摘要:污水排放工程是城市建設(shè)中必不可少的一部分,污水排放控制系統(tǒng)是污水排放工程中的重要組成部分。以PLC作為污水排放控制系統(tǒng)的核心進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì),并進(jìn)行硬件接線及軟件調(diào)試,結(jié)果表明控制系統(tǒng)運(yùn)行準(zhǔn)確可靠,為手控污水排放系統(tǒng)的改造提供了參考。
0引言
地下污水排放是一項(xiàng)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動(dòng)模式,效率低且對(duì)人員監(jiān)控程度要求高,因此通過(guò)自動(dòng)控制方式替代傳統(tǒng)手控方式成為趨勢(shì)[2]。本文對(duì)手動(dòng)模式的舊污水控制系統(tǒng)進(jìn)行改造,設(shè)計(jì)了基于PLC控制的污水排放系統(tǒng),給類似改造提供了參考[3]。1基于PLC的污水排放控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案及要求
1.1總體設(shè)計(jì)方案
圖1為基于PLC的污水排放控制系統(tǒng)組成框圖。污水排放控制系統(tǒng)采用PLC作為控制模塊來(lái)控制泵,該設(shè)備從觸摸屏、
壓力變送器、浮球傳感器輸入控制信息,通過(guò)PLC控制輸出來(lái)控制軟啟動(dòng)器進(jìn)而控制泵的運(yùn)行。
1.2設(shè)計(jì)要求
根據(jù)所承接的某市舊污水控制系統(tǒng)改造項(xiàng)目,要求該污水排放系統(tǒng)控制兩個(gè)地方共8?jìng)(gè)泵,采用手動(dòng)和自動(dòng)控制兩種模式控制泵的啟停,利用上位機(jī)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制及系統(tǒng)參數(shù)顯示,并設(shè)置必要的報(bào)警。
2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2.1硬件選型
基于PLC的污水排放控制系統(tǒng)的硬件由觸摸屏、PLC、軟啟動(dòng)器、開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源、壓力變送器、浮球傳感器等組成。由觸摸屏對(duì)PLC發(fā)出控制信號(hào),PLC經(jīng)過(guò)處理之后控制軟啟動(dòng)器,從而控制泵的運(yùn)行。PLC除了與觸摸屏之間進(jìn)行信號(hào)交互外,PLC的輸入信號(hào)還包括2個(gè)壓力變送器和11個(gè)浮球傳感器;輸出信號(hào)主要給控制泵啟動(dòng)的軟啟動(dòng)器,共11個(gè)。綜合考慮PLC的存儲(chǔ)容量,選用西門(mén)子S7-200SMARTSR60CPU的PLC和EMAE044路模擬量拓展模塊[4]。
綜合考慮,上位機(jī)選用昆侖通態(tài)TPC7062Ti觸摸屏,軟啟動(dòng)器選擇施耐德ATS48,壓力變送器選用三暢儀表公司生產(chǎn)的SC308,
浮球液位計(jì)選用SCFQ。
2.2PLC的I/O分配
根據(jù)控制要求和PLC的選型進(jìn)行I/O地址分配,如表1所示。
2.3硬件接線圖設(shè)計(jì)
根據(jù)I/O的地址分配表,設(shè)計(jì)的PLC硬件接線圖如圖2所示。
3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3.1PLC程序設(shè)計(jì)
根據(jù)系統(tǒng)工作過(guò)程,采用主程序調(diào)用子程序的方法編程,液位計(jì)算和泵的啟停控制作為子程序,液位計(jì)算子程序采用經(jīng)驗(yàn)編程法,泵的啟停子程序采用順控編程方法[5]。圖3為右泵控制子程序,其中R為設(shè)定的液位閾值。
3.2人機(jī)界面設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)使用昆侖通態(tài)TPC7062Ti觸摸屏,采用MCGSE組態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)的人機(jī)界面如圖4所示。圖5為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試圖。通過(guò)系統(tǒng)硬件接線和軟件調(diào)試,結(jié)果表明該控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)控制要求,控制精確可靠。
4結(jié)論
本文根據(jù)舊污水排放控制系統(tǒng)的改造要求,基于PLC設(shè)計(jì)了污水排放控制系統(tǒng),并進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上,安裝了系統(tǒng)并接線,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,結(jié)果表明該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)精確穩(wěn)定控制,為此類改造提供了參考。