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          基于PLC的污水排放控制系统的组建与调试

          来源: 作者: 发布日期:2020-09-12 10:42:47
          摘要:污水排放工程是城市建设中必不可少的一部分,污水排放控制系统是污水排放工程中的重要组成部分。以PLC作为污水排放控制系统的核心进行软硬件设计,并进行硬件接线及软件调试,结果表明控制系统运行准确可靠,为手控污水排放系统的改造提供了参考。
           
          0引言
          地下污水排放是一项重要的市政工程[1]。目前很多城市地下排水泵站的控制都是手动模式,效率低且对人员监控程度要求高,因此通过自动控制方式替代传统手控方式成为趋势[2]。本文对手动模式的旧污水控制系统进行改造,设计了基于PLC控制的污水排放系统,给类似改造提供了参考[3]。1基于PLC的污水排放控制系统总体设计方案及要求
           
          1.1总体设计方案
          图1为基于PLC的污水排放控制系统组成框图。污水排放控制系统采用PLC作为控制模块来控制泵,该设备从触摸屏、压力变送器、浮球传感器输入控制信息,通过PLC控制输出来控制软启动器进而控制泵的运行。
          基于PLC的污水排放控制系统组成框图
          1.2设计要求
          根据所承接的某市旧污水控制系统改造项目,要求该污水排放系统控制两个地方共8个泵,采用手动和自动控制两种模式控制泵的启停,利用上位机实现手动控制及系统参数显示,并设置必要的报警。
           
          2系统硬件设计
          2.1硬件选型
          基于PLC的污水排放控制系统的硬件由触摸屏、PLC、软启动器、开关稳压电源、压力变送器、浮球传感器等组成。由触摸屏对PLC发出控制信号,PLC经过处理之后控制软启动器,从而控制泵的运行。PLC除了与触摸屏之间进行信号交互外,PLC的输入信号还包括2个压力变送器和11个浮球传感器;输出信号主要给控制泵启动的软启动器,共11个。综合考虑PLC的存储容量,选用西门子S7-200SMARTSR60CPU的PLC和EMAE044路模拟量拓展模块[4]。
           
          综合考虑,上位机选用昆仑通态TPC7062Ti触摸屏,软启动器选择施耐德ATS48,压力变送器选用三畅仪表公司生产的SC308,浮球液位计选用SCFQ。
           
          2.2PLC的I/O分配
          根据控制要求和PLC的选型进行I/O地址分配,如表1所示。
          I/O 地址分配表
          2.3硬件接线图设计
          根据I/O的地址分配表,设计的PLC硬件接线图如图2所示。
          PLC硬件接线图
          3系统软件设计
           
          3.1PLC程序设计
          根据系统工作过程,采用主程序调用子程序的方法编程,液位计算和泵的启停控制作为子程序,液位计算子程序采用经验编程法,泵的启停子程序采用顺控编程方法[5]。图3为右泵控制子程序,其中R为设定的液位阈值。
          右泵控制子程序
          3.2人机界面设计
          本设计使用昆仑通态TPC7062Ti触摸屏,采用MCGSE组态环境设计的人机界面如图4所示。图5为现场调试图。通过系统硬件接线和软件调试,结果表明该控制系统能够实现控制要求,控制精确可靠。
          人机界面现场调试
          4结论
          本文根据旧污水排放控制系统的改造要求,基于PLC设计了污水排放控制系统,并进行了软硬件设计。在此基础上,安装了系统并接线,进行现场调试,结果表明该系统能够实现精确稳定控制,为此类改造提供了参考。

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