摘要：本文以高層樓宇供排水系統(tǒng)為對象，設(shè)計了一套基于西門子PLC的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)和自動排水系統(tǒng)。規(guī)劃了針對此類樓宇的供排水系統(tǒng)方案，定義核心元件為變頻器和PLC，實(shí)現(xiàn)供水系統(tǒng)高效低耗、排水系統(tǒng)及時集中處理的運(yùn)作方式，保證了樓宇供排水系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

    0 引言
    隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市中樓宇建設(shè)發(fā)展迅速，在倡導(dǎo)節(jié)水節(jié)能的背景下，對樓宇的供排水等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高要求。目前運(yùn)用最廣泛的是傳統(tǒng)的直接開放式供水，而繼電器控制模式下的機(jī)械觸點(diǎn)和控制線路長期處于惡劣的現(xiàn)場環(huán)境下，易出現(xiàn)設(shè)備老化損壞、系統(tǒng)故障率高等問題。傳統(tǒng)污水排放系統(tǒng)采用直排方式，導(dǎo)致排水壓力大時易出現(xiàn)污水倒流問題，對城市衛(wèi)生造成影響。
    本文基于西門子PLC設(shè)計樓宇供排水系統(tǒng)，對變頻電機(jī)采用PID控制和模糊PID自調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對水壓的恒定控制。根據(jù)實(shí)時高層壓力變送器的數(shù)據(jù)，使用PID調(diào)節(jié)變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速，來保證樓宇自動供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性。采用PLC排水自動控制系統(tǒng)限制排污，使污水更加順暢地排至市政污水管，保證市政排污的穩(wěn)定性和可靠性。

    1 供排水系統(tǒng)方案
    1.1樓宇自動供排水系統(tǒng)方案
    樓宇自動供排水系統(tǒng)方案簡圖如圖1所示，以一幢10層大樓的供排水系統(tǒng)為研究對象，市政供水管道埋設(shè)在地下1m，管道水壓為0. 4MPa，采用水泵2次加壓供水以滿足高層用水需求。供水系統(tǒng)組成模塊如圖2所示，樓宇負(fù)一層設(shè)置供排水系統(tǒng)中心，由1個水罐、市政自來水供水主管、PLC自動恒壓供水控制箱、水壓檢測儀、1臺220V電動截止閥、2臺15kW 380V變頻電機(jī)、2臺7級冷水泵和止回閥組成。室外排水系統(tǒng)組成模塊如圖3所示，由1個污水水槽、水位檢測儀、2臺220V電動截止閥、PLC自動排水控制箱和污水管水位紅外監(jiān)測儀組成。

    1.2工作原理
    在供水系統(tǒng)中，水罐上安裝磁浮球水位監(jiān)測儀，通過3個雙簧管水位探頭實(shí)現(xiàn)監(jiān)測功能。水罐頂部接市政供水主管并配備電動截止閥，通過水位信號控制閥門通斷控制水量；底部引至冷水泵進(jìn)水端，電機(jī)驅(qū)動水泵將水揚(yáng)至每個樓層。樓層中鋪設(shè)管網(wǎng)，每戶接有1根水管，第8層、第9層進(jìn)水管中加裝水壓傳感器監(jiān)控水壓。污水水槽設(shè)置4個水位檢測儀，污水水槽至市政污水管上方安裝有污水管水位紅外監(jiān)測儀，監(jiān)測污水管中水位高度。
    供排水控制系統(tǒng)均通過供水中心室PLC自動供排水控制箱實(shí)時控制。控制系統(tǒng)由水壓給定信號、水壓壓力傳感器、變送單元和控制對象組成。水壓壓力傳感器將所需控制對象的壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號，與水壓給定信號作差，得到偏差信號。偏差信號送人控制器，經(jīng)過算法處理后送給執(zhí)行器，由執(zhí)行器來實(shí)現(xiàn)被控對象的水壓調(diào)節(jié)。本設(shè)計中的水壓傳感器選用多晶硅壓力傳感器。

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