抽水泵的PLC控制系统设计讲解
矿山排水泵PLC自动控制系统设计
![矿山排水泵PLC自动控制系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/da13d07582c4bb4cf7ec4afe04a1b0717ed5b352.png)
矿山排水泵PLC自动控制系统设计矿山是开采和生产重要矿产资源的地方,但在矿山生产中,排水问题一直是一个重要的环境和安全挑战。
为了解决这一问题,矿山排水泵PLC自动控制系统被设计和应用。
本文将介绍矿山排水泵PLC自动控制系统设计的原理、功能和优势。
一、系统设计原理矿山排水泵PLC自动控制系统是利用PLC控制器与各个排水泵进行连接,通过传感器采集水位和压力等信息,实现对排水泵的自动监测和控制。
系统设计原理包括以下几个方面:1. 传感器采集数据:系统中设置水位和压力传感器,用于实时采集井下水位和管道压力等数据,将数据传输到PLC控制器。
2. PLC控制器:PLC控制器是系统的核心部分,负责接收传感器采集的数据,根据预设的控制逻辑进行数据处理和决策,并控制排水泵的启停和运行状态。
3. 排水泵控制:通过PLC控制器,可以实现对排水泵的启停、调速和自动切换等控制,根据实时水位和压力变化进行智能调节。
4. 监控和报警:系统还具有监控和报警功能,对排水泵的运行状态进行实时监测,一旦出现异常情况,系统会自动发出警报并采取相应的措施。
二、系统功能1. 智能控制:系统能够根据实时的水位和压力数据,实现对排水泵的智能控制,确保排水泵的运行状态始终处于最佳状态,实现节能和高效。
2. 自动调节:系统能够根据矿井内部水位和压力的变化,自动进行排水泵的调节,保证矿井排水系统稳定运行,避免因水位变化而带来的问题。
3. 远程监控:系统还支持远程监控功能,通过互联网连接,可以实现对矿山排水泵的远程监控和管理,方便实时了解设备运行状态。
4. 故障诊断:系统还具有故障诊断功能,能够实时监测设备的运行状态,对设备故障进行及时诊断和报警,为设备的维护和保养提供便利。
三、系统优势1. 提高工作效率:矿山排水泵PLC自动控制系统能够实现智能化的排水泵控制和运行,自动调节和监控排水泵的运行状态,提高了排水系统的工作效率和稳定性。
2. 减少人工操作:系统实现了对排水泵的自动控制,减少了人工操作的频率,降低了人工成本,同时也减少了人为操作带来的安全隐患。
基于PLC抽水泵控制系统设计
![基于PLC抽水泵控制系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/bb97780d19e8b8f67c1cb9fd.png)
摘要单幢次高层和高层建筑的高压供水区较多采用该种方案。
一般也需要设计有一座地下水池,通过两台水泵抽水送至高水箱,再由高位水箱向下供水至各用水点。
现在比较常用的水箱供水方式。
水泵控制柜采用最简单的电器元器件,如出现故障,普通的电工就能维修,而且元器件的费用也低。
再加上有高位水箱,不会造成一停电就停水,供水保障率高。
具有稳压作用,使冷热水系统水压保持平衡,方便洗浴。
由于以上诸多原因,目前绝大多数高层建筑采用高位水箱给水方式,尽管高位水箱存在增加建筑荷载和防止生活用水受到二次污染的问题。
为了保障供水可靠性,生活水泵分为工作泵和备用泵,工作泵发生故障时,备用泵应能自动投入使用。
为了防止一台泵长时间运行,需设定运行时间。
当时间到时,自动切换到下一台泵,以防止泵长时间不用而锈死,要有完善的保护功能。
关键词:水泵、给水系统、PLC、自动控制AbstractLife water supply system of modern architecture is an important part of the whole building is indispensable, for the one or two layer is the business groups housing, housing built group of various residential buildings, there are many with the water supply scheme. The general design of underground pool a, concentrated frequency constant pressure water supply, no roof water tank, the water is not the top residential. The main pump generally have three, two open a switch, the auxiliary pump is a small flow pump, water pump during the night hours automatically switch to pay the pump, to keep the system pressure basically unchanged). The main disadvantage of pressure tank is pressurized tank volume is small, can not meet the fire water storage problems, generally as a regular pressure equipment of fire water supply system, water supply is generally used for high-rise building pressure when the water pressure is insufficient, the minority floor.In order to guarantee the reliability of water supply, pump life into working pump and standby pump, when the pump failure, the standby pump should be able to automatically put into use. In order to prevent the pump long time operation, set the running time. When the time comes, automatic switching to a pump to prevent pump, long time and rust do not die, must have perfect protection function.Key words:Water pump、water-supply system 、PLC、Automatic control、第一章绪论 (1)第一节课题设计的目的及意义 (1)第二节设计的主要研究内容及安排 (1)第三节采用PLC控制的优点 (2)第二章系统设计总体方案 (4)第一节设计思路 (4)第二节对扩展模块的选取 (5)第三节系统工作原理 (5)第四节方案分析 (6)第三章系统硬件部分设计 (8)第一节水泵主电路 (8)第二节器件型号的选取 (8)第三节水泵的控制部分设计 (9)第四节PLC自动控制及I/O分配表 (10)第五节PLC外部接线图设计 (11)第六节水位控制部分 (12)第四章系统软件部分设计 (13)结束语 (14)谢辞 (15)参考文献 (16)第一章绪论第一节课题设计的目的及意义随着社会的发展和进步,城市高层建筑的供水问题日益突出。
抽水泵的PLC控制系统设计
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抽水泵的PLC控制系统设计抽水泵的PLC(可编程逻辑控制器)控制系统设计是指利用PLC对抽水泵进行自动化控制和监测的过程。
这种系统设计可以使得抽水泵的操作更加安全、高效和可靠。
下面是一个关于抽水泵PLC控制系统设计的详细介绍:1.系统需求分析在设计抽水泵的PLC控制系统之前,首先需要对系统的需求进行充分分析。
这包括对抽水泵的运行条件、控制要求以及安全要求等方面的考虑。
同时也需要考虑是否需要与其他设备或系统进行联动控制。
2.PLC硬件选型选择适合的PLC硬件是设计控制系统的基础。
一般来说,PLC需要具备足够的输入输出接口,以便与各种传感器、执行机构和网络进行连接。
此外,还需要评估PLC的性能指标,如处理速度、存储容量等。
3.传感器选择与配置抽水泵的PLC控制系统需要用到各种传感器来获取与抽水泵相关的参数,如流量、压力、温度等。
传感器的选择应考虑其精度、可靠性以及与PLC的接口兼容性。
根据实际需求,将传感器合理配置在抽水泵的关键部位,以便准确地反映其工作状态。
4.PLC程序设计PLC的程序是控制系统的核心。
在编写PLC程序之前,需要对抽水泵的工作流程、控制逻辑和安全保护等方面进行详细的规划。
然后,根据这些规划,采用逻辑图、梯形图等编程语言进行程序设计。
程序应包括启动、停止、故障处理、报警等功能,同时也要考虑到人机界面的友好性和操作便捷性。
5.PLC与外部设备的联动控制在一些特定的应用场景中,抽水泵的PLC控制系统需要与其他设备或系统进行联动控制,如液位传感器、阀门、仪表等。
此时,需要在PLC的程序中增加相应的联动逻辑,并通过PLC的IO接口与外部设备进行连接。
这样可以实现抽水泵与其他设备的互联互通,进一步提高整个系统的自动化程度。
6.安全保护措施设计为了确保抽水泵在工作过程中的安全可靠性,PLC控制系统需要设计相应的安全保护措施。
这包括对泵的启停条件的检测、过载保护、短路保护、温度保护等方面的考虑。
plc水泵控制系统课程设计
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plc水泵控制系统课程设计一、教学目标本课程的教学目标旨在通过学习PLC水泵控制系统,使学生掌握PLC的基本原理和应用,了解水泵控制系统的组成和工作原理,具备使用PLC进行水泵控制系统的设计和调试的能力。
知识目标:使学生掌握PLC的基本原理、工作方式和编程方法;了解水泵的类型、性能和选用原则;掌握水泵控制系统的组成、工作原理和维护方法。
技能目标:培养学生使用PLC进行水泵控制系统设计和调试的能力;培养学生对水泵控制系统的安装、调试和维护的能力。
情感态度价值观目标:培养学生对自动化技术的兴趣和热情,提高学生对新技术的学习和应用能力;培养学生团队合作意识和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括PLC的基本原理、PLC编程和水泵控制系统的组成与维护。
1.PLC的基本原理:包括PLC的结构、工作方式、编程语言等。
2.PLC编程:包括PLC的指令系统、编程方法、编程软件的使用等。
3.水泵控制系统的组成与维护:包括水泵的类型、性能和选用原则;水泵控制系统的组成、工作原理和维护方法。
三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的教学方法。
1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握PLC的基本原理、PLC编程和水泵控制系统的组成与维护的基本知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解PLC在水泵控制系统中的应用和调试方法。
3.实验法:通过实验操作,使学生掌握PLC编程和水泵控制系统的调试和维护方法。
四、教学资源1.教材:选用《PLC技术应用》作为主要教材,辅助以《水泵控制系统设计》等相关参考书籍。
2.多媒体资料:制作课件、实验演示视频等,以丰富教学手段,提高学生的学习兴趣。
3.实验设备:准备PLC实验装置和水泵控制系统实验装置,以便进行实践教学。
4.网络资源:利用网络资源,为学生提供更多的学习资料和信息。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面客观地评价学生的学习成果。
抽水泵PLC控制参考设计-.
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电气控制与PLC 课程设计说明书题目:抽水泵的PLC控制专业班级:自动化姓名:学号: 2指导教师:评语:成绩:指导老师签名:目录1 系统概述 (1)1.1 抽水泵的PLC控制应用背景和意义 (1)1.2 课题的设计任务及要求 (1)2 方案论证 (1)3 硬件设计 (2)3.1 系统的原理方框图 (2)3.2 主电路 (2)3.3 I/O分配 (3)3.4 I/O接线图 (4)3.5 元器件选型 (4)4 软件设计 (12)4.1 主流程 (12)4.2 梯形图 (13)5 系统调试 (14)5.1 硬件调试 (14)5.2 软件调试 (15)5.3 总调试 (16)设计心得 (17)参考文献 (18)附图A (18)附图B (19)附图C (20)1 系统概述1.1 抽水泵的PLC控制应用背景和意义随着电子计算机控制技术的迅速发展,以微控制处理器为核心的可编程控制器(PLC)控制已逐步取代了继电器控制,普遍应用于各行各业的自动化控制在领域。
当然抽水泵也不例外,例如水塔水位自动控制系统,但是有些还采用人工控制,但是效果很差,人员很难预测水位,这将会影响这些地方的自动化管理水平和经济效益。
目前,抽水泵PLC控制可以应用于许多实际生产中去,可以是许多问题得到解决,关于如何实现水塔水位PLC自动控制,本课程设计将提出一种抽水泵的PLC设计方案,并对其工作原理和结构做详细的介绍。
1.2 课题的设计任务及要求用电动机4KW 380V 50HZ抽水至储水塔。
其动作如下:1)若液位传感器SQ4检测到地上蓄水池有水,并且SQ2检测到水塔未到满水位时,抽水泵电动机运行抽水至水塔。
2)若SQ4检测到蓄水池无水,电动机停止运行,同时水池无水指示灯亮。
3)若SQ3检测到水塔水位低于下限,水塔无水指示灯亮。
4)若SQ2检测到水塔满水位(高于上限),电动机停止运转。
5)发生停电,恢复供电时,抽水泵自动控制系统能继续工作。
2 方案论证根据设计课题要求提出设计方案,简述方案设计的基本理论依据。
基于PLC的抽水泵站自动控制系统设计教程
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兰州理工大学毕业设计
பைடு நூலகம்目录
第一章 绪 论 ........................................................................................................................ 1 1.1 课题背景及意义 ...................................................................................................... 1 1.2 课题内容及任务 ...................................................................................................... 1 1.3 国内外研究的现状 .................................................................................................. 2 1.3.1 国外研究的现状 ............................................. 2 1.3.2 国内研究的现状 ............................................. 2
第四章 PLC 控制系统设计................................................................................................... 22 4.1 PLC 控制系统的设计原则、内容和步骤............................................................. 22 4.1.1 PLC 控制系统的设计原则 .................................... 22 4.1.2 PLC 控制系统的基本内容 .................................... 22 4.1.3 PLC 控制系统的设计步骤 .................................... 22 4.2 PLC 硬件配置及模块选择..................................................................................... 23 4.2.1 PLC 简介 .................................................. 23 4.2.2 PLC 的选型 ................................................ 26 4.2.3 PLC 的硬件配置选型 ........................................ 29 4.2.4 PLC 的 I/O 接线图 .......................................... 31
PLC课程设计(论文)-抽水泵的PLC控制系统设计(图纸)
![PLC课程设计(论文)-抽水泵的PLC控制系统设计(图纸)](https://img.taocdn.com/s3/m/ae7bd06ceefdc8d376ee32b2.png)
第1章抽水泵的设计方案1.1、设计任务说明本次设计是为说明PLC在工业自动化控制过程中的应用和地位。
采用PLC 进行监测和控制水泵来控制向水塔供水,满足用户的需要。
设计要求:1. 如液位传感器SQ4检测到地上蓄水池有水,并且SQ2检测到水塔未满水位时,抽水水泵电动机运行抽水至水塔。
2. 若SQ4检测蓄水池无关,电动机停止运行,同时指指示灯亮。
3. 若SQ3检测到水塔水位低于下限,水塔无水指示灯亮。
4. 若SQ2检测到水塔满水位,电动机停止工作。
5. 发生停电,恢复供电时,抽水泵自动控制系统能继续工作。
图1-1 抽水实物图设计任务:1. 根据以上题意要求,试采用PLC进行控制,并设计控制程序,。
2. 若增加一台变频器,两台抽水泵电动机。
试设计恒压变频供水PLC控制系统。
3. 有特定的信号指示灯指示状态。
4. 要具有必要的电气保护和互锁关联1.2、设计方案PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
现用PLC进行抽水泵的设计,水池和水塔的各水位通过传感器的检测,用来向PLC提供控制信号,接着由PLC进行控制;还有电动机的故障检测装置,用来切换电动机。
第2章抽水泵的PLC控制系统原理2.1、抽水泵的PLC控制系统框图从上面的设计要求和任务和PLC 运行的工作环境分析,此抽水泵PLC控制系统可以分成由交流接触器和电动机构成的主电路,还有以PLC为核心的智能控制系统,以及为PLC提供电源的电源模块;再加上检测模块.图1.1抽水泵的PLC控制系统框图2.2、抽水泵PLC的控制原理从老师给我们的设计任务书中分析,本次课程设计要解决的几个问题有:(1)、水塔水位的检测。
水塔水位的检测是本次本次课程设计硬件电路的关键,检测电路的准确和稳定是次控制系统的质量。
水塔水位检测有三个位置:一、水塔底部水位监测点;二、水塔低水位检测点,它是启动供水电动机的触发信号;三、水塔的高水位检测,它是检测水塔里水是否已经装满,如若没有满,供水电动机继续供水,如若满了,它是停止供水电动机的信号。
循环水泵PLC控制设计
![循环水泵PLC控制设计](https://img.taocdn.com/s3/m/ceb96501b52acfc789ebc985.png)
循环水泵PLC控制设计4.1 设计功能说明某工厂循环水处理系统采用水泵向高位水箱供水,主体设备有高压水泵和电动阀各一台,高压水泵由交流电动机驱动。
控制方式:当控制面板上的选择开关选在工作位置时,水泵电机启动,2秒后电动阀电机正向运行打开电动阀,当电动阀开到最大位时电机停止运行。
当控制面板上的选择开关选在停止位时,水泵电机停止运行,电动阀电机反向运行关闭电动阀,当电动阀关到位时,电机停止运行。
当水泵电机或电动阀电机发生故障时,电机停止运行,同时发出报警信号。
循环水处理系统有两台水泵向高位水箱供水,两台水泵分别由1#、2#水泵电机驱动,正常工作时,一台水泵运行,一台备用,当工作电机发生故障后,备用电机自动投入运行,同时发出报警信号,在操作面板上设有1#水泵工作/停止/备用选择开关,2#水泵工作/停止/备用选择开关,急停按钮,1#水泵运行信号灯,1#水泵故障信号灯,2#水泵运行信号灯,2#水泵故障信号灯,电动阀正向运行信号灯,电动阀反向运行信号灯,电动阀故障信号灯,电动阀打开信号灯,电动阀关闭信号灯,报警蜂鸣器,音响消除按钮。
4.2 控制电路设计水泵控制回路接线图如图4.1所示。
图4.1 水泵控制回路接线图电动阀电机控制回路接线图如图4.2所示。
图4.2 电动阀电机控制回路接线图其输入输出点地址表如下图所示。
表4.1 输入输出点地址表程序中用到了S_ODT接通延时S5定时器[11][12]:S_ODT接通延时S5定时器符号如图4.3所示。
图4.3 S_ODT接通延时S5定时器符号S_ODT接通延时S5定时器参数如表4.2所示。
表4.2 S_ODT接通延时S5定时器参数表说明如下:S_ODT(接通延时S5定时器指令)用于启动(S)输入端上出现上升沿时,起动指定的定时器。
为了起动定时器,信号变化总是必要的。
只要S输入端的信号状态为1,则定时器就按输入端TV上设定的时间间隔继续进行。
当时间已经结束,未出现错误并且S输入端上的信号状态仍为1,则输入Q的信号状态为1。
2024年水泵机组自动变频调压PLC控制系统设计总结
![2024年水泵机组自动变频调压PLC控制系统设计总结](https://img.taocdn.com/s3/m/e07f9745a4e9856a561252d380eb6294dd8822f2.png)
2024年水泵机组自动变频调压PLC控制系统设计总结摘要随着科技进步和社会发展,自动化技术在各个领域得到广泛应用。
本文介绍了2024年水泵机组自动变频调压PLC控制系统的设计。
本系统采用PLC控制器作为核心,通过采集和处理实时数据,控制水泵机组的运行状态,实现自动调压功能。
通过对系统硬件和软件的设计,实现了高效、稳定、可靠的水泵机组控制。
本文对系统设计过程进行了总结,并对今后的改进和发展提出了建议。
关键词:自动化、PLC控制、变频调压、水泵机组一、引言水泵机组是重要的工业设备,在各个领域广泛应用。
随着科技的进步,控制系统的自动化程度不断提高。
自动变频调压PLC控制系统可以根据实际需求调整电机的转速和电压,实现水泵机组的自动控制和调压功能。
本文介绍了2024年水泵机组自动变频调压PLC控制系统的设计过程,并对系统进行总结。
二、系统硬件设计1. 传感器选择:根据水泵机组的控制需求,选择合适的传感器进行参数采集,包括压力传感器、温度传感器和流量传感器等。
2. 变频器选择:选用高性能的变频器,能够根据需要调整电机的频率,使水泵机组的输出水流量和压力稳定。
3. 电控柜设计:设计合理的电控柜,安装PLC控制器和其他控制元件,进行电气连接。
三、系统软件设计1. PLC编程:根据水泵机组的运行逻辑和控制需求,进行PLC程序的编写,包括参数采集、数据处理和控制指令等。
2. HMI界面设计:设计直观、易操作的人机界面,方便操作人员进行监控和控制。
3. 数据通信:通过网络或总线等方式,实现PLC控制器与其他设备的数据通信和互联。
四、系统测试与优化1. 功能测试:对PLC控制系统进行功能测试,验证系统的各项功能是否正常。
2. 性能测试:通过对系统的性能测试,优化系统的控制算法和参数设置,使系统运行更加稳定、可靠。
3. 故障排除:对系统故障进行排查和修复,确保系统的稳定运行。
五、系统应用与展望本文设计的水泵机组自动变频调压PLC控制系统已在实际应用中取得了良好效果。
基于PLC的水泵控制系统
![基于PLC的水泵控制系统](https://img.taocdn.com/s3/m/83dd91040740be1e650e9ae6.png)
主电路
PLC与软启动器接线
程序流程图
自动控制
KM1闭合KM2 断开
N 软起运行?
Y
电机启动?
N
Y电机常压运N Nhomakorabea行?
Y
断开KM1闭合 KM2
检测参数结
N
束?
Y
断开KM2闭合KM1
主程序开始 初始化
控制KM3闭 合给软起供
电 检查系统是否有
故障? Y
选择控制方式
软停止
N
手动控制
是否按下启动
按钮 按钮
作用 手动自动选择 软起运行信号 软起故障信号 电机启动反馈 电机运行反馈
手动停止 手动启动
I0.7
模拟开关
系统复位
端口 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5
输出
元件 继电器线圈 继电器线圈 继电器线圈 软起IN1端 软起IN4端
指示灯
作用 控制交流接触器KM3(给软起供电) 控制交流接触器KM1 控制交流接触器KM2 控制软起启停 控制软起复位 系统故障报警
软启动器:3RW44可实现软启动、软停止,转换无中 断,不会使电网承受电流峰值,外形尺寸小。很多场 合可替代星型三角接法的起动器和变频器。
PLC控制接线
端口地址分配
输入
端口 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6
元件 模拟开关 模拟开关 软起95端 继电器开关 继电器开关
设计题目:基于PLC的水泵控制系统
设计任务
构建简单的基于PLC的水泵控制系统, 主要的完成的任务就是通过PLC对软 启动器控制实现电机的软启停,以及 电机进入常压运行后,对电机运行参 数的检测。
矿山排水泵PLC自动控制系统设计
![矿山排水泵PLC自动控制系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/5da218e5294ac850ad02de80d4d8d15abe2300f8.png)
矿山排水泵PLC自动控制系统设计一、概述随着电气自动化技术的不断发展,对于矿山排水泵的自动控制需求也越来越高。
传统的矿山排水泵控制系统普遍采用人工操作或简单的定时控制方式,存在着控制精度低、人力成本高等问题。
而采用PLC自动控制系统可以有效解决这些问题,实现矿山排水泵的智能化控制。
本文将对矿山排水泵PLC自动控制系统的设计方案进行详细介绍。
二、系统组成及功能1.系统组成矿山排水泵PLC自动控制系统一般由PLC控制器、传感器、执行元件、人机界面等组成。
PLC控制器是系统的核心,用于接收传感器信号、进行逻辑判断、控制执行元件的动作,并通过人机界面进行参数设置和监控。
2.系统功能(1)自动监测排水情况:系统可以实时监测矿山排水泵的工作状态,包括泵的运行状态、水压、水位等参数,并进行数据采集和处理。
(2)故障自诊断:系统能够自动检测矿山排水泵及其附属设备的故障状态,一旦发现故障即可及时报警并做出相应的处理。
(3)智能控制:系统可以根据矿山排水泵的当前工作状态和环境条件进行智能化控制,提高泵的运行效率和节能性能。
(4)远程监控:系统还具备远程监控功能,用户可以通过网络远程监控矿山排水泵的运行情况,并进行参数设置和控制。
三、系统设计方案1.传感器布置及信号采集在矿山排水泵PLC自动控制系统中,传感器的布置和信号采集是至关重要的。
一般来说,需要设置水压传感器、水位传感器、温度传感器等,以监测泵的工作状态和周围环境的情况。
这些传感器可以将采集到的信号通过模拟量或数字量的方式发送给PLC控制器,进行后续的数据处理和控制。
2.PLC控制器及程序设计PLC控制器是矿山排水泵PLC自动控制系统的核心部件,它采用基于 ladder diagram (梯形图)的编程方式,实现对泵的自动控制。
编程时需要考虑各种情况下的逻辑判断,包括泵的启动、停止、故障处理等。
还需要结合传感器信号和执行元件的控制进行综合设计,确保系统的稳定性和可靠性。
2024年水泵机组自动变频调压PLC控制系统设计总结
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2024年水泵机组自动变频调压PLC控制系统设计总结一、引言随着科学技术的不断进步和社会的快速发展,水泵机组在农业、工业、建筑等领域的应用越来越广泛。
在过去的几年里,我国在水泵机组的设计和控制系统上取得了显著的进展,利用PLC 控制系统可以实现对水泵机组的自动化变频调压控制,从而达到节能环保的目的。
本文主要对2024年水泵机组自动变频调压PLC 控制系统设计进行总结。
二、水泵机组自动变频调压原理水泵机组自动变频调压控制系统是通过PLC控制器对水泵电机进行调速和调压,实现自动控制和调节。
其基本原理如下:1. 变频调速: 通过改变电机的供电频率,调整电机转速,从而控制水泵的流量和压力。
当需要流量和压力较小时,可降低电机的供电频率,使电机转速减小,水泵的流量和压力也相应减小;当需要流量和压力较大时,可提高电机的供电频率,使电机转速增加,水泵的流量和压力也相应增加。
2. 调压控制: PLC控制器通过对水泵的负荷情况进行监测,根据负荷变化调整给定的电压和电流,以维持设定的水泵压力。
当负荷增加时,PLC控制器自动增加电压和电流,使水泵的流量和压力保持在设定值;当负荷减少时,PLC控制器自动减少电压和电流,使水泵的流量和压力保持在设定值。
三、水泵机组自动变频调压PLC控制系统设计方案2024年水泵机组自动变频调压PLC控制系统设计方案主要包括以下几个方面:1. 选用合适的PLC控制器和变频器: 选择性能稳定可靠、适用于水泵机组控制的PLC控制器和变频器,确保系统正常运行。
同时,要考虑系统的可扩展性和兼容性,以方便后期的升级和维护。
2. 设计合理的控制逻辑: 根据水泵机组的实际工作需求,设计合理的控制逻辑。
对水泵的启动、停止、变频调速、调压等关键过程进行详细的控制策略分析和设计,确保系统安全可靠、高效节能。
3. 确定合适的传感器和执行器: 根据控制需求,选择合适的传感器和执行器。
传感器负责对水泵的压力、流量、电流等参数进行实时监测,执行器负责对水泵的启动、停止、变频调速、调压等操作进行执行。
plc控制水泵设计原理
![plc控制水泵设计原理](https://img.taocdn.com/s3/m/65713aa9541810a6f524ccbff121dd36a32dc493.png)
plc控制水泵设计原理PLC控制水泵设计原理在现代工业自动化控制系统中,PLC(可编程逻辑控制器)已经成为一种常用的控制器。
PLC的设计原理通过可编程的软件来实现控制器的功能,使其具有更高的灵活性和可扩展性。
PLC的应用范围非常广泛,其中一项重要任务是控制水泵的运行。
本文将一步一步地回答如何设计PLC控制水泵的原理。
第一步:确定控制需求和参数在设计PLC控制水泵的原理之前,我们首先需要确定控制系统的需求和参数。
这包括水泵的起停控制、自动化监控以及故障报警等功能。
此外,还需要考虑水泵的功率、流量、负载特性和运行条件等参数。
第二步:分析水泵的控制逻辑在设计PLC控制水泵的原理之前,我们需要对水泵的控制逻辑进行分析。
通常情况下,水泵的控制逻辑包括以下几个方面:1. 水泵的起停控制:在控制系统中,需要确定水泵的起动和停止条件。
可以通过设置控制信号或者使用传感器来实现。
2. 水泵故障检测:通过监测水泵的运行状态和参数,可以实现故障检测和报警功能。
例如,当水泵的压力超过设定值或者温度异常时,PLC可以发送报警信号并触发相应的动作。
3. 水泵运行参数调节:根据实际需求,PLC可以实现对水泵运行参数的调节和控制。
例如,根据水泵的负载情况,可以实时调整水泵的运行频率和流量输出等参数。
第三步:PLC程序的设计和实现在确定水泵的控制逻辑后,我们可以开始设计和实现PLC程序。
PLC程序通常采用类似于Ladder Diagram(梯形图)或者其他可编程的图形化编程语言来实现。
1. 设计PLC的输入模块:根据实际情况,我们可以选择适当的传感器和输入模块来检测水泵的运行状态和参数,并将其连接到PLC的输入接口上。
2. 设计PLC的输出模块:根据控制逻辑,我们可以选择适当的输出模块,通过控制信号来控制水泵的运行。
例如,可以选择继电器或者电磁阀来实现控制输出。
3. 编写PLC程序:通过使用图形化编程语言,我们可以编写PLC程序来实现水泵的控制逻辑。
抽水泵PLC设计
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电气控制与PLC课程设计课题:抽水泵的PLC控制成绩评定·一、指导教师评语(根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定)。
二、评分课程设计成绩评定目录第一章引言 (2)1.1设计要求 (2)1.2设计目的 (2)1.3设计任务 (2)第二章系统总体方案设计 (2)2.1系统硬件配置及组成原理 (2)2.1.1系统组成原理图 (2)2.1.2系统硬件配置 (3)2.2 系统变量定义及分配表 (6)2.3 系统接线图设计 (7)2.4 系统可靠性设计 (7)2.4.1PLC的电源可靠性设计 (7)2.4.3 PLC的安全保护 (8)2.4.4 冗余系统或热备用系统 (8)2.4.5 PLC的故障诊断 (8)第三章控制系统设计 (8)3.1 控制程序流程图设计 (8)3.2 控制程序时序图设计 (10)3.3 控制程序设计思路 (10)3.4 创新设计内容 (12)第四章系统调试及结果分析 (13)4.1 系统调试及解决的问题 (14)4.2 结果分析 (14)第五章结束语 (19)附录 (20)参考文献 (22)第一章引言1.1设计要求本次设计采用PLC进行检测和控制水位。
如图1.1所示用电动机抽水至储水塔。
其动作如下:1)若液位传感器SQ4检测到地上蓄水池有水,并且SQ2检测到水塔未到满水位时,抽水泵电动机运行抽水至水塔。
2)若SQ4检测到蓄水池无水,电动机停止运行,同时水池无水指示灯亮。
3)若SQ3检测到水塔水位低于下限,水塔无水指示灯亮。
4)若SQ2检测到水塔满水位(高于上限),电动机停止运转。
5)发生停电,恢复供电时,抽水泵自动控制系统能继续工作。
图1.1模拟抽水泵抽水图1.2设计目的综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能,相对独立地设计和调试一个小型PLC应用系统,使学生获得PLC控制技术工程的基本训练,提高工程意识和实践技能。
同时提高学生对文献资料的检索和信息处理的能力,以及编写和整理设计文档的能力。
2024年水泵机组自动变频调压PLC控制系统设计总结
![2024年水泵机组自动变频调压PLC控制系统设计总结](https://img.taocdn.com/s3/m/d5a2806978563c1ec5da50e2524de518964bd32d.png)
2024年水泵机组自动变频调压PLC控制系统设计总结引言:随着科技的飞速发展,自动化控制在各个领域中都发挥着重要的作用,水泵机组在水供应、工业生产等方面的应用也越来越广泛。
自动变频调压PLC控制系统可以帮助实现水泵机组的智能控制和优化运行,提高设备的效率和可靠性,降低能耗和维护成本。
本文将对2024年水泵机组自动变频调压PLC控制系统的设计进行总结。
一、设计目标1. 实现水泵机组的自动化控制,减少人工干预,提高运行效率和可靠性。
2. 使用变频器进行调速,根据实时需求进行精确的水量调节,提高水泵机组的能效。
3. 使用PLC控制系统进行全面监控和保护,实时检测设备状态,及时处理故障,保障设备的安全运行。
4. 设计可靠的通信系统,实现远程监控和故障诊断,提高设备的管理和维护效率。
二、系统组成1. 变频器:负责控制水泵机组的转速和输出功率,通过变频控制实现水量的调节。
2. PLC控制器:负责进行各种逻辑控制,集成各种保护和监测功能。
3. 人机界面:提供用户与系统的交互接口,显示设备状态、报警信息等。
4. 通信系统:用于远程监控和远程控制,实现对水泵机组的远程管理。
三、系统设计1. 变频器选择:根据实际需求选择合适的变频器,并根据水泵负载特性进行参数设置,实现精确的变频调速控制。
2. PLC控制器选择:根据系统需要选择适用的PLC控制器,具备高性能和稳定性,支持多种通信接口和扩展模块,实现各种控制和保护功能。
3. 人机界面设计:设计直观简洁的人机界面,显示设备状态、报警信息和运行参数,提供操作和设置功能,方便用户操作和监测设备运行。
4. 通信系统设计:选择合适的通信设备和协议,实现与上位机的数据交互和远程控制,建立数据传输和故障诊断渠道,提供及时的数据监测和设备管理。
四、系统特点1. 自动化控制:通过PLC控制系统实现水泵机组的自动化运行,减少人工干预,提高设备运行效率和可靠性。
2. 变频调速:通过变频器实现水泵机组的调速控制,根据实时需求精确调节水量,提高能效,降低能耗。
plc水泵毕业设计
![plc水泵毕业设计](https://img.taocdn.com/s3/m/06b876aff9c75fbfc77da26925c52cc58bd690b4.png)
plc水泵毕业设计PLC水泵毕业设计引言:在现代工业生产中,水泵作为一种常见的设备,被广泛应用于各个领域,如供水、排水、冷却等。
而随着自动化技术的发展,PLC(可编程逻辑控制器)在控制系统中的应用也越来越广泛。
本文将探讨如何利用PLC技术设计一种智能化的水泵控制系统。
1. 水泵控制系统的需求分析在设计水泵控制系统之前,我们首先需要进行需求分析。
根据实际应用场景,我们可以确定以下几个需求:- 自动控制:水泵需要能够自动启停,根据流量需求进行调节。
- 故障检测:系统需要能够监测水泵的运行状态,及时发现故障并报警。
- 远程监控:工作人员需要能够通过远程方式监控和控制水泵的运行状态。
- 节能优化:系统需要能够根据实际需求进行节能调整,避免能源的浪费。
2. PLC在水泵控制系统中的应用PLC作为一种可编程的控制器,具有高度灵活性和可扩展性,非常适合用于水泵控制系统。
通过编写PLC程序,我们可以实现以下功能:- 自动控制:通过传感器检测水泵的流量和压力,PLC可以根据设定的参数自动控制水泵的启停和流量调节。
- 故障检测:PLC可以监测水泵的电流、温度等参数,一旦发现异常,可以及时发出警报并停止水泵的运行,以避免进一步损坏。
- 远程监控:通过将PLC与网络连接,工作人员可以通过远程终端监控和控制水泵的运行状态,实时获取数据并进行远程操作。
- 节能优化:PLC可以根据实际需求进行节能调整,通过控制水泵的运行时间和频率,避免能源的浪费。
3. PLC水泵控制系统的设计与实现在进行PLC水泵控制系统的设计与实现时,我们需要考虑以下几个方面:- 硬件选型:选择适合的PLC控制器、传感器和执行器,确保系统的稳定性和可靠性。
- 程序编写:根据需求分析,编写PLC程序,实现自动控制、故障检测、远程监控和节能优化等功能。
- 网络连接:将PLC与网络连接,实现远程监控和控制。
- 用户界面设计:设计一个友好的用户界面,方便工作人员进行操作和监控。
plc抽水泵课程设计
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plc抽水泵课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和工作机制,特别是其在抽水泵控制系统中的应用。
2. 学生能够掌握PLC编程的基础知识,包括逻辑运算、定时器、计数器等功能的使用。
3. 学生能够描述抽水泵控制系统中的传感器、执行器与PLC之间的接口关系和信号传递过程。
技能目标:1. 学生能够运用PLC进行抽水泵控制系统的编程和调试,实现基本的启停、自动切换等功能。
2. 学生能够通过实验操作,学会使用相关工具和仪器进行PLC系统的故障排查和维修。
3. 学生能够设计简单的抽水泵控制方案,并通过PLC编程实现预期的控制效果。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对自动化技术的兴趣,激发创新意识和探索精神。
2. 学生形成团队合作意识,学会在小组项目中相互协作、共同解决问题。
3. 学生能够认识到PLC技术在工业生产中的重要性,培养对工程技术专业的热爱。
课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,结合理论知识与实际操作,培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点:学生处于高年级阶段,具备一定的电气基础和编程能力,对新技术和新知识具有较强的求知欲。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,通过实验和案例教学,引导学生主动探究,提高学生的PLC编程能力和实际问题解决能力。
同时,关注学生的情感态度培养,激发学生的学习兴趣和专业认同感。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. PLC基础知识:介绍PLC的基本组成、工作原理和性能指标,涉及课本第3章内容。
- PLC的结构与功能- PLC的工作原理和扫描周期- PLC的性能指标及选型2. PLC编程基础:学习PLC编程语言和编程方法,对应课本第4章。
- PLC编程语言(LD、IL、FBD等)- 常用逻辑指令及其应用- 定时器、计数器等特殊功能指令3. 抽水泵控制系统设计与实现:结合课本第5章,开展以下内容教学。
抽水泵的PLC控制系统设计方案
![抽水泵的PLC控制系统设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/4cdcd590c67da26925c52cc58bd63186bceb921a.png)
随着计算机控制技术的迅速发展 ,以微处理器为核心的可编程序控制器〔 PLC控制已逐步取代继电器控制 ,普遍应用于各行各业的自动化控制领域。
固然煤炭行业也不例外 ,但是目前许多矿井下主排水系统还采用人工控制 ,水泵的开停及选择切换均需人工完成,彻底依赖于工人的技术、经验和责任心,也预测不了水位的增长速度,做不到根据水位和其他参数在用电的峰谷期自动开停水泵 ,这将严重影响煤矿自动化管理水平和经济效益,同时也容易由于人为因素造成各种安全隐患。
在煤矿矿井建设和生产过程中 ,随时都有各种来源的水涌入矿井 ,为保证煤矿的生产安全,必须及时将涌出的矿井水快速地排放到地面 ,矿井排水设备不仅要排除各时期涌入矿井的水 ,而且在遭到蓦地涌水的袭击有可能淹没矿井的情况下 ,还要抢险排水 ,因此煤矿主排水系统能否正常运行直接关系到矿井的安全生产。
因此,矿井排水设备是煤矿建设和生产中不可缺少的 ,排水泵的安全可靠运行对保证矿井安全生产起着非常重要的作用。
目前,矿井排水系统普遍采用人工操作 ,存在着人员劳动强度大、机电启停时间长、水泵运行效率低等诸多问题,如何实现煤矿井下排水泵的自动控制和无人值守,并满足煤矿生产调度综合自动化的要求 ,便成为当前急需解决的问题。
针对当前煤矿排水系统的实际情况 ,本文提出一种实现煤矿井下主排水系统的设计方案 ,并对其工作原理和结构做一扼要介绍。
煤矿井下排水泵自动控制系统通过检测水仓水位和其它参数 ,控制水泵轮流工作与适时启动备用泵,合理调度水泵正常运行。
系统通过触摸屏以图形、图象、数据、文字等方式,直观、形象、实时地反映系统工作状态以及水仓水位、机电工作电流、机电温度、轴承温度、排水管流量等参数,并通过通讯模块与综合监测监控主机实现数据交换。
该系统具有运行可靠、操作方便、自动化程度高等特点,并可节省水泵的运行费用。
整个自动控制系统由数据自动采集、自动轮换工作、自动控制、动态显示及故障记录报警和通讯接口等5个部份组成。
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继续教育学院毕业设计(论文)题目:抽水泵的PLC控制系统设计院、系(站):机电工程系学科专业:机电一体化学生:学号:指导教师:2013年 09月抽水泵的PLC控制系统设计摘要基于PLC的矿井排水监控系统现场控制部分是为了煤矿安全和正常生产而进行的各种有关参数或状态的集中监测,并对有关环节加以控制,是保护、采掘、运输、通风、排水等主要生产环节安全运行的重要设施。
本文主要介绍了一种基于西门子S7-300 PLC的煤矿井下排水泵自动控制系统的设计方法和思路。
西门子S7-300 型PLC 给出了煤矿井下排水系统的传感器及执行机构的配置方案、通信网络结构和系统功能设计,实现了对水泵进行自动控制,水位监测、自动启停水泵、故障自诊断等功能;同时也实现了水泵运行的合理调度,提高了设备利用率,达到了节能增效的效果,并能与上位机通讯,实现远程控制和在线监测,提高了煤矿自动化水平和安全性。
关键词:水泵; PLC;自动控制;利用率;远程控制目录1 煤矿井下排水泵自动控制系统的工作原理及组成 (1)1.1 概述 (1)1.2 工作原理 (1)1.3 系统组成 (2)2 控制系统结构设计 (5)2.1 系统总体结构 (5)2.2 控制系统网络设计 (5)2.2.1 现场级控制网络 (5)2.2.2远程监控网络 (5)2.3控制系统功能设计 (6)2.4 控制系统可靠性设计 (8)2.4.1 设备可靠运转保障 (8)2.4.2 传感器可靠性保障 (8)2.4.3通信可靠性保障 (8)2.5 控制系统程序设计 (8)2.5.1 PLC 程序设计 (9)2.5.2 组态软件程序设计 (10)3 PLC井下排水自动控制系统 (12)3.1 PLC井下排水自动控制系统的技术 (12)3.2 PLC井下排水自动控制系统分层 (12)3.3 影响PLC控制系统稳定的干扰因素 (14)3.4 PLC控制系统的抗干扰措施 (14)4 结束语 (16)致谢 (17)参考文献 (18)1 煤矿井下排水泵自动控制系统的工作原理及组成1.1 概述随着计算机控制技术的迅速发展,以微处理器为核心的可编程序控制器(PLC)控制已逐步取代继电器控制,普遍应用于各行各业的自动化控制领域。
当然煤炭行业也不例外,但是目前许多矿井下主排水系统还采用人工控制,水泵的开停及选择切换均需人工完成,完全依赖于工人的技术、经验和责任心,也预测不了水位的增长速度,做不到根据水位和其他参数在用电的峰谷期自动开停水泵,这将严重影响煤矿自动化管理水平和经济效益,同时也容易由于人为因素造成各种安全隐患。
在煤矿矿井建设和生产过程中,随时都有各种来源的水涌入矿井,为保证煤矿的生产安全,必须及时将涌出的矿井水快速地排放到地面,矿井排水设备不仅要排除各时期涌入矿井的水,而且在遭到突然涌水的袭击有可能淹没矿井的情况下,还要抢险排水,因此煤矿主排水系统能否正常运行直接关系到矿井的安全生产。
因此,矿井排水设备是煤矿建设和生产中不可缺少的,排水泵的安全可靠运行对保证矿井安全生产起着非常重要的作用。
目前,矿井排水系统普遍采用人工操作,存在着人员劳动强度大、电机启停时间长、水泵运行效率低等诸多问题,如何实现煤矿井下排水泵的自动控制和无人值守,并满足煤矿生产调度综合自动化的要求,便成为当前急需解决的问题。
针对当前煤矿排水系统的实际情况,本文提出一种实现煤矿井下主排水系统的设计方案,并对其工作原理和结构做一扼要介绍。
1.2 工作原理煤矿井下排水泵自动控制系统通过检测水仓水位和其它参数,控制水泵轮流工作与适时启动备用泵,合理调度水泵正常运行。
系统通过触摸屏以图形、图像、数据、文字等方式,直观、形象、实时地反映系统工作状态以及水仓水位、电机工作电流、电机温度、轴承温度、排水管流量等参数,并通过通讯模块与综合监测监控主机实现数据交换。
该系统具有运行可靠、操作方便、自动化程度高等特点,并可节省水泵的运行费用。
1.3 系统组成整个自动控制系统由数据自动采集、自动轮换工作、自动控制、动态显示及故障记录报警和通讯接口等5个部分组成。
(1)数据自动采集与检测数据自动采集与检测主要分为两类:模拟量数据和数字量数据。
模拟量检测的数据主要有:水仓水位、电机工作电流、水泵轴温、电机温度、3趟排水管流量;数字量检测的数据主要有:水泵高压启动柜真空断路器和电抗器柜真空接触器的状态、电动阀的工作状态与启闭位置、真空泵工作状态、电磁阀状态、水泵吸水管真空度及水泵出水口压力。
数据自动采集主要由PLC实现,PLC模拟量输入模块通过传感器连续检测水仓水位,将水位变化信号进行转换处理,计算出单位时间内不同水位段水位的上升速率,从而判断矿井的涌水量,控制排水泵的启停。
电机电流、水泵轴温、电机温度、排水管流量等传感器与变送器,主要用于监测水泵、电机的运行状况,超限报警,以避免水泵和电机损坏。
PLC的数字量输入模块将各种开关量信号采集到PLC中作为逻辑处理的条件和依据,控制排水泵的启停。
在数据采集过程中,模拟量信号的处理是将模拟信号变换成数字信号(A/D转换),其变换速度由采样定律确定。
一般情况下,采样频率应为模拟信号中最高频率成分的2倍以上,这样经A/D变换的精度可完全恢复到原来的模拟信号精度。
A/D变换的精度取决于A/D变换器的位数。
如5V电压要求以5mV精度变换时,精度为5mV/5V=0.1%,即1/1000十进制的1000用二进制表示时要求为10位,而本系统所采用的A/D模块分辨率为16bit,其精度在±0.05%以上,该精度等级足以满足控制系统要求。
同时,PLC所采用的A/D模块均以积分方式变换,可使输入信号的尖峰噪音和感应噪声平均化,适用于噪音严重的工业场所。
(2)自动轮换工作为了防止因备用泵及其电气设备或备用管路长期不用而使电机和电气设备受潮或其他故障未经及时发现,当工作泵出现紧急故障需投入备用泵时,而不能及时投入以至影响矿井安全,本系统程序设计了5台泵自动轮换工作控制,控制程序将水泵启停次数及运行时间和管路使用次数及流量等参数自动记录并累计,系统根据这些运行参数按一定顺序自动启停水泵和相应管路,使各水泵及其管路的使用率分布均匀,当某台泵或所属阀门故障、某趟管路漏水时,系统自动发出声光报警,并在触摸屏上动态闪烁显示,记录事故,同时将故障泵或管路自动退出轮换工作,其余各泵和管路继续按一定顺序自动轮换工作,以达到有故障早发现、早处理,以免影响矿井安全生产的目的。
(3)自动控制系统控制设计选用了西门子S7-300型PLC为控制主机,该机为模块化结构,由PLC 机架、CPU、数字量I/O、模拟量输入、电源、通讯等模块构成。
PLC自动化控制系统根据水仓水位的高低、井下用电负荷的高、低峰和供电部门所规定的平段、谷段、峰段供电电价时间段(时间段可根据实际情况随时在触摸屏上进行调整和设置)等因素,建立数学模型,合理调度水泵,自动准确发出启、停水泵的命令,控制水泵运行。
为了保证井下安全生产,系统可靠运行,水位信号是水泵自动化一个非常重要的参数,因此,系统设置了两套水位传感器,模拟量和开关量传感器,两套传感器均设于水仓的排水配水仓内,PLC将接受到的模拟量水位信号分成若干个水位段,计算出单位时间内不同水位段水位的上升速率,从而判断矿井的涌水量,同时检测井下供电电流值,计算用电负荷率,根据矿井涌水量和用电负荷,控制在用电低峰和一天中电价最低时开启水泵,用电高峰和电价高时停止水泵运行,以达到避峰填谷及节能的目的。
(4)动态显示动态模拟显示选用日本Digital公司的GP-570T型触摸式工业图形显示器(触摸屏),系统通过图形动态显示水泵、真空泵、电磁阀和电动阀的运行状态,采用改变图形颜色和闪烁功能进行事故报警。
直观地显示电磁阀和电动阀的开闭位置,实时显示水泵抽真空情况和压力值。
用图形填充以及趋势图、棒状图方式和数字形式准确实时地显示水仓水位,并在启停水泵的水位段发出预告信号和低段、超低段、高段、超高段水位分段报警,用不同音响形式提醒工作人员注意。
采用图形、趋势图和数字形式直观地显示3趟管路的瞬时流量及累计流量,对井下用电负荷的监测量、电机电流和水泵瞬时负荷及累计负荷量、水泵轴温、电机温度等进行动态显示、超限报警,自动记录故障类型、时间等历史数据,并在屏幕下端循环显示最新出现的3条故障(故障显示条数可在触摸屏上设置),以提醒工作人员及时检修,避免水泵和电机损坏。
(5)通讯接口PLC通过通讯接口和通讯协议,与触摸屏进行全双工通讯,将水泵机组的工作状态与运行参数传至触摸屏,完成各数据的动态显示;同时,操作人员也可利用触摸屏将操作指令传至PLC,控制水泵运行。
PLC同时将水泵机组的运行状态与参数经安全生产监测系统分站传至地面生产调度监控中心主机,与全矿井安全生产监控系统联网,管理人员在地面即可掌握井下主排水系统设备的所有检测数据及工作状态,又可根据自动化控制信息,实现井下主排水系统的遥测、遥控,并为矿领导提供生产决策信息。
触摸屏与监测监控主机均可动态显示主排水系统运行的模拟图、运行参数图表,记录系统运行和故障数据,并显示故障点以提醒操作人员注意。
2 控制系统结构设计2.1 系统总体结构系统采用现场层(远程IO)、控制层(PLC)和管理层(上位机)组成的三级控制系统来实现排水系统的自动控制。
上位机利用友好的人机界面实现人机对话和远程监控功能,PLC作为控制器完成逻辑处理和控制任务,远程IO实现现场数据的采集和上传,通过专门的控制网络实现数据交换和统一调度控制。
其中控制层主要由PLC控制柜构成,是整个排水系统的控制核心,PLC控制柜由PLC、触摸屏、检测部分(模拟量和开关量监测采集)、执行部分等组成。
PLC控制柜中的核心部分是PLC模块,用于完成对于监测量的处理、运算和存储,并根据监测结果进行逻辑处理,控制水泵及附属设备启停。
为保证控制器的可靠性,系统选用德国西门子生产的S7-300系列PLC作为主要控制单元,考虑到现场设备比较分散,就地控制箱采用远程I/O的方式进行数据采集及控制,并通过现场总线同CPU 模块进行数据交换。
系统为实现对设备状态、就地控制命令采集、输出控制指令、设备逻辑控制等功能,主PLC配置了2块32路数字量输入模块和2块16路数字量输出模块,远程I/O配置1块32路数字量和1块16路数字量输出模块。
主PLC还配置了1块模拟量采集模块完成对水位的监测,远程I/O部分配置1块模拟量采集模块完成对压力、负压及流量的监测。
为便于现场对水泵的半自动控制,系统配置了触摸屏,可实现实时动态显示水泵当前状态,并为用户提供水泵控制的平台。
2.2 控制系统网络设计2.2.1 现场级控制网络排水系统监测参数及参控设备较多,采用传统的PLC控制系统接线复杂、可靠性低且维护困难。