PLC 在水泵自動化監控系統中的應用分析

王軍，張浩

（天津航海儀器研究所，天津 300131）

當今社會的快速發展，在很大程度上促進了我國通訊技術、電子技術、信息技術以及計算機控制技術的進步。也因此，自動化監控系統技術在我國逐漸成熟。水泵自動化監控系統，在確保水資源合理應用中，發揮著不可替代的作用。基于此，為促使水泵自動化監控系統能夠將自身的作用與價值充分發揮，可以加強對PLC 的應用。怎樣將PLC，更好地應用在水泵自動化監控系統中，是人們目前面臨的一個重要問題。所以，本文將針對PLC 在水泵自動化監控系統中的應用相應內容進行闡述。

1 水泵與水泵自動化監控系統基本概述

1.1 水泵概述

水利行業在我國有著較為悠久的發展歷史，在不斷的發展過程中，加強對先進技術的應用以及對水利工程設備、管理方式等進行改造與完善，也是水利行業發展的必然趨勢。水泵站是水利系統中的重要組成部分，在水資源的科學合理利用中，發揮著不可替代的作用。加強對水泵自動化監控系統設計的主要原因，是能夠實現對水泵的綜合利用與管理。從目前我國水泵站的發展中不難看出，在其中仍然存在許多不同的問題。比如，自動化監控程度較低問題、水工操作較多問題等。

1.2 水泵自動化監控系統概述

水泵自動化監控系統，需要對水泵工作現場中產生的不同參數信息進行實時監控，同時，對于企業具體的能源用電情況進行分析與了解。在此基礎上，通過與計算機之間的有機結合，實現對系統的遠程監控。對于監控的數據信息，工作人員要及時展開分析工作，并將相應的數據信息以及分析后的內容，傳輸到水泵控制系統中，這樣可以實現對水泵轉動速度的控制以及對流量的控制。

2 PLC 結構分析

2.1 CPU 模塊

CPU 通常是在計算機發展基礎上產生的，但是，同樣也是PLC 中的重要組成部分。CPU 元件，在PLC 工作過程中發揮著不可替代的作用。在PLC 結構中，會有一個CPU 或者多個CPU。在PLC 系統運行之前，CPU 會將自身儲存信息的作用以及接受信息的作用充分發揮。在儲存信息并接收信息基礎上，能夠對系統電路工作狀態進行分析，并明確在編程期間是否存在語法錯誤問題。CPU 在對實時數據信息的采集過程中，一般會通過掃描的方式進行，然后將數據存儲到寄存器中。

2.2 I/O 模塊

I/O 模塊也是PLC 結構中的組成部分，主要工作內容是確保與外界之間的聯系。通過加強對I/O 點數的應用，實現對模塊數量以及模塊規格的控制。雖然I/O 模塊數量不定，但是，I/O 模塊最大數量，將會受到底板以及機架槽數的影響，I/O 模塊可以將PLC 的I/O 電路進行有效集成。

2.3 電源模塊

從目前PLC 中可以看出，有部分開關是分開的，同時也有兩個開關是結合在一起的。PLC 中電源模塊的主要工作內容，是為集成電路提供電源保障。在這一過程中，有部分電源模塊，可以為輸入電路提供相應的工作電源，并保證工作電源在24V。

3 PLC 在水泵自動化監控系統中的應用措施

3.1 明確工作原理

水泵自動化監控系統從本質上而言屬于控制裝置，通過加強對PLC 的應用，對水泵的運行進行有效控制，對水流速度、水流量進行調整與控制，從而在最大程度上保證水壓力的穩定性。在水泵自動化監控系統中，PLC 是其中的重要組成部分與核心。PID 是PLC 內部控制方式的核心與關鍵，此處PID 屬于控制器。控制器可以對水泵自動化監控系統中的壓力參數展開計算工作，在該種工作模式與工作狀態下，系統能夠實現自身的自我疏導。觸摸屏是PLC 的一個輔助設施，在對PLC 中的參數信息進行修改時，可以加強對觸摸屏的應用，促使PLC 能夠滿足水泵自動化監控系統的需求，不斷地提升系統工作質量與工作效率。

3.2 明確工作流程

為促使PLC 可以在水泵自動化監控系統中得到更好的應用，需要相關工作人員明確工作流程。具體工作流程如下：第一，加強對水位的實時監測工作。通過對水位情況的實時監測，結合水位變化情況，工作人員可以發出正確的指令。這一指令是水泵自動化監控系統中的重要參數，為后續工作的展開產生重要影響。同時，參數的真實性與準確性，會對系統的穩定性造成影響。在對水位的實時監測過程中，利用水位傳感器將數值變化情況，直接傳輸到PLC 中，輔助顯示屏將相應的參數信息顯示出來。第二，在水泵系統中，電機是其中的關鍵組成要素，存在著容量大特點與耗電量高的缺點。電機對于系統的穩定性能與安全性能有著較高的要求，針對長期沒有使用的電機或者存在故障的電機，要及時做好檢查工作。在確保電機沒有故障問題或者故障問題得到解決后，并能夠安全穩定運行，才可以將其投入使用中。如果電機存在故障或者出現問題，要禁止被使用在水泵自動化監控系統中。第三，在水位檢測工作的開展中，排水量參數、水位參數以及水泵壓力參數等，都會被傳輸到PLC 中。顯示屏上可以將相應的參數信息及時顯示出來，接著加強對網絡、計算機終端的應用，從而對其中的資源情況進行明確。第四，加強對故障預防工作的展開，在水泵正常工作后，工作人員對于其中的電壓情況、水流情況以及水位情況等進行監控與管理。確保彼此之間的相互中制約，制定相應的故障預防系統。對于水泵自動化監控系統中存在的故障問題，進行有效預測，將故障問題控制在合理范圍內。

3.3 明確PLC 故障保護功能

PLC 控制自身具備較強的故障保護功能，當水泵自動化監控系統產生故障后，會及時發出相應的聲光報警，觸摸屏中會顯示相應的故障信息。當工作人員處理完畢故障問題后，報警將會自動消失，其中的保護項有以下幾點：第一，真空開關柜不能分閘保護項、真空開關柜跳閘保護項、真空開關柜過流保護項等；第二，電動閥開過轉矩保護項、電動閥關過轉矩保護項、電動閥過載保護項等；第三，電機電流過小保護項、電機振動劇烈保護項；第四，水泵軸承溫度較高保護項、水泵振動劇烈保護項等。對于此類保護項，在發生故障或者異常問題時，PLC 將會自動發出報警。工作人員針對報警情況，對故障問題與異常情況進行排查，從而給出相應的解決措施。

3.4 加強抽真空、自動注水工作

水泵腔內無水的情況下，展開起動工作，會因為密度空氣比水密度小的原因，盡管水泵運行過程中滿轉速，也無法將水吸入泵腔中。在無水狀態下，填函中的密封填料與泵軸之間會形成干摩擦，從而出現熱咬合問題。基于此，為在最大程度上避免此類問題產生，在水泵起動之前，要展開抽真空工作或者自動注水工作。

3.5 加強對PLC 的重視程度

將PLC 應用在水泵自動化監控系統中，為達到良好應用效果，需要相關工作人員能夠加強對PLC 的重視程度，對于PLC 優勢與特點能夠有正確的認識。在這一過程中，工作人員在其中發揮著不可替代的作用。因此，為增強工作人員的意識，可以采取定期做好教育培訓的方式，促使工作人員明確PLC 結構、使用特點以及使用注意事項等。與此同時，確保工作人員能對水泵自動化監控系統有正確認識，掌握系統優勢，這樣才能促使工作人員將PLC 應用在相應的工作環節中，將水泵自動化監控系統優勢充分發揮。第二，在工作單位中做好宣傳工作，在工作單位中形成良好的工作氛圍，促使工作人員在潛移默化中受到影響，意識到PLC 的重要作用。

4 結語

綜上所述，PLC 在確保水泵自動化監控系統安全穩定運行中發揮著重要作用。因此，相關水利企業在發展過程中，對PLC 要有正確認識，同時，明確水泵自動化監控系統實際運行情況。將PLC 優勢充分發揮，這樣才能促使水泵自動化監控系統安全穩定地運行。及時發現在水泵系統運行中存在的問題，針對問題給出相應解決措施，從而為我國水利工程的發展打下良好的基礎。