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基于PLC的污水排放控制系统的组建与调试

王 敏,陶吴家


引言

  地下污水排放是一项重要的市政工程。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。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。 


一、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。

图片1.png

图1 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。 


二、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、MDSGP压力变送器、MDSGP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MDSGP压力变送器和11个MDSGP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 EM AE044路模拟量拓展模块。

  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,压力变送器选用麦德胜中国公司生产的 MDSGP163,浮球传感器选用远东自动化仪表公司生产的 WS-100Z。

2、2  PLC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。

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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。 


三、系统软件设计

3、1 PLC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。

图3为右泵控制子程序,其中R为设定的液位阈值。

图片三700.png

图2 PLC硬件接线图


图3 右泵控制子程序700.png

图3 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。 


四、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。

图4 人机界面700.png

图4 人机界面


图5 现场调试.png

图5 现场调试

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