基于PLC的泵控系统的设计与分析

基于PLC的泵控系统的设计与分析

曹文汇徐景宝

曹文汇徐景宝（黑龙江建龙钢铁有限公司烧结厂，黑龙江双鸭山155126）

摘要：排水系统的要求和水泵运行特性出发，运用高低水位与水泵运行状态的逻辑运算关系，控制水泵下一步的运行状态。在实际工作中，水泵房还要根据各种运行参数（如涌水量大小、水泵状况等）、现场环境以及意外事故等，对水泵站进一步控制，或改变控制方法。在离心式水泵排水系统中，还要增加许多工作环节，这就使排水系统的工作方式更为复杂。现采用PLC作为控制器，用一体式液位传感器监测水位，结合相应的控制电路组成排水监控系统，用电动阀，电磁阀等作为执行件，完成对泵站系统的控制。

关键词：PLC；泵控；设计

1系统控制要求

根据控制系统应具备的功能，设计控制系统总体结构如图1所示:

2系统总体设计方案

本设计采用6个离心泵，其中5个工作，1个备用，1个真空泵负责在水泵启动前抽真空，传感器信号直接输入PLC，所有控制均由PLC自动完成，同时利用上位机软件进行自动分析，显示，存储。如图2所示。

3泵控系统硬件选型

PLC的型号有许多，目前性能较好的有SIEMENS公司、日本的三菱、欧姆龙、美国AB公司等产品，根据性价比的选择，FX系列PLC是由三菱公司近年来推出的高性能小型可编程控制器，以逐步替代三菱公司原F、F1、F2系列PLC产品。其中FX2是1991年推出的产品，FX0是在FX2之后推出的超小型PLC，近几年来又连续推出了将众多功能凝集在超小型机壳内的FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC等系列PLC，具有较高的性能价格比，应用广泛。它们采用整体式和模块式相结合的叠装式结构。本系统采用三菱公司FX2N-80MR系列PLC。FX2N系列是PLCFX家族中最先进的系列。由于FX2N系列具有如下优点：最大范围地包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，提供最大的灵活性和控制能力。

4系统PLC软件设计

FX2N选用的编程软件是三菱开发的SWOPC-FXGP-WIN-C编程软件。其基本功能是协助用户完成开发应用软件的任务，例如创建用户程序、修改和编辑原有的用户程序，编辑过程中编辑器具有的简单语法检查功能。同时它还有一些工具性的功能，例如用户程序的文档管理等。此外，还可直接用软件设备可编程控制器的工作方式、参数和运行监控等。

设定主水仓液位为L，设定0<L1<L2<L3<L4<L5五个值。

L<L0时，停掉所有运行的泵；

L>L1时，起动1号泵；

L<L2时，停止2号泵；

L>L2时，起动2号泵；

L<L3时，停止3号泵；

L>L3时，起动3号泵；

L<L4时，停止4号泵；

L>L4时，起动4号泵；

L<L5时，停止5号泵；

L>L5时，起动所有的泵，抢险排水；

根据现场需求，设定不同的值。其自动控制流程图为：

图3

5总结

（1）进行系统设计中所使用到的设备的选型工作。

首先是根据水深来确定使用水泵的型号和台数，然后确定排水管道和电动闸阀，电动球阀；根据功能要求选择一定数量和类型的传感器，通过估算的输入输出点数和要求的PLC的存储容量及响应速度，确定所用PLC的型号和功能模块。

（2）设计出了系统控制的流程图，使用PLC语言编写了水泵自动控制的部分程序。