發布日期：2022-04-22 點擊率：82
2 系統結構
洪門水電廠溢洪道消力池排水廊道排水系統主要由三部分組成。①一級堰廊道自動排水系統；②二級堰廊道自動排水系統；③人機對話系統。其中主控制系統安裝在二級堰廊道它由水位變送器、液位開關、可編程控制器、接觸器、控制開關等構成。除具有現地控制功能外，還具有通過遠方的液晶觸摸顯示器完成水位檢測、實時顯示、傳感器整定、實時控制、保護等功能。一級堰廊道只安裝了水位變送器和接觸器等水泵起動設備。液晶觸摸屏也就是人機對話系統安裝在溢洪道維護人員的辦公地點，離主控中心有100米左右。
3 各部分工作元器件特性
3.1 PLC
PLC(FX2N-48MR)是整個控制系統的核心控制部件，其豐富齊備的控制運算指令、優越的性能、現場編程調試的方便已使其成為深受現場技術人員歡迎的控制設備。主要性能指標為：24點輸入/24點繼電器輸出，內置8000步RAM可使用存儲盒，運算速度為1.52цs～數100цs/步（應用指令）；其輸出接點的最大負載為80VA或100KW，輸出接點的壽命為20VA/300萬次，35VA/100萬次，80VA/20萬次。
3.2 2A/D及2D/A
FX2N-2A/D轉換模塊用于接收水位變送器輸出的4～20 mA電流信號，并將其變為PLC程序可用的十進制數。（即將模擬量轉換成數值量）
FX2N-2D/A轉換模塊用于將PLC運算得到的控制量數值轉換為-10V～+10V電壓信號，通過RS485或RS422接口連接將電流模擬量信號輸入到遠方監控系統。
3.3液位變送器和液位開關
液位變送器采用高精度、高可靠性美國麥克產品，型號為MPM426W 液位開關 采用臺灣凡宜LTB產品，當水位達到設定值時，給可編程一個動作信號。
3.4 觸摸屏
作為一種新型的人機界面，從一出現就受到關注，它的簡單易用，強大的功能及優異的穩定性使它非常適合用于工業環境。用戶可以自由地組合文字，按鈕，圖形，數字等來處理或監控管理隨時可能變化的信息。隨著工業設備的飛速發展，以往的操作界面需由熟練的操作員才能操作，無法提高效率。但使用人機界面，能明確指示并告知操作員機器設備目前的狀況，使操作變得簡單生動。使用觸摸屏，還可以使機器配線標準化、簡單化，同時也能減少PLC控制所需的I/O 點數，降低生產成本，也相對提高整套設備的附加價值。本系統選用三菱公司的GOT930觸摸屏，它和三菱PLC有很好的通用性，能在線監視并修改程序，不必很麻煩的重復插拔接口。
4 本裝置系統實現的主要功能
4.1具有三種運行方式:自動、手動和退出，采用操作把手手動切換。
4.2在“自動”運動方式下，根據液位開關（或液位變送器）提供的液位信號啟動和停止潛水泵；在“手動”運行方式下，可以直接通過手動操作把手起動/停止潛水泵。在“退出”運行方式下，自動和手動操作均不起作用。
4.3自動定時切換各潛水泵間的主用/備用狀態，也可以人為進行切換各泵間的主用/備用狀態。
4.4采用發光二極管指示裝置的運行狀態和系統故障。
4.5采用液晶顯示屏來進行參數顯示（如：水位等）和修改參數（如：水泵啟動和停止水位整定值、水泵切換時間參數、）以及顯示詳細的故障信息。
4.6具有故障報警功能，報警信息包括：電源故障、水泵故障、變送器故障、水位過高、水位過低、PLC故障等。
4.7具有自檢功能和較強的容錯能力。
4.8控制電源采用交直流兩路輸入的UPS電源。
4.9具有通信聯網功能，將報警信號和模擬量信號等傳送到遠方計算機監控系統。
5 軟件設計
根據溢洪道消力池排水廊道排水系統控制的要求，利用三菱公司PLC豐富的指令編制控制程序，并結合現場調試及優化控制程序的原則，本控制系統主要有以下幾個控制程序模塊。
5.1 二級堰廊道自動排水控制過程
5.1.1當兩臺水泵處于“自動”狀態時，若液位開關達到“水位高”位置時，主用水泵起動；若液位開關達到“水位過高”或“水位很高”位置時，備用水泵也起動，并且同時發出“水位過高”告警信號。
5.1.2當液位開關低于“水位低”位置時，所有運行的水泵都停止工作；若“水位過低”時，除水泵停止運行外，還發“水位過低” 告警信號。
5.1.3當PLC發出某臺水泵的運行指示后2秒內該臺水泵的磁力起動器未動作，則該臺水泵主/備用狀態改變至備用狀態，并同時發出告警信號。
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