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摘要:介绍了水泵房在可编程序控制器控制下,实现24小时自动供水的工作过程。通过可编程序控制器、时间控制装置和传感器等将水泵房中的各个独立的设备组成一个有机的整体。在无人操作的情况下,能够自动的检测系统中各部分的水位及压力。如果检测结果满足供水条件,则水泵起动。否则,水泵处于停机状态。
关键词:水泵房;可编程序控制器; 自动的
引言
随着现代化技术的迅猛发展,计算机技术的普遍应用,在生产和生活质量方面都有了很大改进。尤其是在解放劳动力方面有了很大改观,比如:有些环境比较恶劣,可以将人完成的任务交给机器人来完成。还有原来由人24小时监控来完成的任务,可以交给计算机来实现24小时不间断监控,这样不仅大大减轻了人的劳动强度,而且可以减少人员的使用,从而为企业减轻了经济负担。如果将计算机直接用于一般生产之中,不仅成本高,而且对使用者的技术要求也比较高。见于上述二者之间的矛盾,人们研究出一种较为简单而且更能够适应工业生产的“计算机”,这就是可编程序控制器,即PLC。就在这些高新技术广泛应用的今天,然而在满足人的最基本的生存条件——供水方面,目前除了一些新建的企业和住宅楼的水泵房使用了自动供水系统之外,还有很多老式水泵房依然是人工送水,24小时人工监管。于是,我想不如让可编程序控制器在改造供水控制系统中发挥重大作用。
1、系统构成
本系统仅以一个有2台上水泵工作的普通老式水泵房为例,来说明微机控制下的水泵房电气系统的组成及工作过程。
该系统主要由微处理器,时间控制装置,水位控制器及原来的泵房配套设备组成。
(1)微处理器:该系统中采用“可编程序控制器(PLC)”作为整个系统的控制中枢。PLC是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,专为在工业现场应用而设计,它采用可编程序的存储器,用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型的机械或生产过程。由于其充分利用了微处理器的优点,又照顾到现场电气操作维修人员的技能和习惯,而且其程序的编制不需要专门的计算机编程语言,因此调试和编程都很方便。同时其价格便宜,非常适用于改造设备。
(2)时间控制装置:如图(1)所示,时间控制装置由时间继电器和中间继电器组成,其中时间继电器KT1用来控制第一台水泵电机的运行时间,KT2用来控制第一台水泵电机的停机时间和第二台水泵电机的运行时间。
第一次起动时间装置时,按起动按钮SB2,中间继电器KA1线圈带电,常开点闭合,从而使KA2、KT1线圈带电,KA2的一对常开点闭合,给第一台水泵电机的运行输入命令。当延时闭合点KT1闭合时,KA3、KT2线圈带电,为第一台水泵电机进入停机状态和第二台水泵电机进入运行状态输入命令。当延时闭合点KT2闭合时,为第一台水泵电机进入下一次运行状态做好准备。常闭点KA1、KA2、KA3为互锁点。需要停止该装置时,按停止按钮SB1。
通过该装置就能实现两台水泵在24小时内自动起动和停止的交替运行。
(3)检测装置:在该系统中设有浮球控制器和压力传感器两种控制装置。浮球控制器用于检测供水水箱内的水量,该控制器是一个封闭的接点式开关,采用该控制器是因为其可靠性较高,而且价格便宜,很适合于改造老式水泵房。一般情况下,在供水水箱中设置2个控制器,一个用于检测高水位,另一个用于检测低水位。另外,在用户管网中设有2个压力传感器,一个用于检测高压力值,一个用于检测低压力值。
(4)其他部分:如供水水泵以及控制水泵的交流电气控制系统等均为水泵房原有设备。
2、系统控制原理
通过键盘将程序输入到可编程序控制器中,并且通过键盘设定水箱中的2个水位控制器和用户管网中的2个压力传感器的值。可编程序控制器是一个纽带,它将水泵电动机、控制阀门开关的步进电动机、水位控制器、压力传感器以及控制电机动作的交流电气控制系统联系到了一起。当一个新改造的水泵房安装完成后,送上电,整个控制系统开始工作。
首先,可编程序控制器通过水位控制器检查水箱中的水量,如果水量高于低水位时,则水泵存在起动的条件;当水量低于低水位时,任意一个水泵都无法起动,此时控制水源阀门的步进电动机正向转动,打开水源阀门往水箱中贮水。当水量达到高水位时,则控制水源阀门的步进电动机反向转动关闭水源阀门,此时为用户管网供水做好了准备。
其次,用户管网中的压力继电器时刻监控管网中的水量,当管网中的压力降到低压力值时,则水泵自动起动给管网供水。当管网中的压力達到高压力值时,则水泵停止转动。
第三,当水箱中的水量满足供水要求,管网中也需要供水时,则水泵的运行分为以下4种情况:
(1)时间控制装置工作在1号水泵运行时间范围内,此时1号水泵开始工作为管网供水,在规定的时间内水量达到了设定压力最高值,则1号水泵停止工作。
(2)时间控制装置工作在2号水泵运行时间范围内,则此时2号水泵开始工作为管网供水,在规定的时间内水量达到了设定压力最高值,则2号水泵停止工作。
(3)在用水高峰时段,如果1号水泵先开始工作,待1号水泵工作时间已到,此时管网中的水量还没有达到所设压力最高值,则1号水泵休息,2号水泵在时间控制装置的控制下开始工作,继续给管网贮水,如果在2号水泵工作时间范围内管网中的压力达到设定最高值,则2号水泵停止工作,等待新一轮工作的开始;如果在2号水泵工作时间范围内管网中的压力仍没有达到设定最高值,则2号水泵休息,1号水泵开始工作,依次循环工作。相反,如果是2号水泵先开始工作,则依然遵循此规律。
(4)如果在夜间用水量少时,则两台泵可以同时休息,等待检测命令。
3、结束语
在实际工作中,一般的水泵房都有2台或多台水泵,利用上述理论及设备对老式水泵房进行改造,既经济又简便,同时又充分利用了水泵房原有的设备。如果是多台水泵,则在此基础上增加一些开关便可以实现。这种自动化模式的实现,既能够保证正常供水,又能节省电能,减轻设备的磨损,还能大大减轻人的劳动强度。
参考文献
【1】方承远·工厂电气控制原理?机械工业出版社,1992
【2】陈润泰·检测技术与智能仪表?中南工业大学出版社,1995
关键词:水泵房;可编程序控制器; 自动的
引言
随着现代化技术的迅猛发展,计算机技术的普遍应用,在生产和生活质量方面都有了很大改进。尤其是在解放劳动力方面有了很大改观,比如:有些环境比较恶劣,可以将人完成的任务交给机器人来完成。还有原来由人24小时监控来完成的任务,可以交给计算机来实现24小时不间断监控,这样不仅大大减轻了人的劳动强度,而且可以减少人员的使用,从而为企业减轻了经济负担。如果将计算机直接用于一般生产之中,不仅成本高,而且对使用者的技术要求也比较高。见于上述二者之间的矛盾,人们研究出一种较为简单而且更能够适应工业生产的“计算机”,这就是可编程序控制器,即PLC。就在这些高新技术广泛应用的今天,然而在满足人的最基本的生存条件——供水方面,目前除了一些新建的企业和住宅楼的水泵房使用了自动供水系统之外,还有很多老式水泵房依然是人工送水,24小时人工监管。于是,我想不如让可编程序控制器在改造供水控制系统中发挥重大作用。
1、系统构成
本系统仅以一个有2台上水泵工作的普通老式水泵房为例,来说明微机控制下的水泵房电气系统的组成及工作过程。
该系统主要由微处理器,时间控制装置,水位控制器及原来的泵房配套设备组成。
(1)微处理器:该系统中采用“可编程序控制器(PLC)”作为整个系统的控制中枢。PLC是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,专为在工业现场应用而设计,它采用可编程序的存储器,用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型的机械或生产过程。由于其充分利用了微处理器的优点,又照顾到现场电气操作维修人员的技能和习惯,而且其程序的编制不需要专门的计算机编程语言,因此调试和编程都很方便。同时其价格便宜,非常适用于改造设备。
(2)时间控制装置:如图(1)所示,时间控制装置由时间继电器和中间继电器组成,其中时间继电器KT1用来控制第一台水泵电机的运行时间,KT2用来控制第一台水泵电机的停机时间和第二台水泵电机的运行时间。
第一次起动时间装置时,按起动按钮SB2,中间继电器KA1线圈带电,常开点闭合,从而使KA2、KT1线圈带电,KA2的一对常开点闭合,给第一台水泵电机的运行输入命令。当延时闭合点KT1闭合时,KA3、KT2线圈带电,为第一台水泵电机进入停机状态和第二台水泵电机进入运行状态输入命令。当延时闭合点KT2闭合时,为第一台水泵电机进入下一次运行状态做好准备。常闭点KA1、KA2、KA3为互锁点。需要停止该装置时,按停止按钮SB1。
通过该装置就能实现两台水泵在24小时内自动起动和停止的交替运行。
(3)检测装置:在该系统中设有浮球控制器和压力传感器两种控制装置。浮球控制器用于检测供水水箱内的水量,该控制器是一个封闭的接点式开关,采用该控制器是因为其可靠性较高,而且价格便宜,很适合于改造老式水泵房。一般情况下,在供水水箱中设置2个控制器,一个用于检测高水位,另一个用于检测低水位。另外,在用户管网中设有2个压力传感器,一个用于检测高压力值,一个用于检测低压力值。
(4)其他部分:如供水水泵以及控制水泵的交流电气控制系统等均为水泵房原有设备。
2、系统控制原理
通过键盘将程序输入到可编程序控制器中,并且通过键盘设定水箱中的2个水位控制器和用户管网中的2个压力传感器的值。可编程序控制器是一个纽带,它将水泵电动机、控制阀门开关的步进电动机、水位控制器、压力传感器以及控制电机动作的交流电气控制系统联系到了一起。当一个新改造的水泵房安装完成后,送上电,整个控制系统开始工作。
首先,可编程序控制器通过水位控制器检查水箱中的水量,如果水量高于低水位时,则水泵存在起动的条件;当水量低于低水位时,任意一个水泵都无法起动,此时控制水源阀门的步进电动机正向转动,打开水源阀门往水箱中贮水。当水量达到高水位时,则控制水源阀门的步进电动机反向转动关闭水源阀门,此时为用户管网供水做好了准备。
其次,用户管网中的压力继电器时刻监控管网中的水量,当管网中的压力降到低压力值时,则水泵自动起动给管网供水。当管网中的压力達到高压力值时,则水泵停止转动。
第三,当水箱中的水量满足供水要求,管网中也需要供水时,则水泵的运行分为以下4种情况:
(1)时间控制装置工作在1号水泵运行时间范围内,此时1号水泵开始工作为管网供水,在规定的时间内水量达到了设定压力最高值,则1号水泵停止工作。
(2)时间控制装置工作在2号水泵运行时间范围内,则此时2号水泵开始工作为管网供水,在规定的时间内水量达到了设定压力最高值,则2号水泵停止工作。
(3)在用水高峰时段,如果1号水泵先开始工作,待1号水泵工作时间已到,此时管网中的水量还没有达到所设压力最高值,则1号水泵休息,2号水泵在时间控制装置的控制下开始工作,继续给管网贮水,如果在2号水泵工作时间范围内管网中的压力达到设定最高值,则2号水泵停止工作,等待新一轮工作的开始;如果在2号水泵工作时间范围内管网中的压力仍没有达到设定最高值,则2号水泵休息,1号水泵开始工作,依次循环工作。相反,如果是2号水泵先开始工作,则依然遵循此规律。
(4)如果在夜间用水量少时,则两台泵可以同时休息,等待检测命令。
3、结束语
在实际工作中,一般的水泵房都有2台或多台水泵,利用上述理论及设备对老式水泵房进行改造,既经济又简便,同时又充分利用了水泵房原有的设备。如果是多台水泵,则在此基础上增加一些开关便可以实现。这种自动化模式的实现,既能够保证正常供水,又能节省电能,减轻设备的磨损,还能大大减轻人的劳动强度。
参考文献
【1】方承远·工厂电气控制原理?机械工业出版社,1992
【2】陈润泰·检测技术与智能仪表?中南工业大学出版社,1995