水塔水位控制

7.2.11　水塔水位控制

1）概述

某单位自来水供水系统中，为解决其高层建筑物的供水问题，建有一个46m高的水塔，该水塔正常水位变化范围为2.2m，采用水泵为其供水，水塔距离泵房较远。泵房有5台22 kW交流380V泵用异步电动机。正常运行时，4台电动机运转，1台电动机备用。水塔水位控制工作示意图如图7.16所示。

图7.16　水塔水位控制工作示意图

2）控制要求

（1）因电动机功率较大，为减小启动电流对电网的冲击影响，电动机采用星形—三角形降压启动方式，并错开启动时间（间隔时间为5s）。

（2）备用电动机可通过预置开关预先随意设置，避免某一台电动机因长期闲置而产生锈蚀。如果未设置备用电动机组号，则系统默认5号电动机组为备用。

（3）每台电动机都有手动和自动两种控制状态。在自动控制状态时，不论设置哪一台电动机作为备用，其余的4台电动机都按顺序逐台启动。

（4）在自动控制状态下，如果由于故障使某台电动机停止运行，而水塔水位又未达到最高水位时，备用电动机自动降压启动，投入运行；同时发生故障的电动机根据故障性质发出停机报警信号，提醒维护人员及时排除故障。当水塔水位达到最高水位时，高液位传感器S1（ON）发出停机信号，电动机组停止运行。当水塔水位低于最低水位时，低液位传感器S2（OFF）给出开机信号，系统自动降压启动。

（5）因泵房距离水塔较远，每台电动机都有现场操作按钮和远程操作按钮。

（6）每台电动机都有运行状态指示灯（运行、备用和故障）。

（7）液位传感器有位置状态指示灯。

3）设计提示

（1）电动机采用星形—三角形降压启动，以减小启动电流对电网的冲击影响。

（2）因泵房距离水塔较远，每台电动机都有现场操作按钮和远程操作按钮，其又分启动和停止两种按钮。

（3）停止按钮按下时，系统立即复位停止。

（4）在自动控制状态下，水塔水位的控制流程如图7.17所示。

4）设计报告要求

（1）设计报告封面、目录、设计任务书。

（2）根据设计任务的要求，进行测点统计。

（3）选择PLC，进行PLC的I/O分配，完成系统组态或硬件配置。

（4）画出PLC I/O接线图及相关的图纸。

（5）根据控制要求设计梯形图控制程序并加以说明。

（6）给出语句表（指令助记符）程序。

（7）在PLC实验室上机模拟调试，检验设计功能。

（8）写出设计心得体会。

（9）列出参考文献。