宿舍楼顶蓄水池控制装置程序设计

0 摘要

蓄水池广泛应用于人们的生产生活中，实现其液位的自动控制不仅可以更精确的控制液位，还可以节约人力，省去人工照看的麻烦。PLC因其故障率低、可靠性高、维修方便等特点而很适合蓄水池液位的自动控制。本次设计的蓄水池液位自动控制由底部液位开关、中部液位开关、中上部液位开关、顶部液位开关及1号水泵和2号水泵组成。当液位到达某高度水位时，触发相应液位开关，根据程序确定两个泵的工作状态，实现液位的自动调节。考虑到特殊情况，在蓄水池顶部加有防止液位溢出开关，当液位到达顶部时，1号、2号水泵同时停止工作。

1 蓄水池液位自动控制总体方案设计 1.1蓄水池液位控制的总体要求分析

（1）学生某宿舍楼楼顶有一蓄水池，底部有液位开关K1、中部有液位开关K2、中上部有液位开关K3、顶部有液位开关K4，各液位开关均为常开信号；配有两台水泵，日常使用1#水泵,2#水泵为备用泵。

（2）当中部液位开关K2信号为0时，表明水池水位低，需要开启1#水泵，当中上部液位开关K3信号为1时，说明水位接近理想水位，延迟10秒停止水泵；如果顶部液位开关K4信号为1，表明水位到达上限，停止所有水泵。

（3）当底部液位开关K1为0时，表明液位到达下限位报警位置，此时需要同时开启1#、2#水泵，如果中部液位开关K2信号为1，表明液位已经脱离下限报警位置，关闭2#水泵，继续开启1#水泵，此时控制要求与（1）一致。

1.2 程序执行的基本步骤

（1）当液位到达中部时，中部液位K2位开关为0，此时1号水泵开始工作，向蓄水池加水。

（2）当液位到达中上部时，中上部液位开关K3为1，此时断开延时定时器开始定时，定时时间到后关闭1号水泵，停止向蓄水池中加水。

（3）若蓄水池中液位过低，接近底部时，底部的液位开关K1为0，此时1号、2号水泵同时工作向蓄水池中加水。液位到达中部时，2号水泵停止工作，由1号水泵继续执行上述前两步。

（4）若蓄水池中液位过高，到达顶部时，顶部的液位开关K4为1，K4的常闭触点断开，使1号、2号水泵同时停止工作，防止液位过高溢出蓄水池，导致水资源的浪费。 1.3 I/O点表

根据本次设计的题目及要求可知:底部液位开关K1、中部液位开关K2、中上部液位开关K3、顶部液位开关K4是输入触点。驱动1号水泵、2号水泵工作的两个输出触点。I/O点表如下：

I/O点表 名称 底部液位开关 中部液位开关 中上部液位开关 顶部液位开关 1号水泵 2号水泵

1.4 程序流程图 2 系统程序设计 代码 输入信号 K1 K2 K3 K4 输出信号 地址编号 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 Q0.1 Q0.2

开始 K1为0

K2为0 1# 2#启动

1#启动 K2为1 2#关闭

K3为1

是 否

K4 为 1

是 否 停止所有 延迟10S停1# 结束 2.1 梯形图

2.2 过程分析

（1）当中部液位开关为0时，I0.2的常闭触点接通，断开延时定时器的使能输入端与I0.3（此时为0）的常闭触点相连，由断开延时定时器的工作原理可知，其输出位为1，因此Q0.1的“线圈”通电,1号水泵开始工作。

（2）Q0.1为1时，其常开触点闭合，电路构成了“启保停”电路，I0.1的常闭触点断开后1号水泵仍可继续工作。

（3）液位到达中上部液位开关时，I0.3为1，其常闭触点断开，因断开延时定时器的使能输入端信号为0，定时器开始定时，当到达预设值即10S后，其输出位由1变为0，Q0.1的“线圈”断电，1号水泵停止向蓄水池中加水。

（4）当蓄水池中液位过低，到达底部时，底部的液位开关为0，其常闭触点接通，Q0.2的“线圈”通电，2号水泵也开始工作。液位到达中部液位开关时I0.2为1，其常闭触点断开，Q0.2的“线圈”断电，2号水泵停止工作。 （5）2号水泵关闭后，1号水泵的工作过程如上所述。

（6）当蓄水池中液位过高，到达顶部时，I0.4为0，其常闭触点断开，因I0.4与Q0.1、Q0.2串联，1号和2号水泵此时均不会工作，防止水溢出蓄水池造成浪费。

3 总结

经过这次蓄水池液位自动控制的程序设计，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到很多书本上没有学到过的知识，对PLC在实际中的应用有了更深的了解。PLC的特点显著，可以很容易的满足各种控制要求，因此学好PLC的知识，对我们来说很重要。由于经验有限，还有许多未考虑周全的地方，设计的程序还有改进的地方。