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    投入式液位計共同S7—200系列PLC在大地排水控制系統改造中案例分析

    發表時間:2017-01-23   點擊次數:1868 技術维持:1560-1403-222
      本文概述:
    地面排水系統主要用于收罗地面雨水并排放到大海中,可用于大地排水系統的液位計的選擇有多種,如電結點式液位計、投入式液位計、超聲液位計等產品,其中使用較為廣泛的即是投入式液位計,因為其安裝和維護格外便当,測量結果精準。能够配套相應的遠傳信號裝置,進行遠程的報警和控制。在本文的案例中,往日的工程系統利用的是電結點式液位計,但缺点明顯,易受環境潮濕和結垢的影響,职能不穩定,并且安裝地点較低,不便于維護。后來通過國產化改造,利用了國產的投入式液位傳感器和智能二次顯示表替代了電結點式液位計,但改造后的系統因設計存在不够,投入式液位計故障后,造成軸流泵停運,空轉燒毀。為了避免泵空轉事件的發生,應用S7-200系列PLC對地面排水控制系統進行了改造,胜利解決了系統存在的問題,提高了系統的可考性。

    投入式液位計控制圖

     一、 初次改造后控制系統簡介
    1.1 系統功能
    地面排水控制系統主要用于實現兩臺軸流排水泵的啟停,排出地面水收罗地坑的水。控制系統通過測量地坑液位,當液位高度達到*先啟泵設定值時,啟動一臺排水泵進行排水,當液位高度達到二啟泵設定值時,啟動另一臺排水泵進行排水,當液位降到停泵液位時,停止排水泵運行。
    1.2 系統結構

    投入式液位計

    如圖一所示,國產化改造后,地面排水控制系統用投入式液位計測量地坑液位,用智能二次儀表接收投入式液位計的信號,并根據設定的液位報警值向電氣控制部分發出啟動和停運排水泵信號,控制系統配置了二個投入式液位計,通過一個轉換開關,可以選擇投入使用的液位計,可對比兩個液位計的測量數據,通過定期巡檢發現液位測量故障。

    二、系統存在的不足
    2006年,因投入使用的投入式液位計損壞,輸出液位測量值保持不變,并高于*先啟泵設定值,導致了排水泵無水空轉,軸承落空水潤滑冷卻燒毀,过后,對控制系統進行了查究和剖析,發現存在改造后系統存在以下問題:
    1)未考慮液位計損壞保護停運排水泵。
    2)配置了二個投入式液位計,但受智能二次儀表的功能限制,只能投入一個液位計作為邏輯判斷的依據。
    3)沒有液位計故障診斷和報警功能。
    4)根據運行經驗,在切換液位計過程中,因電流沖擊易發生液位計的損壞

     三、 系統改造
    為了解決目前系統存在的問題,應用S7-200系列PLC對系統進行了改造,改造后系統的結構如圖二所示,選擇了CPU224中央處理器、EM235模擬量輸入輸出模塊、TD200顯示單元,并設置了液位計故障報警燈。
    CPU224可能用編程軟件STEP7-Micro/WIN 32進行邏輯編程,同時引入兩個投入式液位計的信號,實現復雜的控制功能,主要的邏輯功能如下:
    通過兩個液位計測量值對比實現了液位計診斷和報警功能,當兩個液位計的差值**超過設定值時,發出報警,點亮報警燈,便于巡檢人員及時發現液位計測量故障。
    當存在液位計測量故障時,發出保護停泵饬令。
    取兩個液位計測量值的平均值作為液位測量值參與啟泵和停泵的邏輯判斷,提高了測量的準確性和可靠性。
    通過TD200不妨同時顯示兩個液位計的測量值和液位差值,不必要硬切換,避免電流沖擊導致液位計損壞。
    實現起停泵控制和報警的梯形圖邏輯如圖三所示:

    投入式液位計

     四、本文總結
    通過S7-200系列PLC在大地排水控制系統改造中的應用,提高了系統的邏輯處理本领,擺脫了智能二次儀表的功能限制,實現了液位測量的故障診斷和報警功能,解決了單個液位計故障導致排水泵停運的問題,提高了系統的可靠性,對類似系統的設計和改造有必然的參考意義。

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