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水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统，传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点。在水资源日益匮乏的今天，节约用水、提高水资源的利用率就显得十分必要。传统的水塔水位控制为粗放式的，基本没有对水泵的合理控制，且多为人为控制，工作强度大、危险。所以除了浪费电能外，还造成了人力资源的浪费。采用新型的PLC控制供水方式与过去旧的控制方式相比在运行中的经济性、可靠性、稳定性、等方面有显著优势,特别是在提倡低碳的情况下有很好的节能效果，考虑采用可编程控制器、继电器。传感器技术和数据采集，设计一套实用水位控制方案，使系统实现自动控制且由于PLC强大的扩展性可以适应今后城市供水建设的发展。摘要：
关键词：plc 自动控制 供水系统
引言
在人们日常生产生活中，经常需要对水位进行控制，水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统, 水塔储蓄供水[1]从地面蓄水池通过水泵给水塔供水,水泵用变频器拖动控制[2],实现不同水位不同水泵运转速度控制是通过水泵将水从地面蓄水池抽到塔顶蓄水池，解决供水问题[3]。供水系统采用变频器控制水泵电机，可以达 到节能效果，彻底消除水锤效应，防止水压对管道和阀门的损害，延长水泵寿命[4]蓄水水塔是储水、配水和调压的高耸构筑物传统的水塔运用浮球实现自动控制，该方法测量水位只能提供最高点和最低点的水位信息，且准确度不高对水位的测量有一定的局限性[5]。而运用PLC自动控制原理利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化，把测量到的水位变化参数转换成相应的电信号，完成相应的水位显示、故障报警信息显示、实时曲线和历史曲线的显示，使水位保持在适当的位置，保持水压恒定从而提高了供水系统的质量。而且成本低，安装方便，灵敏性好，从而达到了满足企业或居民得到安全。水在人们正常生活和生产中始终如一-的起着至关重要、无可取代的作用[6]。一断了水轻则给人民生活带来极大的不便,重则可能造成严重的生产事故及损失,从而满足及时、准确、安全、充足的供水成为人们不但劳动强度大，工作效率低，并且安全性难以保障，由此运用PLC自动控制原理进行对供水系统提出的新要求。如果仍然使用传统的方式，不但劳动强度大，工作效率低，并且安全性难以保障，由此运用PLC自动控制原理进行自动化控制系统的改造，从而实现安全、充足、自动化的供水，具有很高的实际应用价值，对人们的生产生活具有重大意义。
2 研究现状
我国在八十年代初才开始使用PLC，目前从国外应进的PLC使用较为普遍的有日本OMRON公司C系列、三菱公司F系列、美国GE公司GE系列和德国西门子公司[7]S系列等。近年来，德国西门子公司的S7系列PLC在我国已经广泛使用, 并在各行各业的生产过程的自动控制中担任着重要角色。可编程控制器(PLC) 因为抗干扰能力强，可靠性好，控制系统结构简单，通用性强，编程方便，易于使用，维护操作方便等优势已经成为应用面最广，最广泛的通用工业控制装置，成为当代工业自动化的主要支柱之一。水塔水位采用 PLC 进行主控制[8]，与传统控制相比，PLC 在经济性、可靠性、稳定性等方面有显著优势[9]。可以利用MCGS开发界面环境,PLC开发 控制环境,传感器采集水塔水位[10]。提高液位系统的控制水平，具有很高的应用价值，并且已经在国内外企业及居民生活中得到广泛应用。
长期以来区域的供水系统都是由市政管网经过二次加压和水塔或天面水池来满足用户对供水压力的要求。传统的恒压供水方式是采用水塔、高位水池等设施来实现[11]。由于小区高楼用水有着季节和时段的明显变化，日常供水运行控制就常采用水泵的运行方式调整加上出口阀的开度调节供水的水量水压，大量能量因消耗在出口阀而浪费，而且存在着水池“二次污染”的问题[12]。随着技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，于是选择-种符合各方面规范、卫生安全而又经济合理的供水方式，对我们给供水设计带来了新的挑战[13]。
2.1 PLC控制系统设计程序控制逻辑
2.1.1 储蓄水塔系统
当系统启动时，储蓄水塔上下水位传感器会检测水位的位置，当水满时，水塔水位越过水塔的上限，但是当水供应到水塔时，水泵已经把水池里的水抽走了，这时水池液位开始低于池的上限[14]，通过液位传感器对水塔液位进行检测，获取水位信号，再将其转变成电流信号后传送至PLC，使得PLC能根据液位情况从而控制水泵机组的状态[15]上水位极限传感器检测得电，发送信号给供水设备停止供水，当水位到达下水位极限传感器时，下水位极限传感器检测得电，发送信号给供水的设备开始供水。当遇到雷雨天气时，如果雷电击中避雷针，则避雷针的传感器得电，使得整个系统停止工作并发出警告，保护整个系统的安全性，如需打开则需手动打开控制器[16]。
2.1.2 蓄水池系统
当系统启动时，蓄水池的上下水位传感器会检测水位的位置，当水位到达上水位极限传感器时[17]，上水位极限传感器检测得电，发送信号给进水阀的电磁阀停止供水，水泵停止工作[18]。当水位到达下水位极限传感器时，下水位极限传感器检测得电，发送信号给进水阀电磁阀开始进水。在进水阀旁的警报装置会时刻的监控进水阀的流量，当流量不足时发出警报，提醒操作人员对进水的管道措施进行检查。监控系统中的实时数据可以从各个部件之间进行采集和调用,从而使模型的各个部件协调配合[19,20]。
2.1.3 抽水供给系统
当启动抽水供给系统时，从地面蓄水池通过水泵给水塔供水，水泵用变频器拖动控制，实现不同水位不同水泵运转速度控制[21]变频器速度的控制通过变量 RH、RM、RL 三个变量连接实现[22]在蓄水塔下限水位开关得电时启动抽水供给系统的水泵机组，水流通过取水管经过水泵机组，水泵机组将传送至隔膜压力罐，等隔膜压力罐压力到达条件时[23]，将水推送至蓄水水塔里。在供水能力上单泵应能承担用户设计用水流量的要求，两台泵合力应该能承担用户用水峰值的要求[24]。如果水泵机组工作时，没有水流经过机组，则发出警报，提醒操作人员进行检查和维护[25]。
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