水箱水位PLC自动控制系统的设计

许赟

摘 要：在本研究中针对水箱水位可编程控制系统进行分析设计，阐述了该系统的构成，硬件设计。软件设计，通过该系统能够实现建筑设备稳定运行以及自动化控制。

关键词：水箱水位;PLC;自动控制系统;设计

一、系统阐述

PLC系统。从其结构上来看，PLC系统是集散型控制系统，此外也有全分布式控制系统这两种类型，其中目前采用最广的是体系系统。该系统由现场监控设备构成的多台CCD控制器，进而能够对控制器完成实时设备监控，在中央控制室中设置数字显示计算机。在给排水子系统中，该系统主要保障供排水系统能够实现生产运行，从内容上来看能够对排水泵，给水泵，污水泵的运行参数进行实时监测，能够对不同的水箱，污水池具体的水位情况以及压力参数进行实时监测，利用该信息控制水泵的启动和停止。对给水系统来说，给水系统主要是由阀门，水箱，水泵等设备共同构成的，在对给水系统进行监控过程中，主要从以下几点出发：首先，监测水泵的运行状态，以及有效控制水泵的启动和停止时刻，监视水泵出现一些故障之后的报警信号，监测水箱的水位情况，一旦超过水位限值则需要及时发出报警信号。

二、水箱水位的自动化控制

在水位水箱自动化控制系统中，主要是由高低水位检测电路，电动机，控制电路，监控台以及可编程控制部件共同构成的，其中最核心的是可编程控制部件。从高低水箱的水位检测电路上来看，高层建筑为实现稳定供水，通常在楼顶设置水箱，该水箱的水控制是高层建筑当前应用范围较广的一种技术。在本研究中采用插入式磁性液位变送器，将其作为水位检测电路，而对于UR插入式磁性液位变送器来说，由于其利用环形磁性浮子，能够随其液面的上升和下降，使传感器的干簧管吸合之后，能够将水位信号转化为相应的电阻值，该信号能够与数字显示器进行配套使用，进一步实现对水面液位的远距离操控检测，及时发出信号报警，做好相应的控制操作。UB型插入式磁性液位器是在上述前提下，利用接线盒加入模块，能够将电阻信号转为标准信号，这种信号能够与仪表和工控机设备共同使用，实现远距离监测和故障报警。在传感器检测管中安装有精密干簧管和电阻管，当管外的磁性附着水面出现液位明显变化时，此时检测管中主要位于页面干簧管，接通之后能够使电阻值发生显著变化，此时接线盒的电路模板会改变该信号，将其转为相应的电路输出信号。从水泵电动机的电路设计上来看，针对给排水工程采用三相异步电动机，该电动机从原理上属于单向旋转式设备，由于该电动机控制过程中需要完成手动切换按钮以及接触开关，其次能够利用交流接触器对电动机的运行情况进行有效控制，在不同接触动作中辅助常开触头闭合，形成一种自锁反应体系，这种触头也被认为是自锁触头，能够确保电动机实现长期稳定运行。短路保护，是在电路中通过利用断路器和熔断器用于短路保护，在电路中出现短路故障过程中时熔断器会熔断熔丝或者切断断路器主动触头，进一步实现短路保护功能。过载保护，是利用热继电器作为过载保护的重要装置，当电动机过载时，双金属片经过受热之后会完全断开常闭触点，当交流处接触器断电之后会停止电动机的运行情况，对于水泵电动机来说，水泵是否能够实现正常运行，对于人们用水和消防安全来说是十分重要的作用，为确保其能够实现高效稳定运行，在水泵电动机的电路设计中需要设置两台给水泵，其中一台作为备用，另一台能够在出现故障过程中作为备用泵使用，并及时发出故障报警信号。

三、可编程控制器的硬件设计

水泵房自动控制的规定。根据国家有关标准，针对水泵房自动控制在实际过程中有相应的要求，其中表明有多台水泵的机房需要根据相应的供水工艺安装下列装置，比如，高低水位信号灯，水位控制开关，信号指示，电动机等多种信号指示，自动切换按钮，手动和自动切换以及故障报警，而对于水泵房集中控制具有相应功能，能够实现远程手动以及自动模式的切换选择，进行水位和信号指示测量，受控水泵能够实现电动机运行参数状态分析，以及电气故障实时监测和故障报警。自动切换备用水泵的等。确定控制方式，随着近年来微处理器技术的发展，逐渐呈现以微处理器为主的智能仪表装置，在此基础上研发了可编程控制器，能够综合利用多项技术，具有故障自检，诊断监控，自动调节，报警等功能。在本系统中采用了可编程控制系统作为控制方式。

四、可编程控制系统的软件设计

该程序所储存的语句能够用于内容解释和执行程序，具体过程为，手动和自动控制一号水泵，当其处于手动状态时，需要启动一号水泵，通过按钮的控制，能够对水泵启停进行合理控制。当其处于制动状态时，如果高水位当前显示低水位状态和没水时，由高水位信号自动控制水泵的启停，累积水泵的运行时间。其次，水泵的手动如上所示，步骤相同。当两水泵互为备用，在设定水泵运行时间时可将其累积时间设置到完成自动切换，然后利用m170和m160的时间设置，其不能高于水泵的运行时间。液位报警，当高水位处于低水位，高水位，液位报警。在人机界面设置过程中按钮能够用于清理操作，可以设置水箱的报警信号，液位高度和水泵备用泵替换时间。在远程监控方面，當水泵处于远程监控状态时，需要接通x010之后由工作人员通过人机界面对其采取实时监控。

总而言之，本研究针对当前高层建筑水箱水位控制，利用可编程控制器统将其用于建筑设备中，经过实际运行发现，该系统具有良好的安全性，稳定性，能够满足建筑设备的自动化合理控制。

参考文献：

[1]刘小春.基于PLC的水箱水位PID控制系统设计[J].装备制造技术，2017（6）.

[2]卢春华，石峰，范六灿.双容水箱液位控制系统设计[J].山东工业技术，2018（13）.