可編程控制器在自動(dòng)抽水系統(tǒng)中如何應(yīng)用？

1 引言
　　近年來，隨著我國自動(dòng)化技術(shù)的提高，工廠自動(dòng)化也上了一個(gè)新臺(tái)階�？删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC）作為一個(gè)從八十年代發(fā)展起來的新興的工業(yè)控制器，是自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種專門用于工業(yè)生產(chǎn)過程控制的現(xiàn)場設(shè)備。PLC以其體積小、功能齊全，價(jià)格低廉，可靠性高等方面具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，如在干燥設(shè)備行業(yè)，真空干燥箱上的使用極為廣泛。

2 各部分工作元器件特性
2.1 PLC
　　PLC（FX2N-48MR）是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心控制部件，其豐富齊備的控制運(yùn)算指令、優(yōu)越的性能、現(xiàn)場編程調(diào)試的方便已使其成為深受現(xiàn)場技術(shù)人員歡迎的控制設(shè)備。主要性能指標(biāo)為：24點(diǎn)輸入/24點(diǎn)繼電器輸出，內(nèi)置8000步RAM可使用存儲(chǔ)盒，運(yùn)算速度為1.52цs～數(shù)100цs/步（應(yīng)用指令）；其輸出接點(diǎn)的最大負(fù)載為80VA或100KW，輸出接點(diǎn)的壽命為20VA/300萬次，35VA/100萬次，80VA/20萬次。

2.2 2A/D及2D/A
　　FX2N-2A/D轉(zhuǎn)換模塊用于接收水位變送器輸出的4～20 mA電流信號(hào)，并將其變?yōu)镻LC程序可用的十進(jìn)制數(shù)。（即將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)值量）
　　FX2N-2D/A轉(zhuǎn)換模塊用于將PLC運(yùn)算得到的控制量數(shù)值轉(zhuǎn)換為-10V～+10V電壓信號(hào)，通過RS485或RS422接口連接將電流模擬量信號(hào)輸入到遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)。

2.3液位變送器和液位開關(guān)
　　液位變送器采用高精度、高可靠性美國麥克產(chǎn)品，型號(hào)為MPM426W 液位開關(guān) 采用臺(tái)灣凡宜LTB產(chǎn)品，當(dāng)水位達(dá)到設(shè)定值時(shí)，給可編程一個(gè)動(dòng)作信號(hào)。

2.4 觸摸屏
　　作為一種新型的人機(jī)界面，從一出現(xiàn)就受到關(guān)注，它的簡單易用，強(qiáng)大的功能及優(yōu)異的穩(wěn)定性使它非常適合用于工業(yè)環(huán)境。用戶可以自由地組合文字，按鈕，圖形，數(shù)字等來處理或監(jiān)控管理隨時(shí)可能變化的信息。隨著工業(yè)設(shè)備的飛速發(fā)展，以往的操作界面需由熟練的操作員才能操作，無法提高效率。但使用人機(jī)界面，能明確指示并告知操作員機(jī)器設(shè)備目前的狀況，使操作變得簡單生動(dòng)。使用觸摸屏，還可以使機(jī)器配線標(biāo)準(zhǔn)化、簡單化，同時(shí)也能減少PLC控制所需的I/O點(diǎn)數(shù)，降低生產(chǎn)成本，也相對(duì)提高整套設(shè)備的附加價(jià)值。本系統(tǒng)選用三菱公司的GOT930觸摸屏，它和三菱PLC有很好的通用性，能在線監(jiān)視并修改程序，不必很麻煩的重復(fù)插拔接口。

3 本裝置系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能
3.1具有三種運(yùn)行方式:自動(dòng)、手動(dòng)和退出，采用操作把手手動(dòng)切換。
3.2在“自動(dòng)”運(yùn)動(dòng)方式下，根據(jù)液位開關(guān)（或液位變送器）提供的液位信號(hào)啟動(dòng)和停止?jié)撍�泵；�?ldquo;手動(dòng)”運(yùn)行方式下，可以直接通過手動(dòng)操作把手起動(dòng)/停止?jié)撍�泵。�?ldquo;退出”運(yùn)行方式下，自動(dòng)和手動(dòng)操作均不起作用。
3.3自動(dòng)定時(shí)切換各潛水泵間的主用/備用狀態(tài)，也可以人為進(jìn)行切換各泵間的主用/備用狀態(tài)。
3.4采用發(fā)光二極管指示裝置的運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)故障。
3.5具有自檢功能和較強(qiáng)的容錯(cuò)能力。
3.6控制電源采用交直流兩路輸入的UPS電源。
3.7具有通信聯(lián)網(wǎng)功能，將報(bào)警信號(hào)和模擬量信號(hào)等傳送到遠(yuǎn)方計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。
3.8采用液晶顯示屏來進(jìn)行參數(shù)顯示（如：水位等）和修改參數(shù)（如：水泵啟動(dòng)和停止水位整定值、水泵切換時(shí)間參數(shù)、）以及顯示詳細(xì)的故障信息。
3.9具有故障報(bào)警功能，報(bào)警信息包括：電源故障、水泵故障、變送器故障、水位過高、水位過低、PLC故障等。

4 軟件設(shè)計(jì)
　　根據(jù)溢洪道消力池排水廊道排水系統(tǒng)控制的要求，利用三菱公司PLC豐富的指令編制控制程序，并結(jié)合現(xiàn)場調(diào)試及優(yōu)化控制程序的原則，本控制系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)控制程序模塊。
4.1 二級(jí)堰廊道自動(dòng)排水控制過程
4.1.1當(dāng)液位開關(guān)低于“水位低”位置時(shí)，所有運(yùn)行的水泵都停止工作；若“水位過低”時(shí)，除水泵停止運(yùn)行外，還發(fā)“水位過低” 告警信號(hào)。
4.1.2當(dāng)兩臺(tái)水泵處于“自動(dòng)”狀態(tài)時(shí)，若液位開關(guān)達(dá)到“水位高”位置時(shí)，主用水泵起動(dòng)；若液位開關(guān)達(dá)到“水位過高”或“水位很高”位置時(shí)，備用水泵也起動(dòng)，并且同時(shí)發(fā)出“水位過高”告警信號(hào)。