淺談通過PLC對水泵機(jī)房智能化抽水的設(shè)計與改造

（廣西廣播電視技術(shù)中心百色分中心）

一、引言

目前，不少高山臺站的生活水源遠(yuǎn)離臺區(qū)，單靠桶裝運水難以維持臺站平時的用水需求，因此大部份臺站都采用了建立抽水機(jī)房和蓄水池來完善臺站的供水系統(tǒng)。以那坡上勞山發(fā)射臺為例，水源位于半山腰處的泉水，因此必須在山腰建立水泵機(jī)房，將水輸送到臺區(qū)蓄水池，以保證臺站正常供水。而對水泵機(jī)房抽水設(shè)備的控制方式是人工控制，一旦臺區(qū)斷水就需要有人跑到山腰抽水機(jī)房啟動抽水泵抽水，因此效率低，消耗人力，而對水泵機(jī)房進(jìn)行自動化改造就能順利的解決這個問題。

二、PLC可編程控制器簡介

PLC可編程控制器是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置。PLC專為工業(yè)場合設(shè)計，采用了典型的計算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要是由CPU、電源、存儲器和專門設(shè)計的輸入輸出接口電路等組成。可編程控制器逐步得到了廣泛的應(yīng)用，代替了機(jī)械式開關(guān)和電子式開關(guān)等組成的邏輯電路，提高了開關(guān)的可靠性，延長了使用壽命，抗干擾能力強、編程簡單、且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制，使其應(yīng)用更廣泛更靈活。[1,2]

三、設(shè)計方案（以那坡上勞山發(fā)射臺的抽水機(jī)房為例）

（一）上勞山發(fā)射臺的抽水原為人工手動抽水，現(xiàn)利用PLC可編程控制器為抽水系統(tǒng)的控制中心，將原單一的人工手動抽水變?yōu)槭謩印⒆詣涌刂葡嘟Y(jié)合的抽水方式。如此既可以在臺區(qū)遠(yuǎn)端操作盒和抽水機(jī)房近端控制柜手動啟動或停止水泵，也可以完全由PLC自動控制水泵啟停。正常情況下由PLC自動控制，一旦PLC出現(xiàn)故障時，可切換到手動控制模式。

（二）在山腰水源處搭建抽水機(jī)房，并建立一個壓力池，泉水經(jīng)水管引到壓力池儲存，再由抽水泵將壓力池的水泵到臺區(qū)蓄水池。壓力池的抽水管底部帶一個單向閥，僅允許水單向流進(jìn)水管，不允許水從水管返流到水池，這樣能保證水管始終有水，如此水泵啟動時不至于水管沒水而導(dǎo)致水泵電機(jī)空轉(zhuǎn)。系統(tǒng)構(gòu)建如圖1所示。

圖1

（三）利用液位浮球?qū)毫Τ睾托钏氐乃贿M(jìn)行監(jiān)測，一旦達(dá)到抽水條件則由PLC自動控制水泵啟動抽水，同時臺區(qū)內(nèi)設(shè)置手動自動切換操作盒，方便隨時切換對水泵的控制方式。

四、方案的實施

（一）控制邏輯

1.控制邏輯則主要分為手動控制和自動控制。在機(jī)房控制柜面板設(shè)置一個手動---自動旋鈕開關(guān)，打到手動模式則可以在控制柜和操作盒對水泵任意的啟動或停止；打到自動模式則由PLC自動控制，根據(jù)四個液位浮球反饋回來的開關(guān)量判斷壓力池和蓄水池的水量，一旦水量符合啟動條件，系統(tǒng)自行啟動水泵抽水。

2.壓力池和蓄水池頂部和底部分別有一個高水位浮球開關(guān)和一個低水位浮球開關(guān)。液位浮球常態(tài)下為常開開關(guān)，一旦浮球被水位頂上則變?yōu)槌ｉ]開關(guān)，開關(guān)閉合有電流輸出視為水位越過浮球。PLC一旦判斷蓄水池缺水而壓力池不缺水、壓力池滿水而蓄水池不滿水即啟動水泵，否則水泵停止。如圖2所示。

圖2

（二）液位浮球?qū)Τ厮康呐卸?/h3>

1.蓄水池高、低水位都沒有信號輸出視為缺水；

2.壓力池高水位沒信號、低水位有信號或者高、低水位都有信號輸出視為壓力池不缺水；

3.壓力池高、低水位都有信號輸出，視為壓力池滿水；

4.蓄水池低水位有信號、高水位沒信號或者高低水位都沒信號視為蓄水池不滿水。如圖3所示。

圖3

（三）控制柜線路分布

圖4

因水泵電機(jī)功率為15KW，故采用直接啟動方式，前端主要有電動機(jī)保護(hù)器和交流接觸器。如圖4所示。

（四）PLC接線和操作盒線路分布圖

PLC采用臺達(dá)DVP16ES200R,操作盒提供遠(yuǎn)程啟停水泵電機(jī)按鈕。如圖5所示。

圖5

（五）PLC程序圖（如圖6）

圖6

五、結(jié)語

保證高山臺站安全播出是我們工作的重中之重，兵馬未動糧草先行，后勤保障是安全播出的基礎(chǔ)，而水源的正常供給也變得格外重要。目前自動化控制已經(jīng)普遍應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，其性能可靠，操作簡便已經(jīng)取得了輝煌的成績，相信其在民用領(lǐng)域也能有所作為。若是能按此方案對我們臺站供水系統(tǒng)進(jìn)行智能化改造，將PLC來控制我們的水泵機(jī)房，那么實現(xiàn)自動化控制將給我們的臺區(qū)生活和工作帶來極大的便利。