PLC基本編程指令-洗手間智能沖水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

洗手間智能沖水系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄概述系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)語(yǔ)一、概述基于PLC

的智能控制沖水系統(tǒng)能夠根據(jù)學(xué)生作息時(shí)間設(shè)定忙時(shí)和閑時(shí)，并由PLC

控制在忙時(shí)使用類(lèi)似浮球閥等控制的沖水方式，只要水的壓力夠大水箱上滿水就能夠進(jìn)行沖水；而在閑時(shí)采用紅外傳感器控制的沖水方式，只有在一定數(shù)量的人如廁，或者從首次有人如廁開(kāi)始計(jì)時(shí)的時(shí)間到后，系統(tǒng)才會(huì)控制沖水。另外，該系統(tǒng)還設(shè)置了報(bào)警指示燈進(jìn)行故障信號(hào)報(bào)警指示。這種分時(shí)段采用不同沖水方式的設(shè)計(jì)，使得基于PLC

的智能控制沖水系統(tǒng)既能更好地控制用水量，又能根據(jù)作息時(shí)間進(jìn)行人性化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)設(shè)置的報(bào)警指示燈也可以實(shí)時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，從而便于進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)及維修。目錄概述系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)語(yǔ)二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于PLC

的智能控制沖水系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1

所示，整個(gè)系統(tǒng)由PLC

擔(dān)任主角，擔(dān)負(fù)核心控制作用。PLC

的輸入端信號(hào)來(lái)源于紅外傳感器和壓力傳感器。PLC

的輸出端用來(lái)驅(qū)動(dòng)電磁閥、中間繼電器、指示燈等輸出設(shè)備。圖1

基于PLC

的智能控制沖水系統(tǒng)總體架構(gòu)圖二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)PLC

在整個(gè)系統(tǒng)中占據(jù)著核心的地位，該系統(tǒng)

PLC

選用的是西門(mén)子S7-200

系列

CPU224

AC/DC/RLY

的PLC。這款PLC

采用的是交直流負(fù)載通用的RLY

輸出模式，14

輸入10

輸出，產(chǎn)品標(biāo)號(hào)是

6ES7

214-1BD23-0XB0。另外，擴(kuò)展一個(gè)數(shù)字量輸入輸出模塊EM223

DC/RLY（交直流負(fù)載通用的

RLY

輸出模式，16

輸入

16

輸出），用來(lái)彌補(bǔ)CPU224

本身輸入輸出點(diǎn)數(shù)的不足。PLC的輸入信號(hào)來(lái)源于紅外傳感器和壓力傳感器，這里，紅外傳感器和壓力傳感器均選用歐姆龍公司DC24

V的傳感器，要求紅外傳感器安裝在每個(gè)衛(wèi)生間的合適位置，壓力傳感器安裝于每個(gè)衛(wèi)生間沖水水箱的底部。二者的接線如圖2所示。圖2

紅外傳感器和壓力傳感器接線圖二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)PLC

的輸出端驅(qū)動(dòng)設(shè)備電磁閥用于控制水箱沖水，選用的是山野品牌生產(chǎn)的型號(hào)為2W-160-15（額定電壓是220

V）的電磁閥。報(bào)警指示燈用于故障信號(hào)指示，選擇的是浙江啟晟有限公司生產(chǎn)的多層警示燈紅色

LTA504-1WJ，額定電壓是DC24

V，它能夠在有故障信號(hào)時(shí)發(fā)出紅色閃亮的光，并能夠使內(nèi)部蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音。中間繼電器主要用于電磁閥信號(hào)的轉(zhuǎn)接。因?yàn)閷?shí)際連線時(shí)PLC

是固定在某一層的衛(wèi)生間中的控制箱內(nèi)，其他樓層的電磁閥安裝在各自衛(wèi)生間的水箱中，與PLC

之間有一定的距離；因此，當(dāng)距離較遠(yuǎn)時(shí)，電磁閥可能會(huì)因?yàn)樾盘?hào)傳輸過(guò)程中的衰減導(dǎo)致無(wú)法接收到信號(hào)，不能正常工作。此時(shí)，需要中間繼電器作為中間過(guò)渡的橋梁來(lái)轉(zhuǎn)換一下，以解決遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膯?wèn)題。這里選用的是歐姆龍

DC24

V的中間繼電器，要求全部安裝在PLC

的控制箱中。PLC

的輸入端用來(lái)連接每個(gè)衛(wèi)生間的紅外傳感器和壓力傳感器，輸出端用來(lái)驅(qū)動(dòng)每個(gè)衛(wèi)生間的中間繼電器和報(bào)警指示燈。系統(tǒng)PLC

的I/O

分配表如表1

所示，系統(tǒng)硬件接線如圖3

所示。圖3

系統(tǒng)硬件接線圖二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)基于

PLC

的智能控制沖水系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是：可以根據(jù)學(xué)生的作息時(shí)間來(lái)設(shè)定忙時(shí)和閑時(shí)的時(shí)段，并采用不同的沖水方式，從而達(dá)到節(jié)約用水的目的。系統(tǒng)程序流程如圖

4

所示，系統(tǒng)首先由

PLC來(lái)判定忙時(shí)和閑時(shí)，然后選擇相應(yīng)的沖水方式進(jìn)行沖水。（1）忙時(shí)，采用的是類(lèi)似浮球閥的沖水方式，由壓力傳感器檢測(cè)水箱水壓是否正常即水箱是否上滿水，如果上滿，PLC

則驅(qū)動(dòng)電磁閥打開(kāi)并進(jìn)行實(shí)時(shí)沖水；如沒(méi)有則電磁閥關(guān)閉，系統(tǒng)控制水箱不會(huì)沖水。（2）閑時(shí)，根據(jù)紅外傳感器檢測(cè)到的如廁人數(shù)、從首次有人如廁開(kāi)始計(jì)時(shí)的時(shí)間長(zhǎng)短及水箱是否上滿水這三個(gè)條件的狀態(tài)，通過(guò)PLC

程序共同協(xié)作完成沖水狀態(tài)的控制。當(dāng)如廁人數(shù)達(dá)到設(shè)定值且水箱水位上滿或者從首次有人如廁開(kāi)始計(jì)時(shí)且計(jì)時(shí)時(shí)間到時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)PLC控制電磁閥打開(kāi)進(jìn)行沖水；否則，系統(tǒng)控制水箱不會(huì)沖水。圖4

系統(tǒng)程序流程圖目錄概述系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)語(yǔ)基于

PLC

的智能控制沖水系統(tǒng)能夠更好地控制用水量以達(dá)到節(jié)約用水的目的。（1）教室的忙時(shí)和閑時(shí)時(shí)段和學(xué)生宿舍的忙時(shí)和閑時(shí)時(shí)段，可以通過(guò)

PLC

程序較為方便地進(jìn)行設(shè)置。（2）系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置報(bào)警指示燈進(jìn)行故障報(bào)警，可以對(duì)設(shè)備加以實(shí)時(shí)監(jiān)控，以便于進(jìn)行設(shè)備的保養(yǎng)及維修。（3）系統(tǒng)使用中間繼電器作為中間過(guò)渡的橋梁，解決了遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膯?wèn)題，同時(shí)，還可以很方便地通過(guò)增加

PLC

擴(kuò)展模塊進(jìn)行

I/O

點(diǎn)數(shù)的增加，來(lái)擴(kuò)充控制公共衛(wèi)生間的個(gè)數(shù)，升級(jí)改造十分簡(jiǎn)單。（4）該系統(tǒng)不僅適用于學(xué)校公共衛(wèi)生間，對(duì)于景區(qū)等公共場(chǎng)所衛(wèi)生間也具有一定的適用性

，只需根據(jù)客流高峰時(shí)段和低峰時(shí)段做相應(yīng)的忙時(shí)和閑時(shí)設(shè)定，即可滿足要求。綜上所述，該系統(tǒng)能夠通過(guò)PLC