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    基于PLC的污水排放控制系統的組建與調試

    王 敏,陶吳家


    引言

      地下污水排放是一項重要的市政工程。目前很多城市地下排水泵站的控制都是手動模式,效率低且對人員監控程度要求高,因此通過自動控制方式替代傳統手控方式成為趨勢。本文對手動模式的舊污水控制系統進行改造,設計了基于 PLC控制的污水排放系統,給類似改造提供了參考。 


    一、基于PLC的污水排放控制系統總體設計方案及要求

    1、1 總體設計方案

    圖1為基于PLC的污水排放控制系統組成框圖。

    污水排放控制系統采用 PLC作為控制模塊來控制泵,該設備從觸摸屏、壓力變送器、浮球傳感器輸入控制信息,通過 PLC控制輸出來控制軟啟動器進而控制泵的運行。

    圖片1.png

    圖1 基于PLC的污水排放控制系統組成框圖


    1、2 設計要求

      根據所承接的某市舊污水控制系統改造項目,要求該污水排放系統控制兩個地方共8個泵,采用手動和自動控制兩種模式控制泵的啟停,利用上位機實現手動控制及系統參數顯示,并設置必要的報警。 


    二、系統硬件設計

    2、1 硬件選型

       基于PLC的污水排放控制系統的硬件由觸摸屏、PLC、軟啟動器、開關穩壓電源、MDSGP壓力變送器、MDSGP浮球傳感器等組成。由觸摸屏對PLC發出控制信號,PLC經過處理之后控制軟啟動器,從而控制泵的運行。PLC除了與觸摸屏之間進行信號交互外,PLC的輸入信號還包括2個MDSGP壓力變送器和11個MDSGP浮球傳感器;輸出信號主要給控制泵啟動的軟啟動器,共11個。綜合考慮PLC的存儲容量,選用西門子S7-200SMARTSR60CPU 的PLC和 EM AE044路模擬量拓展模塊。

      綜合考慮,上位機選用昆侖通態TPC7062Ti觸摸屏,軟啟動器選擇施耐德ATS48,壓力變送器選用麥德勝中國公司生產的 MDSGP163,浮球傳感器選用遠東自動化儀表公司生產的 WS-100Z。

    2、2  PLC的I/O 分配

    根據控制要求和PLC的選型進行I/O 地址分配,如表1所示。

    圖二.png

    2、3 硬件接線圖設計

    根據I/O的地址分配表,設計的PLC硬件接線圖 如圖2所示。 


    三、系統軟件設計

    3、1 PLC程序設計

      根據系統工作過程,采用主程序調用子程序的方法編程,液位計算和泵的啟停控制作為子程序,液位計算子程序采用經驗編程法,泵的啟停子程序采用順控編程方法。

    圖3為右泵控制子程序,其中R為設定的液位閾值。

    圖片三700.png

    圖2 PLC硬件接線圖


    圖3 右泵控制子程序700.png

    圖3 右泵控制子程序


    3、2 人機界面設計

      本設計使用昆侖通態TPC7062Ti觸摸屏,采用MCGSE組態環境設計的人機界面如圖4所示。 圖5為現場調試圖。通過系統硬件接線和軟件調試,結果表明該控制系統能夠實現控制要求,控制精確可靠。 


    四、結論

      本文根據舊污水排放控制系統的改造要求,基于PLC設計了污水排放控制系統,并進 行了軟硬件設計。在此基礎上,安裝了系統并接線,進行現場調試,結果表明該系統能夠實現精確穩定控制,為此類改造提供了參考。

    圖4 人機界面700.png

    圖4 人機界面


    圖5 現場調試.png

    圖5 現場調試

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