張林虎

摘 要：本文針對廠房排污池的實際排水情況，從實際應(yīng)用出發(fā)，結(jié)合先進(jìn)的PLC控制理論，配合長期積累的工作經(jīng)驗及電氣自動化控制技術(shù)，詳細(xì)討論了對排水系統(tǒng)運作狀況的實時監(jiān)控，以及在無人控制條件下怎樣實現(xiàn)廠房排水系統(tǒng)的自動化運作。

關(guān)鍵詞：排水系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng) 泵房 傳感器 PLC

引 言

由于廠房排污池的排水系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)了排出廠房各種集水的重要任務(wù)，直接關(guān)系到泵站生產(chǎn)是否安全。如果僅靠人工手動控制水泵的操作，很難保證積水及時排出，萬一水泵漏水較大，值班人員又沒有及時排水，有可能造成水淹運行層下地面，甚至積水進(jìn)入水泵電機(jī)造成嚴(yán)重事故。針對這一問題，采用先進(jìn)的PLC技術(shù)，結(jié)合人機(jī)界面顯示系統(tǒng)，實現(xiàn)了排水系統(tǒng)的自動化控制。

一、應(yīng)用PLC技術(shù)實現(xiàn)排水控制自動化

以PLC自動控制理論為基本原理，實現(xiàn)了泵房排污池排水控制系統(tǒng)的自動化運行。該自動化控制系統(tǒng)能夠通過調(diào)整運行層下的各種模糊動態(tài)來尋找到能夠提供最佳檢測數(shù)據(jù)的位置。再通過聯(lián)合應(yīng)用地面上位機(jī)界面所控制的監(jiān)控裝置來實現(xiàn)對水位數(shù)據(jù)的采集、總結(jié)、分析、處理以及核算。為排水系統(tǒng)中擔(dān)任傳感作用的傳感器提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并通過由傳感器進(jìn)行一系列的數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)排水系統(tǒng)的智能化和自動化。不僅為泵站各種設(shè)備提供安全保障，而且能夠節(jié)省人力資源，避免不必要的人力浪費，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

二、泵房自動化控制系統(tǒng)

泵房自動化控制系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，主要由閥門、傳感器、控制器、工業(yè)以太網(wǎng)以及上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件等部分組成。水泵可以實現(xiàn)自動化運行的基本過程：首先，通常會應(yīng)用水位傳感器來完成水位的檢測步驟。一般條件下為了保證運行層下的安全，通常會應(yīng)用開關(guān)量和模擬量兩種傳感器同時對水位進(jìn)行檢測，保證運行層下水位維持平衡狀態(tài)。其次，一旦檢測到水位高出標(biāo)準(zhǔn)，就可以運用水泵進(jìn)行抽水。這時需要注意的是，在打開水泵進(jìn)行抽水之前，需要將水泵內(nèi)的空氣抽空，維持水泵內(nèi)的真空狀態(tài)，并保證水泵內(nèi)的真空度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。最后，當(dāng)水泵內(nèi)的真空度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時，可以控制水泵電機(jī)運行，達(dá)到及時排水的要求。在抽水的同時，為了避免排水管道中出現(xiàn)積水倒流的情況，需要及時檢測水泵的泵體之內(nèi)的水口、水壓是否達(dá)到設(shè)定值，只有保證水口的水壓達(dá)到設(shè)定值之后，才能夠打開電動閥，排除排水管道當(dāng)中的積水，防止積水倒流。

三、泵房系統(tǒng)自動化控制的原理

泵房系統(tǒng)實現(xiàn)自動化控制的方式分為兩種，主要分為遠(yuǎn)程控制和就地控制。其中遠(yuǎn)程控制，通常需要上位機(jī)監(jiān)控軟件來實現(xiàn)實時監(jiān)控。就地控制則是通過與運行層地面的觸屏膜接觸，實現(xiàn)對水泵的直接控制。

泵房系統(tǒng)的控制狀態(tài)多樣，主要分為單臺泵控制、手動控制以及自動輪換控制。對泵房系統(tǒng)進(jìn)行手動控制，顧名思義，是通過手動操作來實現(xiàn)對各個水泵的開關(guān)控制，另外，泵房系統(tǒng)實現(xiàn)手動控制的同時，運行層的觸摸屏和上位機(jī)控制器會自動的進(jìn)行封閉。實現(xiàn)單臺泵控制，則是通過運行層的觸摸屏，來實現(xiàn)對每個水泵的開關(guān)控制。除此之外，在不考慮工作時長的條件下，還能夠通過應(yīng)用遠(yuǎn)程控制來實現(xiàn)對單臺泵控制。實現(xiàn)泵房系統(tǒng)的自動輪換控制，主要基于PLC自動控制理論，根據(jù)每一臺水泵的運行時間，能夠自動的停止工作時間最長且設(shè)定值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍的水泵，然后自動的將備用的水泵設(shè)備或投入運行時長最短的水泵運行。

四、就地控制的觸摸屏設(shè)計

在泵房系統(tǒng)內(nèi)安裝觸摸屏，主要是為了提高泵房系統(tǒng)的性能和效率。相對于具有同樣功能的操作臺來說，觸摸屏本身的尺寸較小，能夠占用的空間有限，并且觸摸屏應(yīng)用到控制當(dāng)中，能夠直接提供系統(tǒng)運行的監(jiān)控畫面。既能夠?qū)崟r地對運行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，還可以通過檢測數(shù)據(jù)構(gòu)成的實時曲線，實現(xiàn)泵房系統(tǒng)的自動報警功能以及信息歸檔，除此之外，還具有通過案件實現(xiàn)控制的簡單操作設(shè)計優(yōu)勢。

五、上位機(jī)監(jiān)控設(shè)計

為了實現(xiàn)泵房系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制，需要在中控室安裝一臺具有控制作用的上位機(jī)，上位機(jī)能夠通過以太網(wǎng)和運行層PLC自動化控制技術(shù)的通訊作用，并利用各種組態(tài)軟件實現(xiàn)上位機(jī)遠(yuǎn)程控制的應(yīng)用設(shè)計。

由上位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，所要監(jiān)控的界面主要包括歷史數(shù)據(jù)表格界面、故障報告界面、趨勢界面以及單臺泵監(jiān)控界面。通過對主界面的監(jiān)控，能夠直觀的得到排水系統(tǒng)的實時運行狀況，以及各個水泵的運行狀態(tài)。對水泵入水口的真空度，以及出水口的壓力參數(shù)能夠隨時控制，從而實現(xiàn)對水池水位的實時監(jiān)控，并做好管路流量的控制工作。單臺泵監(jiān)控界面，能夠顯示出每臺水泵的工作狀況，能夠檢測水泵是否出現(xiàn)故障，并且了解實時的運行參數(shù)，實現(xiàn)對水泵開閉的控制，并且能夠及時的對出現(xiàn)故障的位置進(jìn)行檢測，對故障進(jìn)行故障維修。歷史數(shù)據(jù)表格，能夠以表格的形式將各種歷史運行的數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)。故障報警系統(tǒng)，能夠?qū)ο到y(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的問題和故障，及時的進(jìn)行報警，并且能夠直接保存故障出現(xiàn)的類型，以及故障所發(fā)生的準(zhǔn)確時間，便于進(jìn)行故障的查詢。

結(jié)束語：

綜上所述，聯(lián)系泵房發(fā)展的現(xiàn)代化趨勢，本文主要討論了泵房自動化建設(shè)的設(shè)計思路，以及泵房系統(tǒng)的自動化控制原理和各方面應(yīng)用。并對水泵排水系統(tǒng)的運作流程和具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的描述。應(yīng)用PLC自動控制原理，實現(xiàn)了泵房運行層下排水系統(tǒng)的自動化控制，提高了泵房系統(tǒng)的運行機(jī)制和效率，并為排水系統(tǒng)實現(xiàn)自動化控制奠定了基礎(chǔ)，保證了泵站設(shè)備的安全。

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