PLC在泵站自动控制系统中的应用分析

PLC在泵站自动控制系统中的应用分析

张军

盐城市市区防洪工程管理处

摘要：可编程逻辑控制器（PLC），指的是专门基于工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。而在泵站自动控制系统中，PLC的应用则能够提高泵站自动控制系统的自动化控制水平，进而提高工程管理工作效率及质量。本次在对PLC在泵站自动控制系统中的具体应用进行分析的基础上，进一步对PLC在其中的应用效果进行分析研究，以期为泵站工程工作效率及质量的全面提升提供有效价值建议。

关键词：PLC；泵站自动控制系统；具体应用；质量

泵站，是防洪系统工程非常重要的一部分，通过泵站能够提供一定的压力和流量。从泵站工作效率提升及安全性提升角度考虑，需重视现代化自动控制系统的应用。而对于泵站自动化控制系统来说，通过可编程逻辑控制器（PLC）的应用，则能够使其自动化运行水平提升，进而达到高效运行作业的价值作用。鉴于此，本文围绕“PLC在泵站自动控制系统中的应用”进行分析研究具备一定的价值意义。

1.PLC在泵站自动化控制系统中的具体应用分析 1.1系统构成方面

泵站控制系统，基于结构层面分析，主要构成部分包括：其一，可编程逻辑控制器PLC；其二，低压控制屏；其三，MCC柜；其四，外围电气设备等。通过以太网与主控室，使相关设备能够实现有效连接。具体构成部分的作用如下：

1. 可编程逻辑器PLC。PLC为泵站自动控制系统当中的核心构件，起到实时监控泵站设备运行状态及工作状态的作用；通过将监控信息向监控系统当中传输，使泵站控制系统实现有效监控。

2. 低压控制屏。主要对泵、阀等相关外围设备进行控制，使PLC开关量的输入有效实现；与此同时，对于PLC输出模块开关量，也需利用低压控制屏实现。

3. MMC柜。主要控制大型排污泵功能，在泵处于运行状态时，通过MCC柜便可利用输入PLC的开关，使整个输入模块实现有效控制。并且，基于变频器或者启动器的作用条件下，大型泵可利用PLC与总线Device net实行有效连接，如此PLC便可以利用总线实现对变频器及软启动器等设备的相关参数指标的有效检测控制；此外，还可以对泵站的相关数值及数据等相关信号，输入至PLC模块当中。

4. 外围电气设备。主要包括泵、阀等外围电气设备，起到保证泵站自动化控制系统基本正常可靠运行的作用。

1.2系统设计要点方面

以某防洪系统工程的泵站自动化控制系统为例，其系统设计具体要点如下：

1. 基于机组高压柜与电容馈线柜当中采取ALSTOM智能保护装置，对当中的I/O参数通过MODBUS总线传输至PLC当中；其中，机组与相关辅助设备的各状态节点、控制接电，接至PLC中。并针对数据采取PLC进行处理，进一步由串口通信传输至触摸屏当中，使显示功能有效实现；此外，通过以太网传输至上机位当中。

2. 其中，一级泵站设置了卧式离心泵一共8台，将异步电动机配置好，从而使直接启动功能有效实现。基于水泵出口管道，将蝶阀安装好，处于水泵启动投入运行之前，通过抽真空作业的实施，并于每一台水泵均安装好抽真空电动阀。

3. 基于水泵及其相关辅助设备，需进行自动操作控制程序的设计，实现对水泵、真空泵PLC的有效控制，使泵站的自动控制系统功能有效完善。当中，每1台水泵均配套真空泵均需采取1台PLC进行控制。

4. 基于水泵控制屏中，需设置1个开泵命令指令，然后通过PLC使水泵启动有效完成，即实现步骤为：打开电动闸阀→打开真空泵→关电动闸阀→关真空泵→合上主泵电动机开关

按照上述要点进行优化设计，基于控制屏上只需具备1个停泵命令，便能够使整个停泵作业得到有效完成；水泵首先暂停，进一步关闭蝶阀。此外，基于启动与运行期间，某个环节有故障出现，均会自动发出警报，实现自动化报警。

1.3系统功能实现方面

基于PLC的泵站自动化控制系统功能诸多，具体包括：

1. 报警功能。例如：如果高压柜，或电容馈线柜发生问题的情况下；亦或者相关辅助设备引发某类故障或事故，PLC专门的输出接口会接收到相应的指令，进而基于触摸显示屏当中呈现报警界面，对相关工作人员起到提醒的作用，进而采取及时有效的解决对策。

2. 机组启停功能。比如，工作人员基于触摸显示屏上将开机或停机按键按下，那么PLC便能够以自动化的形式进行开机或停机处理；因此，若存在故障情况，便可通过PLC显示屏中的按键进行暂停处理。

3. 数据处理功能。针对泵组进口压力、出口压力、电机定子温度、油水温度等模拟量指标，均可以通过PLC进行处理。

4. 通讯功能。系统能够实现与触摸显示屏之间的串口通讯，还能够实现与智能保护装置之间的MODBUS总线通讯；此外，还可以对机组辅助设备及蝶阀起到控制作用。

2.PLC在泵站自动化控制系统中应用效果分析

如前所述，对PLC在泵站自动化控制系统中的具体应用有了一定程度的了解，而从PLC在泵站自动化控制系统中应用的效果来看，具体包括：

2.1可靠性效果

基于泵站自动控制系统中，通过PLC的应用，可提高系统的可靠性。例如，基于硬件层面，选择开关电源，需考虑性能、质量及类型等指标参数，使控制系统结构的适配性增强。通过PLC的应用，利用其良好的坚固性能及抗震性能，可以使继电器安全故障的发生得到有效预防控制，使系统元器件老化及脱焊的发生得到有效避免。而从软件层面来看，基于泵站自动控制系统当中，利用PLC监控定时器，可以对执行用户程序实现有效监控，对运算处理器的延迟现象进行察觉，进而对程序问题进行有效维修，使系统运行效率提升。此外，PLC还具备自诊断功能，倘若引发停电故障，通过自诊断后备电池会及时运行，使相关数据得到有效保护，使系统信息的可靠性及完整性得到有效保证。

2.2应用便利性及灵活性效果

通常PLC控制器其设计基于模块化的基础上便完成，所以用户能够以自身需求，对泵站自动控制系统的工艺流程及规模大小进行控制，使硬件配置需求有效减少，进而提高系统应用的便利性及灵活性，并使系统运行的效率及质量得到有效提升。

2.3安装调试维修及网络功能效果

通过PLC软件功能的应用，将继电器控制系统当中的一些器件代替，使控制柜安装工作量减少；同时，PLC用户程序可以利用实验室的模拟辅助完成调试作业，从而提高调试工作效率。利用PLC能够使泵站自动控制系统发生故障的几率降低，进而降低系统维修率。此外，通过PLC在泵站自动控制系统中的应用，能够实现对上位机及内部的通信，并通过无线网络的连接，使系统的网络信号增强、网络处理能力增强，进而提升自动化控制水平，使系统高效运行。

3.结语

综上所述，PLC在泵站自动机控制系统中的应用效果显著，可靠性程度高，应用便利且灵活，安装、调试及维修作业均容易，且具备强大的网络功能。因此，可合理科学地应用到泵站自动化控制系统当中，尤其是在防洪工程系统管理工作当中，通过基于PLC的泵站自动化控制系统的应用，提高防洪工程泵站作业效率及安全性，进一步促进防洪工程综合效益的提升。

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