西门子6SE7021-0ES87-1FE0
PLC恒压供水系统 PLC 摘要：PLC在恒压供水系统中的应用、PLC恒压供水系统优缺点和原理介绍
随着变频技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，变频恒压供水系统以其环保、节能和高品质的供水质量等特点，广泛应用于多层住宅小区及高层建筑的生活、消防供水中。变频恒压供水的调速系统可以实现水泵电机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求，是当今*先进、合理的节能型供水系统。
在供水系统中，通常以流量为控制目的，常用的控制方法为阀门控制法和转速控制法。阀门控制法是通过调节阀门开度来调节流量，水泵电机转速保持不变。由于实际用水中，需水量是变化的，若阀门开度在一段时间内保持不变，必然要造成超压或欠压现象的出现。转速控制法是通过改变水泵电机的转速来调节流量，而阀门开度保持不变，是通过改变水的动能改变流量。而变频调速供水方式属于转速控制。其工作原理是根据用户用水量的变化自动地调整水泵电机的转速，使管网压力始终保持恒定，当用水量增大时电机加速，用水量减小时电机减速。
PLC在恒压供水系统中的应用示例
plc恒压供水系统原理图
如上图所示，整个系统由三台水泵，一台变频调速器，一台PLC和一个压力传感器及若干辅助部件构成。三台水泵中每台泵的出水管均装有手动阀，以供维修和调节水量之用，三台泵协调工作以满足供水需要；变频供水系统中检测管路压力的压力传感器，一般采用电阻式传感器(反馈0～5V电压信号)或压力变送器(反馈4～20mA电流)；变频器是供水系统的核心，通过改变电机的频率实现电机的无极调速、无波动稳压的效果和各项功能。
从上图，我们可以看出变频调速恒压供水系统由执行机构、信号检测、控制系统、人机界面、以及报警装置等部分组成。
PLC在系统中的作用是控制交流接触器组进行工频-变频的切换和水泵工作数量的调整。
plc恒压供水系统控制流程图
系统起动之后，检测是自动运行模式还是手动运行模式。如果是手动运行模式则进行手动操作，人们根据自己的需要操作相应的按钮，系统根据按钮执行相应操作。如果是自动运行模式，则系统根据程序及相关的输入信号执行相应的操作。
手动模式主要是解决系统出错或器件出问题，另外本系统为了防止PLC故障而导致的系统停机，手动的控制没有进入PLC程序中，这样更加有利于系统的温度性。在自动运行模式中，如果PLC接到频率上限信号，则执行增泵程序，增加水泵的工作数量。如果PLC接到频率下限信号，则执行减泵程序，减少水泵的工作数量。没接到信号就保持现有的运行状态。
与普通的供水模式相比，plc恒压供水系统可以节电50%以上。一般应用在生活用水的二次增压，并且工作起来对市政管网的给水压力不产生压降，这就需要到变频调速技术和智能控制技术等多种技术来实现
PLC在电梯电控模型中的应用
电梯控制系统主要有三种控制方式，继电器控制、PLC控制、微机控制，其中继电器控制系统故障率高，微机控制系统抗干扰能力弱．而PLC控制系统运行可靠，编程简单、维修方便、抗干扰性强．已成为目前电梯系统中使用*多的控制方式，由PLC控制的电梯自动控制系统是楼宇智能控制、工业过程控制的典型实例．是近年来机电一体化、电气自动化、智能棱宇控制等专业的配套教学和实验设施，是PLC、电气控制等课程实践教学的一个不可缺少的重要内容。为了将这一实用性技术引入教学．突出实践教学性教学环节，我们制作了五层电梯电控模型，取得了较好的教学效果。
一、模型的构成
电梯模型由电梯主体、PLC、控制盒组成。其中主体包括轿厢、显示部分、导轨、开关门电机、升降电机、传感器等；控制盒包括电源、内选层按钮、插孔；显示部分包括内、外呼按钮显示．桥箱运行方向显示(三角形发光二极管)，层楼层显示(七段数码管)。根据I/O分配地址表，PLC选用三菱Fx2N列的FX2N 64MR-001。
二、模型功能
本模型具有以下功能：
①顺向截停
②逆向保留呼叫信号
③自动开关门
④手动开关门
⑤互锁、报警、上下限位保护
⑥显示。
三、工作原理
PLC通过程序控制电梯的运行．其中外呼按钮、轿厢内选层按钮和各层限位开关为PLC的输八，继电器动作和指示灯为PLC的输出，电机由继电器控制，如图1。
PLC在电梯电控模型中的应用
图1 控制原理图
PLC在电梯电控模型中的应用
图2 电机升降与放电原理图
1、电机升降原理：
如图2，K1、K2为控制直流电机的两继电器。K2为于1，K1位于3时，电机电流向左；而K2位于2，K1
位于4时流过电机的电流向右．电流的反向使电机实现上升、下降。
2、电机放电原理：
因电机在断电的瞬间不可能马上停下来，加上轿厢本身的重量．有可能在程序给出停车的命令后．它还要继续往下走．所以在下极限强制轿厢停下来的同时要给控制电机放电，如图2。K为控制电机的下极限行程开关，当K位于6时正常上下行，而当下限极位时，K位于5短接电机正负极而放电。
四、编程要求
1、按实际电梯棱层显示方法显示。如：上升时，轿厢在1．2层之间显示“2”：下降时轿厢在1．2层之间显示“1”。
2、用向上、向下箭头(三角形发光二极管)显示电梯的上行、下行。
3、被呼叫的楼层(包括内呼和外呼)指示灯亮．响应后指示灯熄灭。
4、当只有单向呼叫信号时，按楼层的顺序响应呼叫信号；当有双向呼叫信号时．优先响应当前运行方向(顺向)楼层的呼叫信号，然后响应逆向呼叫信号，未响应的楼层呼叫信号被记忆。直到响应结束。
5、电梯运行过程禁止开门，开门电梯禁止运行。
6、电梯到层停车时响铃、自动开门，延迟一定时间后自动关门．也可以手动开、关门。
7、由于关门到位是靠时间来控制，为了保汪轿厢门可靠关闭，关门时间足够长(如5秒)。
8、电梯在任两层问行走不得超过30秒钟．否则判定电梯运行出故障，电梯自动停止运行。
9、电梯设有上下极限位行程开关。当电梯运行到极限位置时，通过程序强行电梯停止运行。
10、电梯如无任何呼叫，在当前层等待呼叫，等待超过一定时间自动返回基层。
五、编程方法
在程序的编写过程中先易后难，先练习二层、二层的编程．*后完成五层编程，在完成基本环节后再加入限位保护、响铃、报警等功能。
各基本环节具体要求如下：
1、开、关门环节
1)电梯响应呼叫或到层停车自动开门
2)在电梯关门的过程中，若有人或物夹在两门的中间，需重新开门。可通过手动开门按钮实施重新开门。
3)开门延迟时间到自动关门；延迟时间未到可以手动关门。
2、楼层数字的显示与清除环节
楼层数字的显示按编程要求1进行，离开某层时，该楼层信号应被新的楼层信号所取代。
3、内、外呼信号的登记与消除环节
电梯有内、外呼信号时．呼梯信号应被记忆(即相应按钮指示灯亮)，呼梯信号响应后，呼梯信号应被消除。
六、I/0分配表
PLC在电梯电控模型中的应用
七、程序
(由于篇幅限制，程序不再给出，需要者可向作者索取)
八、故障检测排除方法
电梯调试过程中总会遇到这样那样的问题．在检查故障的过程中一般需要查看电源、电机、PLC程序是否有问题、下面例举我们在实践过程中遇到的一些问题加以说明：
1、电机小动。除查看电源外，还要判断电机是否正常，分别给开关门电机、升降电机加相应直流电雎，观察开关门动作、上升下降过程是否正常，可判断其有无故障。如果电机正常，再检查控制盒上对应部分接线是否正常，尤其是开关门电机、升降电机及对应继电器部分接线要仔细检查。还要检查导线是否断开等．借助万用表可查出并排除故障。如果接线正确，再检查PLC I/O接点有无问题，可采用调换I/0点的力法。如果plc I/O点正常．就利用PLC的程序监控功能，分别对开、关门，上、下行程序进行检查．对相关触点的闭合与断开进行观察与分析，由于PLC的监控功能直观地模拟了各触点的运行情况，因此检查起来很方便。
2、电机正常运行．某楼层指示灯小亮。由于电机正常运行，因此可排除电源、电机问题。然后考虑到此模型中楼层指示灯直接由PLC输出点控制，因此，可以先从PLC输出接点与指示灯两方面入手。先判断指示灯是否有问题，用万用表或调换法进行检验．如果指示灯没有问题，再判断PLC的输出接点是否正常，用调换相应输出接点的方法进行判断。如果PLC的输出点没有问题．就按故障检测排除方法中的第一点，运用程序的监控功能进行程序检备。
3、电梯在搬运后调整。电梯在搬运或振动后，会出现楼层显示数字与实际楼层数不一致的情况。这是由于在搬运或振动后会导致导轨上的螺母松动使导轨发生位移而偏离行程开关的缘故．通过调整导轨上螺母松紧程度，可使楼层显示数字恢复正常。
4、上、下极限开关已经动作，则轿厢停在该极限位置无法动作．此时要断电，把有机玻璃罩抽出来，用手转动电机轴套，让轿厢离开极限位置，然后调整程序，重新实验。
九、下一步工作
随着科学技术的发展．现场总线技术，模糊控制技术，光电传感器技术等将不断应用于电梯控制系统，因此今后我们将顺应历史潮流．利用这些新技术减少模型硬件接线，减少程序长度，扩展电梯间的**通讯服务，更好的为教学服务
