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1、PLC在中小型排澇泵站控制系統(tǒng)中應用 [摘要]清污設備在水利部門具有廣泛的應用，而PLC在排灌站智能化管理中的成功應用，為人機對話和遠距離控制奠定了基礎。水利排灌站的發(fā)展趨勢是控制遠程化、管理無人化。本文筆者結合實踐主要探討中小型排澇泵站機電自動化控制技術。[關鍵詞]PLC可編程控制器;自動化;數(shù)據(jù)采集;控制中圖分類號：TP313文獻標識碼：A文章編號：目前，我省多數(shù)排澇型泵站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，一般為采集數(shù)據(jù)，控制的部分相當少。一些始建于上世紀七八十年代、總裝機容量1500kW以下的小型排澇泵站在農田水利、防洪排澇泵站中占有相當大的比例，采用
2、傳統(tǒng)的單機控制和集中控制方式，運行管理成本較高，使用人工值守運行，運行人工費用占運行成本較大比例。為了降低小型泵站運行費用，提高小型泵站的自動化程度，根據(jù)小型泵站的運行工藝特點，使用可編程控制器PLC作為下位機進行測控，在很大程度上提高了排澇站的自動化水平，為今后集中控制多個排澇站自動化運行的實現(xiàn)提供了可能。1泵站的概況與工作目標排澇8以朱公湖排撈站為例，內湖河面寬度約5m，河道漂流的雜物如果吸入正在運行的水泵，輕者使其葉輪卡死;重者使其葉輪斷裂，導致電機燒壞事故的發(fā)生，所以對排灌站水泵的安全運行帶來了種種隱患。為了確保水道的暢通、防洪防汛以及
3、水環(huán)境治理，必須采用格柵(帶有橫豎條的篩子)攔截污物，但是，當污物在格柵前堆積到一定數(shù)量后，格柵前后的水位差就會迅速加大，導致水泵抽水困難、功耗增大，同時格柵后的水位快速降低，這時水泵容易抽進空氣而使葉輪等部件產(chǎn)生氣蝕，縮短水泵的使用壽命，所以應及時清除柵前污物。工程采用的抓斗式撈污機，從河道里撈取污物，以便于水流能順暢進入前池。對排澇站的12個并列格柵和6臺水泵進行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)設備全工作過程(抽水、清污、輸送、存放)的自動化控制，出現(xiàn)故障及時報警停機并自我診斷，確保其正常運轉，這是設計自控系統(tǒng)的思路和初衷。排撈設備主要由6臺水泵、2臺撈污機
4、和自控系統(tǒng)組成。2、PLC系統(tǒng)功能及特點(１)、PLC控制程序采用模塊化結構，系統(tǒng)可按程序模塊分段調試，分段運行。該程序結構具有清晰、簡捷、易懂，便于模擬調試，運行速度快等特點。(２)、系統(tǒng)根據(jù)水位和壓力控制原則，自動實現(xiàn)水泵的輪換工作，延長了水泵的使用壽命。(３)、系統(tǒng)可根據(jù)投入運行泵組的位置，自動選擇啟動就近的水泵。8(4)、在觸摸屏上動態(tài)監(jiān)控水泵及其附屬設備的運行狀況，實時顯示水位、流量、壓力、溫度、電流、電壓等參數(shù)，超限報警，故障畫面自動彈出，故障點自動閃爍。具有故障記錄，歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。(5)、系統(tǒng)具有通訊接口功能，PLC可同時與
5、觸摸屏及地面監(jiān)測監(jiān)控主機通訊，傳送數(shù)據(jù)，交換信息，實現(xiàn)遙測遙控功能。(6)、系統(tǒng)保護功能有以下幾種。超溫保護：水泵長期運行，當軸承溫度或定子溫度超出允許值時，通過溫度保護裝置及PLC實現(xiàn)超限報警。流量保護：當水泵啟動后或正常運行時，如流量達不到正常值，通過流量保護裝置使本臺水泵停車，自動轉換為啟動另一臺水泵。電動機故障：利用PLC及觸摸屏監(jiān)視水泵電機過電流、漏電、低電壓等電氣故障，并參與控制電動閘閥故障：由電動機綜保監(jiān)視閘閥電機的過載、短路、漏電、斷相等故障，并參與水泵的聯(lián)鎖控制。(7)、系統(tǒng)控制具有全自動、半自動和手動檢３種工作方式。3系統(tǒng)總
6、體控制原理設計8該工程系統(tǒng)控制采用現(xiàn)地與集中控制系統(tǒng)，軟件、硬件設計采用模塊化設計，結合工業(yè)現(xiàn)場總線技術，通過帶有遠程通訊功能的PLC，構成多點信息數(shù)據(jù)采集通訊網(wǎng)絡，對多個前池水位的數(shù)據(jù)信息進行采集、傳輸、處理和控制。并分手動、半自動和全自動水位差等三種方式，操作人員可根據(jù)需要任選一種，三種控制方式實現(xiàn)互鎖。3.1水泵在自動狀態(tài)下，水泵的開停由水位高度決定，當超聲波傳感器測得的模擬量相當于6.2m水位時，水泵電機按順序啟動，開始抽水;當模擬量相當于4.5m水位時，水泵全部停止抽水。自控系統(tǒng)根據(jù)水量的大小做出判斷，自動選擇開啟水泵的數(shù)量。(1)水
7、泵1工作30min后還未達到模擬量相對應的低水位(說明水量較大)，系統(tǒng)自動開啟水泵2。(2)水泵1、2同時工作30min后還未達到低水位(說明水量很大)，系統(tǒng)自動開啟水泵3。(3)水泵1、2、3同時工作30min后還未達到低水位(說明水量特大)，系統(tǒng)自動開啟水泵4。(4)水泵1工作30min后還超過高水位(說明水量特大)，系統(tǒng)自動開啟水泵2、3、4。(5)水泵過載時，熱繼電器將切斷主電路，整套設備停止工作，同時做出水泵電流過載的聲、光報警。3.2撈污機(1)8格柵前后兩個超聲波測得的模擬量相對應的水位之差大于等于300mm時(水泵在開啟狀態(tài)，否
8、則就沒有水位差)，自控系統(tǒng)通過模擬量比較，按順序啟動撈污電機開始回轉撈取污物。(2)格柵前后水位差小于等于50mm時，撈污機全部停止工作。(3)撈污機
