]时停止。    2)系统启动时，若水塔水位高于最低水位[水塔水位下限传感器S2=ON（S2灯发光）]，水泵M不会启动。此时，可将水塔的出水调节阀顺时针旋转至放水位置（阀门调节指示灯闪烁），使水塔水位下降至最低水位[（水塔水位指示灯全部熄灭，水位下限传感器S2=OFF（灯S2熄灭）]，同时，在供水池水位已超过最低水位时[供水池水位下限传感器S4=ON（灯S4发光）]，由于同时满足了水泵抽水的二个条件，水泵M就会启动（灯M发光）。    3)水泵启动后，水塔水位上升（水位指示灯向上逐一发光），直至水位到达最高水位[上限传感器S1=ON（灯S1发光）]，水泵M就会停机（灯M熄灭）。    4)水塔供水的正常运行可通过用户供水阀的调节来保证。经验证明，调节阀在2点位置，阀门调节灯闪烁时，水塔供水系统会正常运行。    5)按下停止按钮SB2，供水系统停止运行。