基于PLC的供水控制系统设计说明
基于西门子PLC控制的变频恒压供水系统的设计
基于西门子PLC控制的变频恒压供水系统的设计摘要：随着经济的快速发展和国内生产、生活用水的不断增加，供、用水系统的矛盾越来越突出。
传统的供水系统一般由气压罐、启动控制柜、电动阀等设备来实现，这种方式控制的恒压供水系统管网压力波动大，水泵启动频繁，故障率较高。
现由变频器、西门子S7-200PLC、管网压力传感器等通过PID调节来实现管网的恒压供水。
该方式控制精度高，管网压力波动性小，压力稳定，控制水泵数量不受限制、故障率低等优点，故可在供水系统中广泛推广应用。
关键词：西门子PLC；变频恒压；供水系统；自动控制技术引言：由于传统的恒压供水系统具有较大的局限性，本文介绍的利用变频器和PLC技术设计的恒压供水系统消除了传统供水系统的局限性。
本文从恒压供水系统的组成和功能、PLC技术的程序设计、试验和结论这三个方面对该系统进行了阐述。
1恒压供水系统概述恒压供水系统主要由三部分组成，分别是设计控制单元、执行单元、检测反馈单元。
这三个单元紧密联系、缺一不可。
只有这些单元互相配合，才能实现系统的恒压供水功能。
这三种单元的概况分别是：①控制单元：控制元件是恒压供水系统中最重要的组成部分之一，通常采用S7-200可编程控制器对其进行控制，具有稳定性和可靠性的特点。
由S7-200可编程控制器实现的控制单元操作简单、方便、直观，而且其通信功能强大。
②执行元件：执行元件也是恒压供水系统中最核心的部分，它由独立的变频器组成。
其主要负责接收控制单元发出的信号来调节电机的输出频率，调节水泵转速，最终实现控制管网压力的功能。
③检测反馈单元：检测反馈单元是控制系统中不可缺少的部分，只有在检测元件的帮助下，才可测量出管网的实际压力，管网压力检测采用扩散硅管道式压力变送器，其特点是把隔离的硅压阻式压力敏感元件封装于不锈钢壳体内制作而成。
它能将接受到的液体或气体压力转换成标准的4-20mA电流号对外输出至PLC系统，从而保证系统的正常、高效运行。
基于S7-1500PLC的供水控制系统设计
基于 S7-1500PLC的供水控制系统设计摘要：本文结合某涡轮试验器供水系统的控制工艺及设计要求，以西门子S7-1500PLC作为控制核心，对控制系统方案进行了详细设计。
利用PID工艺模块对供水压力控制进行设计，并使用前馈控制实现对阀门的预先控制，结果通过仿真验证，供水水压控制满足试验要求。
关键词：涡轮试验器；供水系统；压力控制1.引言供水系统是双转子涡轮综合试验器重要的主体设备，通过控制系统对水系统中各阀门的控制，实现为双转子高低压测功器提供稳定压力的水源，保证试验件转速的精准控制；同时为双转子涡轮综合试验器各设备散热器提供流量稳定的换热介质，保证各设备的稳定运行。
本文结合供水系统的工艺要求，对供水控制系统的组成、设备布局、网络拓扑、软件设计等方面进行了详细介绍。
在供水水压控制中利用前馈控制，利用MATLAB仿真验证了前馈控制在供水水压控制中取得良好的控制效果。
1.供水系统原理及工艺要求1.供水系统原理供水系统可分别对4套测功器供水，消耗涡轮的旋转功，水泵房提供低压工业水，工业水通过进水阀、粗水滤、自清洗装置后分为两路，每路对应一套测功器进行供水。
两路供水管路的设备相同，分别包括进水阀、回止阀、储水罐、细水滤、安全阀、仪表等，最后测功器用水和测功器水封用水通过管路排到厂区回水。
1.1.工艺要求1.打开阀门W01，供水进入水系统间，调节阀门W02开度，保证1#水罐和2#水罐供水压力不超过0.6MPa；1.打开阀门W03，给1#水罐供水，当1#水罐压力建立后，分别打开阀门W05、W16给双转子高压测功器供水，并手动打开阀门W17，给高压测功器水封供水；2.打开阀门W18，给2#水罐供水，当2#水罐压力建立后，分别打开阀门W20、W31给双转子低压测功器供水，并手动打开阀门W32，给低压测功器水封供水；3.若1#水罐中压力低于设定值，则电磁阀W12自动打开，到达设定值后电磁阀W12自动关闭；4.若2#水罐中压力低于设定值，则电磁阀W27自动打开，到达设定值后电磁阀W27自动关闭；5.要求在不同的试验状态测功器供水压力为0.6MPa，误差不超过5%。
基于PLC的恒压供水系统的设计
基于PLC的恒压供水系统的设计恒压供水系统是一种自动调节水压的设备，通常用于建筑物、工业场所和城市供水系统中。
它可以根据需求调节水压，确保水压始终保持在稳定的水平，从而提高供水效率和水质。
在恒压供水系统中，PLC（可编程逻辑控制器）起着至关重要的作用。
PLC是一种用于自动化控制系统的电子设备，可以根据预先编程的指令来控制各种设备和过程。
在恒压供水系统中，PLC可以监测水压、控制水泵和阀门的运行，实现恒压供水系统的自动化控制。
恒压供水系统的设计需要考虑到以下几个方面：1. 水压监测：恒压供水系统需要能够实时监测水压值，以便及时调节水泵的运行。
PLC可以通过传感器来监测水压值，并根据设定的压力范围来控制水泵的启停和速度调节。
2. 水泵控制：恒压供水系统中通常会配备多台水泵，以便实现备用和负载均衡。
PLC可以根据需求来实现自动或手动切换水泵的运行，保证系统能够持续稳定地供水。
3. 阀门控制：恒压供水系统需要通过控制阀门来调节水流量，以保持恒定的水压。
PLC可以根据需要来控制阀门的开启和关闭，从而实现恒压供水系统的自动调节。
4. 故障诊断：恒压供水系统需要具备故障诊断和自动报警功能，以便及时发现和解决问题。
PLC可以通过程序来监测设备的运行状态，并在发现异常情况时及时报警或采取相应的应对措施。
1. PLC控制系统设计恒压供水系统的核心是PLC控制系统，它可以根据预先设定的参数来实现恒定的水压控制。
在设计PLC控制系统时，需要考虑以下几个方面：1.1 控制逻辑设计：根据恒压供水系统的工作原理，需要设计相应的控制逻辑来实现水泵、阀门等设备的自动控制。
可以通过 ladder diagram（梯形图）等图形化编程语言来设计控制逻辑。
1.2 参数设置：需要在PLC中设置水压的目标数值、压力范围、水泵启停条件等参数，以实现恒定水压的控制。
2. 传感器和执行器选型恒压供水系统需要配备压力传感器、水流量传感器、温度传感器等传感器，以及电动阀门、电动水泵等执行器。
基于plc的物业供水系统设计
基于plc的物业供水系统设计随着城市化进程的加速，物业管理对于城市居民的生活越来越重要。
而物业供水系统则是物业管理中不可或缺的一部分，它的稳定性和可靠性直接影响到居民的生活质量和生命安全。
本文将介绍一种基于PLC的物业供水系统设计方案，从系统结构、工作原理、系统组成等方面进行详细阐述。
一、系统结构基于PLC的物业供水系统由三个主要部分组成：供水清洁系统、PLC控制器、监视器。
供水清洁系统包括水管、清洁设备、水箱等部分。
PLC控制器作为系统的中枢，负责监测并控制清洁设备的工作状态，保持供水系统的运行稳定。
监视器则用于监测整个系统的运行情况、记录历史数据并提供远程控制功能。
二、工作原理该系统采用PLC控制器控制清洁设备的工作状态，自动监控水箱的水位、水温、水质等参数。
当水箱的水位低于预设值时，PLC控制器会向水泵发送信号，启动水泵加压提供水源。
流经水管时，水会被送到清洁设备中进行过滤杀菌、矿化等处理，然后再将水存放到水箱中。
当水箱中水位达到预设高度时，PLC控制器会发出停止水泵工作的指令，供水过程结束。
PLC控制器还会监测水温和水质等参数，并根据预设条件进行调整，确保供水系统处于最优状态。
三、系统组成1. PLC控制器PLC控制器是整个系统的中枢，负责监测并控制清洁设备的工作状态，保持供水系统的运行稳定。
PLC控制器具有高速度、高检测精度和灵活的可编程性等特点，可以根据实际需要随时进行参数设置和修改。
2. 清洁设备清洁设备是PLC控制器控制的核心部分，包括过滤器、消毒器、矿化器等。
过滤器可以去除水中的小颗粒杂质，消毒器可以杀灭水中的细菌，矿化器则可以增加水质中的矿物质含量，从而提高水的品质。
3. 水箱水箱是供水系统的储水设备，负责存放处理后的水，以备不时之需。
水箱的容量应根据实际需求进行合理设置，以满足居民生活的日常用水和消防用水等多种需求。
4. 水泵水泵是供水系统的重要组成部分，负责将水从储水设备送入供水管道，确保居民能够随时使用到清洁水源。
自动供水控制系统的设计方案(PLC)
随着社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高;再加上目前能源紧缺，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势。
本课题用PLC实现了自动供水控制系统，介绍了恒压供水的基本原理以及系统构成的基础，说明了可编程控制器（PLC）在恒压供水系统中所担任的角色。
从系统的整体设计方案和实际需求分析开始，紧密的联系实际生活的需要，力求做到使系统运行稳定，操作简便，解决实际中问题，保证供水安全、快捷、可靠。
关键字：PLC恒压供水变频器ABSTRACTWith the rapid development of social economy, it is demanded the better of water supply’s quality and reliability of water supply system.Meanwhile energy resources are seriously lack. So it is inevitable tendency to design water supply system which has high function and saves on energy well, with help of advanced technique of automation,control and communication. At the same time this system can adapt different water supply fields.This subject realize the automatic water control system that used of PLC ,it introduced the basic principle that constant voltage supplies water and foundation that the system form , have stated the role served as of the programmable controller (PLC ) in the water -supply system of constant voltage. Since the whole design plan of the system and actual demand are analysed, the need of close life of intergrating with practice, make every effort to make sure to make the system run steadily, easy and simple to handle, solve and hit the problem actually, guarantee to supply water of the security, swift , reliable. Constant voltage has supplied water and guaranteed to support the water quality amount, the control system taking PLC as host computer has enriched the systematic control function, have improved systematic dependability.Key word: PLC (programmable controller ), Constant voltage, supplies water, Frequency converter第一章绪论 ........................................................................................................... - 1 -1.1变频恒压供水产生的背景和意义 (1)1.2变频恒压供水系统的国内研究现状 (1)1.3本文研究的系统组成和工作原理 (2)第二章PLC概述 .................................................................................................. - 3 -2.1PLC介绍 (3)2.2PLC工作原理 (4)2.3PLC的编程语言 (6)2.4PLC的分类 (9)2.5PLC控制系统的结构 (10)第三章系统硬件的设计 ..................................................................................... - 13 -3.1恒压供水系统的基本构成 (15)3.2系统控制要求 (17)3.3控制系统的I/O点及地址分配 (18)3.4系统选型 (19)3.5PLC模拟量控制单元的配置以及应用 (19)第四章系统程序设计 ......................................................................................... - 25 -4.1由“恒压”要求出发的工作泵组数量控制管理 (25)4.2多泵组泵站泵组管理规范 (25)4.3程序的结果以及程序功能的实现 (25)总结 ......................................................................................................................... - 36 -参考文献 ................................................................................................................. - 37 -致谢 ......................................................................................................................... - 38 -第一章绪论随着变频调速技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，变频恒压供水系统已逐渐取代原有的水塔供水系统，广泛应用于多层住宅小区生活消防供水系统。
PLC供水系统课程设计报告书
第一章引言我们都知道，水是人类生活生产中不可缺少的物质，在提倡节能环保的时代，对于我们这个水资源，电能短缺的国家，节约更显得尤为重要。
随着人们生活水平的提高，城市中各小区的建设发展的十分迅速，同时也对小区的基础建设提出了更高的要求。
小区的供水系统的建设正是其中的一部分，供水的可靠性、稳定性、经济型直接影响到小区居民的正常生活和工作，也直接体现出小区物业管理水平的高低。
现在某物业供水系统有水泵4台，供水管道安装压力检测开关K1、K2和K3，K1接通，表示水压偏低；K2接通表明水压正常；K3接通，表明水压偏高。
对于供水系统有以下控制要求：（1）自动工作时，当用水量少，压力增高，K3接通，此时可延时30s后撤除1台水泵工作，要求工作的水泵先切断；压力降低，K1接通，此时可延时30s 后增设1台水泵工作，要求未曾工作过的水泵增加投入运行；当K2接通，表示水压正常，可维持水泵运行数量。
工作时，要求水泵至少为1台，最多不得超出4台。
（2）各水泵工作时，均应有工作状态显示。
（3）手动工作时，要求4台水泵可分别独立操作（分设起动和停止开关），并分别具有过载保护，可随时对单个水泵进行断电控制。
（4）设置“自动手动”切换开关（ON——手动，OFF——自动），另设自动运行控制开关（ON——自动运行，OFF——自动运行停止）。
对于这个恒压供水系统，总体设计思路如下：选择合适的电动机，画出主电路图，确定I/O地址分配表，确定PLC的CPU，根据系统的控制要求选择合适的CPU,选出CPU后之后按照控制要求设计出梯形图，编译成STL语序表。
第二章硬件设计2.1供水主电路设计由设计内容和要求可知，本设计要用到四台水泵，在设计主电路时，水泵以电动机代替，图中的KM为接触器线圈，FR为热继电器，主电路中有短路过载保护，主电路如图所示：2.2 供水系统的I/O地址分配表供水系统的I／O地址分配表本设计的控制部分有PLC完成。
由于本系统控制分手动和自动运行，手动运行时，每台水泵分别有启动和停止开关，自动运行时需要有自动运行/停止开关。
plc供水系统课程设计
plc供水系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和在供水系统中的应用。
2. 了解供水系统的基本组成部分，如水泵、阀门、传感器等，并掌握其与PLC 的连接方式。
3. 学会使用PLC编程软件进行供水系统的编程与调试。
技能目标：1. 培养学生运用PLC技术解决实际供水问题的能力。
2. 提高学生动手实践能力，能够独立完成供水系统的PLC接线、编程和调试。
3. 培养学生团队协作和沟通能力，能够在项目实施过程中进行有效沟通与协作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱自动化技术，增强对PLC技术的学习兴趣。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性，养成良好的实验习惯。
3. 增强学生的环保意识，认识到自动化技术在节能环保方面的重要性。
本课程针对高年级学生，具有较强的实践性和综合性。
结合学生特点，课程目标注重理论与实践相结合，以培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力为主。
通过本课程的学习，使学生能够将PLC技术应用于供水系统领域，为将来从事自动化相关行业奠定基础。
同时，注重培养学生的情感态度价值观，使他们在掌握专业知识的同时，具备良好的职业素养和社会责任感。
二、教学内容1. PLC基本原理：介绍PLC的组成、工作原理、性能指标等，使学生建立对PLC的基本认识。
教材章节：第一章《PLC概述》2. 供水系统组成：讲解供水系统的基本组成部分及其功能，分析供水系统中PLC的应用。
教材章节：第二章《供水系统及其自动化》3. PLC编程软件使用：教授PLC编程软件的操作方法，包括编程、仿真和调试等。
教材章节：第三章《PLC编程与仿真》4. 供水系统PLC接线与编程：讲解供水系统中PLC的接线方法，引导学生学习PLC编程技巧。
教材章节：第四章《PLC应用实例》5. PLC供水系统调试与优化：教授供水系统调试方法，分析常见问题及解决方案，提高学生解决问题的能力。
教材章节：第五章《PLC系统调试与优化》6. 供水系统节能控制：探讨PLC在供水系统节能控制方面的应用，培养学生的节能意识。
基于plc变频恒压供水自控系统的设计
锋绘２０１９年第６期１６９㊀基金项目:２０１６年度湖南省教育厅科学研究项目:基于P L C 变频恒压供水自控系统的设计(１６C １５８７).作者简介:张少波(１９７１－),男,湖南吉首人,硕士,讲师,湘西民族职业技术学院,研究方向:电子电力专业教学与实训.基于P L C 变频恒压供水自控系统的设计张少波(湘西民族职业技术学院,湖南吉首４１６０００)摘㊀要:传统的供水方式主要有:恒速泵加压供水㊁水塔高位水箱供水㊁单片机变频调速供水等,无论是在系统的可靠性㊁供水效率或者节约能源的问题上都是存在着许多的不足和缺陷.现在的供水模式向着高效节能㊁自动化程度较高的方向发展,所以利用最新的科学技术手段,通过变频技术控制的恒压供水自动化系统在我们日常生活中得到了越来越广泛的应用.关键词:P L C ;恒压供水;控制系统;设计１㊀恒压供水的控制目标满足用户对流量的要求是供水系统的控制目标,而流量的大小取决于水泵的扬程,但是对水泵扬程的测量与控制比较困难.设Q g 为供水能力,Q n 为用水需求量,p 为管道中水压,则三者之间的平衡关系如下:当供水能力Q g 大于用水需求量Q n 时,则水压p 上升;当供水能力Q g 小于用水需求量Q n 时,则水压p 下降;当供水流量Q g 等于用水需求量Q n 时,则水压p 不变.所谓供水能力是指水泵所能提供的水流量,其大小取决于水泵的容量大小和管道的阻力情况.而用水流量是指用户实际使用的需求量,其大小取决于用户的用水量.因此,供水能力和用水流量之间的矛盾主要反应在水压力的变化上.所以,控制了水压力也就相应地控制了流量,这就是恒压供水所要控制的最根本目标.２㊀系统控制方案系统的外部设备主要为主供水回路㊁备用回路㊁清水池及泵房.其中,泵房里有三台水泵电机,在出水管道中均装有手动或电动蝶阀,以供维修和调节水量之用.三台水泵由变频器控制转速,根据用水量的变化不断调节以维持生活用水的恒压供应.根据系统的设计要求提出通用变频器＋P L C 的控制方式.这种控制方式通用性强,灵活可靠.用户可根据不同的控制要求组成不同规模的系统.２．１㊀系统构成压力传感器通常被安放在泵站的出水口位置,其主要作用是对管网中的水压进行检测.一般来说,在用水量较大的时段,水压通常偏低;在用水量较小的时段,水压通常会升高.对于这种压力的变化,压力传感器通常会把水压的高低变化情况转化为电流信号或是电压信号大小的变化,并且传递给调节器.调节器内有事先设定好的水管压力给定值,在接收到压力传感器给定的管网水压实测值之后,其就会根据给定值和实测值的具体情况进行综合分析处理,然后依照相关的调节规律,发出相应的系统调节信号.比如,调节器在接收到水压实测值之后,通过与给定值做差比较发现实测值比给定值小,这意味着系统水压达不到理想水压要求,比较发现实测值比给定值大,表明系统水压已经超过了理想水压,此时调节器就会发出信号使水泵电机转速降低.另外,调节器输出的信号通常为在４m A ２０m A 范围间变化的电流信号或者是０V １０V范围间变化的电压信号,这些模拟信号的量值一般与之前提到的给定值和实测值的差值成比例变化,以此驱动执行设备.对于变频恒压供水系统而言,变频器就是其执行设备.调节器就会发出信号使水泵电机转速提升.２．２㊀供水系统工作流程第一,系统通电启动,变频器启动后拖动水泵电机M １工作,然后P L C 计算出变频器的输出频率,根据这一输出频率由变频器调节M １的转速,水泵电机M １工作在调速运行状态.当测得的输出压力达到设定值,供水量与用水量基本达到平衡状态,转速达到稳定状态.第二,当测得的水压减小时,压力变送器反馈的信号将会减小,说明此时用水量在增加,水压的偏差值增大,变频器根据偏差值调节输出频率控制水泵电机增速,当水泵电机的转速达到新的稳定值时,也就满足了此时的供水需求.反之,当测得水压增加时,变频器根据偏差值调节输出频率,减小水泵电机的转速达到新的稳定值.第三,当测得水压增加时,变频器降低输出频率,若此时频率仍然低于下限频率,仍然不能使实际水压低于设定压力时,若减泵的条件,P L C 将发出指令工频运行状态下的水泵M ２关掉,减小水压至设定值.３㊀系统软件设计在自动运行方式下开始启动运行时,首先检测水池水位,若水池水位符合设定水位要求,１＃泵变频交流接触器吸合,电机与变频器连通,变频器输出频率从０H z 开始上升,此时压力变送器检测压力信号反馈P L C ,由P L C 经P I D 运算后控制变频器的频率输出;如压力不够,则频率上升至５０H z,延时一定时间后,将１＃泵切换为工频,２＃泵变频交流接触器吸合,变频启动２＃水泵,频率逐渐上升,直至出水压力达到设定压力,依次类推增加水泵.如用水量减小,出水压力超过设定压力,则P L C 控制变频器降低输出频率,减少出水量来稳定出水压力.４㊀结语通过引入变频器的P I D 调节,能够根据小区用户实际的用水需求来对网管的压力进行设定,调节电机转速对水泵的输出水量进行自动的控制,能够有效的减少水资源的浪费;变频器能够实现软启动,有效的减少了了频率切换所引起的冲击,使得管网的寿命增加,从而使恒压供水系统具有了更高的控制性能和性价比.随着科学技术的不断发展和网络技术的大范围应用,以此导致能量的日益匮乏,因此设计变频恒压供水系统并大力普及它的应用来弥补能量紧缺的情况会变得越来越重要.变频恒压供水的控制技术日渐成熟,但是对于其未来的发展仍待深入研究.参考文献[１]柳栋梁．基于P L C 的无塔恒压供水控制系统的研究与开发[D ]．兰州理工大学,２０１６．[２]李世隆．P L C 变频调速恒压供水控制系统研究[J ]．中国高新技术企业,２０１５,(３３５２０):１３Ｇ１４．[３]韩鹂．基于组态㊁变频器与P L C 的恒压供水系统的设计[J ]．科技展望,２０１５,２５(３５３３６):１１５．[４]杨扬．P L C 变频调速恒压供水在供水系统中的实践[J ]．科技与创新,２０１６,(５１０３):１０４Ｇ１０５．。
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工业职业技术学院Hunan Industry Polytechnic题目基于PLC的供水控制系统设计系名称电气工程系专业及班级机电S2012-1学生长虹学号43指导教师力颜志红摘要本课题以某小区供水系统的改造为背景，根据供水系统的特性和实际情况的要求，采用PLC实现供水过程的全自动控制，满足居民用水的需要。
研究的主要容包括:基于PLC自来水控制系统整体方案的设计、PLC控制系统原理、重点探讨PLC控制系统硬件、软件的设计，对PLC在实际现场控制过程中经常遇到的一些实际问题的解决，基于该工程项目的电气控制系统设计与实现展开的，采用可编程控制器PLC，完成了整个电气控制系统的软硬件的设计，基本达到了预期的目标，实现了小区供水的自动化。
关键词PLC；供水系统；自动控制目录第1章绪论 (4)1.1课题背景和意义 (4)1.2 国外物业供水系统发展与现状 (4)1.3 可编程控制器(PLC)的特点及应用 (5)1.4 基于PLC的物业供水系统实现功能及特点 (6)第2章供水系统的理论分析及方案的确定 (7)2.1 恒压供水系统原理 (7)2.2 系统方案确定 (7)第3章供水系统的硬件设计 (9)3.1 系统主要配置的选型 (9)3.1.1 水泵机组的选型 (9)3.1.2 PLC的选型 (10)3.1.3 压力传感器的选型 (11)3.2 可编程控制器I/O分配 (13)3.3 系统电路分析及设计 (14)3.3.1 系统电源 (14)3.3.2 供水系统主电路分析与设计 (14)3.3.3 PLC I/O接线图 (16)3.3.4 压力传感器信号处理 (17)3.3.5 报警电路设计 (18)第4章供水系统的软件设计 (20)4.1 供水系统程序流程图 (21)4.2 供水系统程序设计 (22)4.2.1 供水系统的程序主体思路 (22)4.3.2 供水系统程序设计 (23)结论 (27)参考文献 (28)第1章绪论1.1课题背景和意义我们都知道，水是人类生活、生产中不可缺少的重要物质，在建设节约型时代特征的前提下，我们这个水资源和电能短缺的国家，长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，自动化程度低，而随着我国社会经济的发展，人们生活水平的不断提高，以及住房制度改革的不断深入，城市中各类小区建设发展十分迅速，同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。
小区供水系统的建设是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活，也直接体现了小区物业管理水平的高低。
本系统就是在这种背景下设计的。
PLC供水系统集电气技术、现代控制技术于一体。
采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性，同时系统具有良好的节能性，这在能源日益紧缺的今天尤为重要，所以研究设计该系统，对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。
1.2 国外物业供水系统发展与现状可编程序控制器(program logical controller)，简称PLC，是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统。
世界上第一台可编程控制器是美国数字设备公司(DEC)于1969年研制的。
早期的可编程控制器由分离元件和中小规模集成电路组成，主要功能是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时等，PLC将传统的继电器控制技术与新兴的计算机技术和通信技术融为一体，具有可靠性高、功能强、应用灵活、编程简单、使用方便等一系列优点。
70年代初期，体积小、功能强和价格便宜的微处理器被用于PLC，使得PLC的功能大大增强，具有了：可靠性高、具有丰富的I／O接口模块、采用模块化结构、编程简单易学安装简单，维修方便等特点。
以及良好的工业环境工作性能和自动控制目标实现性能，在工业生产中得到了广泛的应用。
PLC在物业供水方面也得到了广泛的应用。
传统的小区供水方式有恒速泵加压供水、水塔高位水箱供水、气压罐供水、液力耦合器和电池滑差离合器调速的供水方式、单片机变频调速供水系统等。
这些传统的供水方式或多或少都存在各自的缺点和不足，比如：恒速泵加压供水方式无法对供水管网的压力做出及时的反应，水泵的增减都依赖人工进行手工操作水塔高位水箱供水基建投资大，占地面积大，维护不方便，水泵电机为硬起动，启动电流大、单片机变频调速供水系统开发周期比较长，对操作员的素质要求比较高，可靠性比较低，维修不方便，且不适用于恶劣的工业环境。
综上所述，传统的供水方式普遍不同程度的存在浪费水力、电力资源；效率低；可靠性差；自动化程度不高等缺点，在这种情况下人们想到了基于PLC的供水系统设计。
目前国外基于PLC的供水系统设计技术比较多，并且有些技术已经相当成熟，从简单的基于PLC的恒压供水系统设计到基于PLC的变频恒压供水系统设计，其中后者的变频技术是现在研究的核心，变频技术是在电力电子技术、计算机技术和自动控制技术及电机控制理论发展的基础上发展起来的。
本文的基于PLC的物业供水系统设计属于恒压供水，由于PLC的可靠性高、功能强、应用灵活、编程简单、使用方便等特点，与传统的供水系统相比本系统有很大的实用价值。
1.3 可编程控制器(PLC)的特点及应用可编程序控制器(program 109ical controller)，简称PLC，是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统，它是以微处理机为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，是当今工业发达国家自动控制的标准设备之一。
由于PLC采用了“三机一体化”的综合技术即集计算机、仪器仪表、电气控制于一身，具有高可靠性、强抗干扰能力、组合灵活、编程简单、维修方便和低成本等诸多特点，因而与其它控制器相比它更加适合工业控制环境和市场的要求，再加上PLC发展过程中产品的系列化、产业化和标准化，使之从早期的逻辑控制、顺序控制迅速扩展到了连续控制，开始进入批量控制和过程控制领域，并迅速成为工业自动化系统的支柱。
目前，PLC在小型化、大型化、大容量、强功能等方面有了质的飞跃。
1.4 基于PLC的物业供水系统实现功能及特点本设计是基于PLC的物业供水系统，具有以下特点：供水系统有水泵4台，供水管道安装压力检测开关K1，K2和K3。
K1接通，表示水压偏低；K2接通，表示水压正常；K3接通，表示水压偏高。
（1）系统分手动工作和自动工作两种状态，自动工作时，当用水量少，压力增高，K3接通，此时可延时30s后撤除1台水泵工作，要求先工作的水泵先切断；当用水量多时，压力降低，K1接通，此时可延时30s后增设1台水泵工作，要求未曾工作过的水泵增加投入运行；当K2接通，表示供水正常，可维持水泵运行数量。
（2）各水泵工作时，均应有工作状态显示。
（3）手动工作时，要求4台水泵可分别独立操作（分设起动和停止开关），并分别具有过载保护，可随时对单台水泵进行断电控制（若输入点不够，可减少一个过载保护收入）。
（4）设有“自动/手动”切换开关（ON——手动，OFF——自动），另设自动运行控制开关（ON——自动运行，OFF——自动运行停止）。
（5）设有高压报警和低压报警。
高压报警指示灯，当只有一台水泵在工作，但是，水压还是超过正常值，这时就要报警来提醒工作人员，由工作人员决定是否手动关掉所有水泵。
低压报警指示灯，当4台水泵都投入工作，但是，水压还是低于正常值，如果这种状态经常发生，那么，这个系统就要考虑增设水泵以保证供水的正常。
第2章供水系统的理论分析及方案的确定2.1 恒压供水系统原理恒压供水系统的供水部分主要由水泵、电动机、管道和阀门等构成。
通常由异步电动机驱动水泵旋转来供水，并且把电机和水泵做成一体，通过调节电机机组工作电机的数量，从而改变水泵的出水流量而实现恒压供水的。
因此，恒压供水系统的实质是电机的工作控制。
电动机的控制通常使用接触器，PLC通过控制接触器来实现自动控制电机机组的电机从而实现了恒压供水。
2.2 系统方案确定恒压供水的原理分析可知，该系统主要有压力传感器、压力变送器、恒压控制单元、水泵机组以及低压电器组成。
系统主要的设计任务是利用恒压控制单元控制多台水泵，实现管网水压的恒定压力供水，可供选择的方案有：1、人工控制+水泵机组+压力传感器这种控制系统结构简单，实现起来也比较容易，就是派专人看着压力传感器传输过来的数据，人工选择哪台水泵工作和控制几台水泵机组工作。
这种控制比较落后，可靠性不高。
需要工作人员一直守在控制室里，实时控制，效率低。
因此不选并用此方案。
2、单片机+水泵机组+压力传感器这种方式控制精度高、控制算法灵活、参数调整方便，具有较高的性能价格比。
但开发周期长，程序一旦固化，修改较为麻烦，因此现场调试的灵活性差，同时在运行时，将产生干扰，水泵的功率越大，产生的干扰越大，所以必须采取相应的抗干扰措施来保证系统的可靠性。
该系统适用于某一特定领域的小容量的恒压供水系统中。
3、PLC+ 水泵机组+压力传感器这种控制方式灵活方便。
具有良好的通信接口，可以方便地与其他的系统进行数据交换，通用性强，由于PLC产品的系列化和模块化，用户可灵活组成各种规模和要求不同控制系统。
在硬件设计上，只需确定PLC的硬件配置和I／O 的外部接线，当控制要求发生改变时，可以方便地通过Pc机来改变存贮器中的控制程序，所以现场调试方便。
同时由于PLC的抗干扰能力强、可靠性高，因此系统的可靠性大大提高。
因此该系统能适用于各类不同要求的恒压供水场合，并且与供水机组的容量大小无关。
通过对以上这几种方案的比较和分析，可以看出“PLC+水泵机组+压力传感器”的控制方式更适合于本系统。
这种控制方案既有扩展功能灵活方便、便于数据传输的优点，又能达到系统稳定性及控制精度的要求。
第3章供水系统的硬件设计3.1 系统主要配置的选型3.1.1 水泵机组的选型水泵机组的选型基本原则，一是要确保平稳运行；二是要经常处于高效区运行，以求取得较好的节能效果。
要使泵组常处于高效区运行，则所选用的泵型必须与系统用水量的变化幅度相匹配。
本文以某小区的实际生活用水的数据进行选型，该小区生活用水具体要求为：1)由多台水泵机组实现供水，流量围600m2／h，扬程60米左右，出水口水压大小为0.4Mpa；2)设置一台水泵作用于小流量时的供水；供水压力要求恒定，尤其在换泵时波动要小；3)系统能自动可靠运行，为方便检修和应急，应具备手动功能。
4)具有完善的过载保护功能，系统要求较高的经济运行性能。
根据以上系统要求的总流量围、扬程大小，确定供水系统设计秒流量和设计供水压力(水泵扬程)，考虑到用水量类型为连续型低流量变化型，确定采用4台熊猫机械(集团)生产的SFL系列主水泵机组。