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PLC在水泵自动化监控系统中的应用①

更新时间:2009-03-28

1 PLC的概述

1.1 PLC的由来

PLC出现于20世纪60年代,最早是由美国DEC公司设计制造出来的,后将它使用在GM公司的汽车生产线上,由此来进行逻辑控制,代替继电器逻辑控制,从而对工业流程进行控制。

1.2 PLC的定义

PLC是一种数字运算系统的编程控制器。

1.3 PLC的基本结构

大体上来讲,PLC分为模块式和箱体式两种。箱体式的PLC是由CPU板、显示面板、内存块、电源、I/O板等组成的。如果按照I/O点数又可分为若干规格,如果按照CPU性能,它可以分成若干型号。模块式PLC是由CPU模块、内存、I/O模块、底板或机架、电源模块组成的。PLC结构类型多种多样,但它们都归属于开放类型,它的I/O能力可以根据用户需求展开组合和扩充。对于其构成具体结构面述如下。

1.3.1 CPU

CPU是为计算机而生,在这个环境下,它是PLC的必不可少的元件,可以起到至关重要的作用,PLC有一个或多个CPU不等。在PLC运行之前的系统下,CPU发挥着接收并存贮数据的作用。在进行上述工作的同时,它还得检测系统中电路的工作状态以及编程过程中是否产生语法错误。它利用扫描的方式来采集实时数据,再将数据存储到寄存器中。当它真正进入运行后,利用存储器读取参数的指令,将指令进行分析,产生控制信号,去指挥有关的电路工作。

1.3.2 I/O模块

我国历史上迄今保存最为完好的皇家藏书楼是皇史宬。嘉靖十三年(1534年)七月,明世宗效仿古代的“石室金匮”之制,开始在顺天府(今北京)兴建皇史宬。皇史宬用于专门收藏皇帝《宝训》《实录》《玉碟》等皇家典籍与贮存《永乐大典》副本,是我国迄今保存最为完好的皇家藏书楼。

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水泵自动化监控系统要对水泵工作现场各种数据参数进行实时监控、对企业能源用电进行统计分析控制,并在此基础上使其能够与计算机结合完成水泵系统的远程监控状况,对数据进行分析后,将数据进行集中传送,进入水泵控制系统,从而对水泵的转动速度和水泵的水流量进行控制。在水泵自动化监测系统工作的时候,我们要获得一些实时参数,例如:水的质量、水泵流动量、电机的电压强度、阀门的压力、温度等,用这些数据来分析水泵的效率和损耗,从而确保水泵是否在正常的工作状态中运行的。

PLC通过I/O接口模块和外界形成联系,通过I/O点数来控制模块的数量和模块的规格,I/O模块多少不一,但它最大数受最大的底板和机架槽数的限制,即受CPU所能管理的基本配置的能力。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输出点反映输出锁存器状,其输入缓存器反映输入信号状态。

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PLC中的电源,有些是分开的,有些是两个结合在一起的。PLC中的电源模块是为集成电路提供电源。与此同时,有的电源模块还为输入电路提供24V的工作电源。

在电气设备的自动控制方面包括水泵站高压变配电系统、水泵站直流电系统、水泵站0.4kV配电系统、主机系统中电机的综合保护;在水泵站辅助机器系统的自动监控方面通常由以主机为基础的水系统、气系统以及油量系统的控制;在非电量的自动控制、监测、保护、通讯方面包括安全方面的位移、沉降、扬压力、水文、水位、水量、水质、温度、湿度等方面的监测。

1.3.3 电源模块

底板或机架的作用可充分显示在机械和电器上,实现各个模块间的联系和连接,使各个模块构成一个统一整体,使CPU能够充分访问到底板上的所有模块。

1.4 PLC的规定和特点

水利行业的历史源远流长,通过采用新的技术手段和方法,对水利工程的设备与管理进行优化和改造是历史发展的必然趋势。水泵站作为水利系统最基层的工程之一,在排沥方面发挥了巨大作用。为了减少由水泵失误带来的损失,我们必须严抓管理和决策方面。设立水泵自动化监控系统是对水泵进行综合利用的集中体现。由于水泵站缺点颇多,比如自动化监控程度低、水工操作颇多、单级常规控制现象多等。因此,水泵站要向国际方面转型,学习国外先进经验,减少工作人员,形成整体网络框架。

PLC的特点是多种多样的:操作简单、节省了大量的人力和物力、辅助设施齐全、可靠性高、结构稳定、安全性能好、可以获得实时数据,及时弥补漏洞。

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2 水泵自动化监测系统

2.1 水泵的概述

PLC是一种数字运算操作的电子系统,是自动化发展的核心部位。它采用可编程的存储器,用来在它的内部存贮数据、进行逻辑运算、进行顺序方面的控制以及数学运算等操作,并通过数字化、模拟化的输入和输出,控制各类的机器的生产和工作过程。PLC与它相关的辅助设备要充分发挥其自身的功能,从而与工业自动化控制系统形成一个整体。

2.2 水泵自动化监控系统的概述

宏观布局:从外延来说,5个板块的教育即基础教育、职业教育、民办教育、高等教育和特殊教育充分发展、合理布局;从内涵来说,由好学校、好校长、好教师、好学生和好的教育生态5个抓手、5条路径进行探索,践行“五好教育”。

2.3 水泵自动化监控系统的需求

1.3.4 底板或机架

3 PLC在水泵自动化监控系统如何进行应用

3.1 工作原理

水泵自动化监控系统是一种控制装置,它利用PLC能够合理控制水泵的运行,自动调节水流速度,控制水流量,确保供水压力平稳。PLC是水泵自动化监控系统的核心。PLC内部控制方式的核心是PID。PID是一个控制器,它对水泵自动化监控系统中的压力参数进行计算,在这种工作状态下,系统可以进行自我疏导。PLC的辅助设施就是一台触摸屏,借助触摸屏可以随时修改PLC的各项参数,使之满足水泵运行中的各种需求。

3.2 工作模式

水泵自动化监控系统涉及电机、真空泵、水泵、仪表、电动阀、水位勘测等多种方面。可以按照以下顺序进行工作。

3.2.1 对水位进行实时监测

水位实时检测就是根据水位的高低变化发出打开或者闭合的指令,它是水泵自动化监控系统中的一个重要参数,它的准确性和可靠性可直接影响系统的稳定。水位实时监测通过水位传感器将数值变化传输到PLC,进而在PLC的辅助机制—显示屏上显示出来。

3.2.2 电机起动

通过上述内容可见,节能技术电气自动化中的应用既是时代大势所趋,又能解决生活生产中的实际需求,是具有长远发展意义的。

在水泵系统中电机发挥着容量大、耗电量高的优缺点。它对系统的安全性能要求较高,对于长期不用,或者有故障的电机应该着重对待,尤其是紧急状况下,不可以投入使用,要物尽其用,对有故障的电机及时发现,对不能用的电机要及时处理。

3.2.3 参数传输与屏幕显示

在检测水位的时候,排水量、水位、水泵的压力等各项参数,都被传送到PLC,并在显示屏上显示出来时时刻刻的参数,然后通过网络,利用计算机终端,可以清楚地查到相关方面的资源。

3.2.4 故障的预防

由图可见,随着乳化剂用量的增加,聚合物的分子量增大.电化学聚合机理也进一步印证了乳化剂用量越多,形成的胶束数越多,则双基终止的概率减小,聚合物的分子量增大.

水泵正常工作后,通过对电动机的电压、电流、温度、湿度、水位、水流的监控,让它们之间相互制约,形成一个完善的故障预防系统。

4 结语

综上所述,通过对PLC的结构和组成以及工作原理以及工作流程的了解,我们可以清楚地认识PLC。看它是如何做到从有到无,如何在水泵的自动化监控系统中进行应用,如何在工业进程中实现质的飞跃。在当下这个自动化工业发展进程中,PLC已经深入到各个方面。PLC通常采用的是最先进的技术和方法,它能够攻破多种难题。水泵自动化监控系统依托PLC,使系统更加方便,数据显示比较直观,水泵自动化监控系统方便进行维护。尽管如此,PLC仍旧需要不断改进,力求达到最高效率。

参考文献

[1]佟庆辉.水泵性能测试控制系统的设计与实现[D].哈尔滨工业大学,2015.

[2]吴永志.PLC在排水泵站自动化监控中的应用[J].科技资讯,2011(9):65-66.

[3]刘卫东.泵站自动化监控系统的设计[J].现代农业科技,2016(16):162-163.

 
周微
《科技创新导报》 2018年第07期
《科技创新导报》2018年第07期文献

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