PLC+Vincc城镇供水系统自动化的设计(3)
利用PLC作为控制器的城镇供水系统主要涉及两个方面：一是信号输入；二是控制输出信号。
其一、信号输入
城镇供水系统信号输入检测主要涉及三类信号的检测，主要包括：按钮的输入检测、液位高低的输入检测，以及管内压力的输入检测。
① 按钮输入检测。大多数为人工方式控制的输入检测，主要有手动按钮、自动按钮、水泵工频启动按钮、水泵变频启动按钮，以及变频加、减速按钮等。
② 液位高低输入检测。检测水池液位的高低，用来控制整个供水系统的启动和停止。
③ 管内压力输入检测。按钮输入和液位高低输入检测到为数字量输入，管内压力输入为模拟量输入。通过将管内的压力传感器安置于适当位置上，将检测值反馈到PLC中，通过运算输出控制水泵信号。当压力值偏低时，供水量不足，导致用户无法正常用水，因此需要增加水泵的转速以增加供水量；当压力值偏高时，导致管内压力值过大，用户用水较多，容易对管道造成损害，因此减少水泵转速减少供水量，最终使管内的水压力保持在一定范围内。
其二、控制信号与输出信号
信号输出部分主要包括两个方面；一个是数字输出，即各类设备的接触器；另外一个是通信输出，即通过RS-485来控制变频器。
① 数字输出。控制各类设备的启动和停止，包括：所有水泵的工频运行和变频运行等接触器，以及进水阀门的开启与关闭。
② 通信输出。通过PLC中PID运算的数据转换成标准值，该控制信号输入到变频器的通信端口上，改变变频器的输出频率，从而控制水泵的转速，最后达到控制水管中压力的要求。
1.3 本课题主要研究内容
本课题以依托学生在学校所学的知识和学习方法，通过“城镇供水系统自动化的设计”，发扬理论联系实际的作风，使学生具有应用电气工程与自动化专业知识设计电气、自动化工程项目的初步能力；进一步提高学生综合运用各种知识的能力、学习新知识的能力和发展创新的能力。
研究、制定、落实城镇供水系统水压变化的检测、多段调速、变频器调速、水泵流量的控制等电气控制系统的方案，本课题做了以下工作：
① 用可编程序控制器实现城镇供水系统按钮输入检测、液位高低输入检测、管内压力输入检测、水泵的工频运行、水泵的变频运行、进水阀门的开启和关闭等动作的自动控制。
② 硬件设计：设计、绘制（用计算机绘制）城镇供水系统自动控制系统的框图、电气主回路原理图、PLC控制部分接线图。
③ 硬件配置：PLC选型、PLC的I/O资源配置、其他资源配置。
④ 软件设计：设计、绘制（用计算机绘制）PLC程序控制流程图、软元件设置、PLC程序梯形图。
⑤ 编写、调试PLC程序代码。
⑥ 用计算机（Vincc或组态王）实现城镇供水系统控制过程的模拟、数据显示、答辩演示等功能。
第2章 供水系统的阐述
2.1 供水系统的结构
城镇供水控制系统的设计主要包括两个方面：一方面是机械机构的设计；另一方面是PLC电气控制方面的设计。机械结构是控制系统的祭出，是实现控制功能的前提：PLC电气控制系统是实现控制机功能的核心部分。机械部分的设计相对简单，其结构、设备组成都比较固定。
2.1.1 主要组成部分
城镇供水系统的组成比较简单，主要是一些管道、水泵、变频器等，以及其他辅助设备构成，其机械主要组成部分的简单示意图如图2.1所示