某系統(tǒng)在泵中的運用

1工程背景。

　　該工作源于工廠的實際情況。工廠用三臺泵控制蓄水池中的水位（見圖1），要求蓄水池中的水位在高限和低限之間。一臺泵工作時的進(jìn)水量高于出水量，池中的水位會逐漸上升；而兩臺泵工作時的進(jìn)水量低于出水量，池中的水位會逐漸下降。有鑒于此，工廠提出水泵的工作狀態(tài)為：一臺常開機，一臺液位控制斷續(xù)開機，一臺備用。

　　對于這種情況，如果采用<A href="" ? www.ebpq.cn http: _xhe_href="">變頻器控制泵的轉(zhuǎn)速是一種控制流量和液位的好方法。但是工廠方面并不希望如此。

　　泵的技術(shù)要求規(guī)定：水泵工作2000小時后需要進(jìn)行保養(yǎng)，主要是更換潤滑油以及檢查機件是否有損壞之處。

　　為了提高泵的使用率和平均三臺泵的壽命，需要三臺泵輪流充當(dāng)斷續(xù)工作泵和備用泵。工廠提出的要求是：泵1不停機連續(xù)工作200小時，在此期間泵2以水位控制斷續(xù)工作，3號泵作為備用泵，不工作；200小時到時后泵2轉(zhuǎn)為連續(xù)工作，泵3斷續(xù)工作，而泵1進(jìn)入備用狀態(tài)，不工作。這項工作由人工完成比較繁瑣，而且容易出錯，采用PLC則是簡便，易行。

　　在眾多的PLC中，西門子的LOGO！應(yīng)該說是一個較好的選擇。LOGO！控制器體積小，編程方便，而且指令系統(tǒng)也比較豐富，最關(guān)鍵的是它可以方便地實現(xiàn)工作時數(shù)計數(shù)。

　　2硬件電路。

　　本電路所用硬件非常簡單，除一般繼電器電路中用到的按鈕開關(guān)，熱繼電器，指示燈以外，比較一般的繼電器控制電路，本設(shè)計用到了LOGO！控制器（版本0BA5）。這樣可以使設(shè)計的柔性大大增加，接線的工作量大大減少。

　　由于輸入，輸出點數(shù)的要求，同時使用了I/O擴展模塊。

　　由于水位傳感器需要投入水中，為了安全，LOGO！的輸入端采用24VDC輸入。LOGO！的輸出方面，為了節(jié)省輸出點，將工作泵指示燈與控制繼電器并聯(lián)，這樣做同時還可以避免繼電器斷電時產(chǎn)生的浪涌。

　　需要注意的是，本電路只涉及到了泵的邏輯控制部分。至于功率控制方面，依然使用泵的原有控制裝置（位于原來的開關(guān)柜中）。

　　本設(shè)計中采用了兩組強制運行開關(guān)，分別為SB5，SB6，SB7和SB8，SB9，SB10.這兩組強制運行開關(guān)的作用分別為：SB5，SB6，SB7通過LOGO！

　　使泵處于人為控制的運行狀態(tài)，并且LOGO！計數(shù)泵的運行時數(shù)；SB8，SB9，SB10不通過LOGO！使泵處于人為控制的運行狀態(tài)，并且LOGO！不計數(shù)泵的運行時數(shù)。其目的是：當(dāng)LOGO！出現(xiàn)故障時，可以通過人工控制泵的起停。由于該組開關(guān)并不常用，因此將其置于開關(guān)箱內(nèi)。

　　3軟件編程。

　　使用LOGO！進(jìn)行控制后最大的優(yōu)點就是接線簡單，接線故障率低，控制的柔性好。這些特點都源于LOGO！良好的編程性能。

　　3.1內(nèi)部功能塊的使用。

　　程序充分利用了LOGO！的功能塊，這樣可以使程序簡單，易懂，同時修改也容易。

　　程序中用到的功能塊主要有：RS觸發(fā)器，運行小時計數(shù)器，脈寬繼電器，接通延時定時器，異步脈沖發(fā)生器等。為了便于理解程序，首先將程序中用到的LOGO！功能塊在程序中的作用予以介紹。

　　3.2系統(tǒng)框圖整個系統(tǒng)程序主要由初始化，二泵循環(huán)，三泵循環(huán)，報警等部分組成。程序要運行哪一部分，主要根據(jù)各開關(guān)的置位情況確定。

　　3.3程序分析。

　　編程時需要注意：泵工作狀態(tài)的切換只能在泵停止的狀態(tài)下進(jìn)行，泵處于工作狀態(tài)時不能切換狀態(tài)。這主要是出于安全的考慮。此目的的實現(xiàn)利用了200小時定時器，只有當(dāng)該定時器到達(dá)定時時間后，方能進(jìn)行泵的工作方式轉(zhuǎn)換。

　　圖6所示為泵1的工作方式控制。當(dāng)泵3為連續(xù)工作模式時，M11為接通狀態(tài)。一旦200小時定時器達(dá)到定時值，則C002接通，使得SF009輸出為"1".這一輸出會將使泵1進(jìn)入連續(xù)運行模式，即Q1=1；同時使SF011（即RS-11，對應(yīng)于M11）清零，導(dǎo)致泵3轉(zhuǎn)為備用狀態(tài)。

　　Q1=1的狀態(tài)又為泵2進(jìn)入液位控制方式做好準(zhǔn)備。當(dāng)液位達(dá)到上限時，M1=1，泵2啟動；而當(dāng)液位下降到下限后M1=0，泵2停止。從而實現(xiàn)了泵2的液位自動控制。

　　當(dāng)某一泵的運行小時累計計數(shù)器達(dá)到2000時，相應(yīng)的報警燈點亮，同時總報警燈閃爍，提示維護(hù)人員對泵進(jìn)行維護(hù)。

　　對某一臺泵進(jìn)行維護(hù)時首先需要旋動該泵的維修開關(guān)。維修開關(guān)的作用有兩個：①限制該泵的運行，使程序進(jìn)入二泵循環(huán)的狀態(tài)；②清零該泵的運行小時累計計數(shù)器。為例防止對該開關(guān)的誤操作造成對運行小時累計計數(shù)器的清零，采用了延時清零的手段。

　　以泵1的檢修為例說明程序。當(dāng)旋動維修開關(guān)SB2使其接通（I2=1）時，T013延時開始（本設(shè)計中定義的延時時間為99S）。如果在延時時間到達(dá)之前斷開SB2，則泵1的運行小時累計計數(shù)器C006不被清零；否則在99S后T013的觸點閉合，C006清零。

　　當(dāng)泵處于維修狀態(tài)時，該泵只能由強制啟動按鈕使其工作。這樣做的目的主要在于便利維修后對泵進(jìn)行調(diào)試。

　　泵的報警燈亮，同時總報警燈閃亮，表示相應(yīng)的泵到達(dá)檢修工作時數(shù)；如果泵的報警燈亮（同時工作指示燈熄滅），而總報警燈常亮，則表示相應(yīng)泵的熱繼電器過熱，需要檢查該泵。而且熱繼電器過熱報警具有更高的優(yōu)先級。

　　4結(jié)論。

　　LOGO！為用戶提供了豐富的功能，對這些功能合理和充分的利用可以給工業(yè)控制帶來極大的方便。使用LOGO！編程軟件LOGO！SoftComfortV6.0進(jìn)行編程可以將調(diào)試過程縮減到很短。更方便的是利用軟件提供的無硬件調(diào)試環(huán)境，可以在沒有任何硬件安裝的條件下進(jìn)行硬件的模擬調(diào)試，極為方便。

　　在使用LOGO！對控制對象進(jìn)行編程時要注意程序應(yīng)該簡潔，不宜過長，這主要是LOGO！的內(nèi)存不像通常的PLC那樣大。