《渗漏排水系统自动化控制的PLC应用研究》10000字论文.doc
渗漏排水系统自动化控制的PLC应用研究
目录
TOC\o1-3\h\z\u摘要 1
0前言 3
1控制对象的描述 4
1.1 控制对象的工艺要求 4
1.2 控制对象运行参数确定 4
2 系统电源的设计 5
2.1 主回路电源选择 5
2.2 控制回路电源选择 5
3 主回路系统设计 6
3.1 主回路系统要求 6
3.2 电机启动方式选择 6
3.3 软启动器的选型 7
3.4 电机保护 8
3.5 短路计算 8
4 主要元器件选型 12
4.1 主回路元器件选型 12
4.2 PLC硬件及软件的设计与选型 14
5 控制回路元器件的选择 17
5.1 控制电路的电源 17
5.2 水位传感器 18
5.3 转换开关 18
5.4 开关按钮 18
5.5 蜂鸣器 18
5.6 信号灯 19
5.7 中间继电器 19
6 程序设计 20
6.1 总程序流程 20
6.2 液位信号处理流程 20
6.3 水泵控制流程 20
6.4 故障检测流程 21
6.5 指示控制流程 21
参考文献 23
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摘要:渗漏排水系统是仪征市李家园镇水电厂排水系统的重要组成部分,本次设计是一种PLC控制的自动排水系统,可利用软件编程实现排水泄漏的自动化。设计重点包括:首先确定了电机的启动、保护和控制的设计方案,完成了系统的主回路设计,再选择软启动器,确定配电、保护设备的参数。然后完成二次控制线路的设计,根据需求选择电缆型号,确定检测设备、控制保护设备、操作设备、显示设备型号及参数(包括:PLC的选型及接口电路的、控制电源设计)。最后完成扬州仪征市李家园镇水电厂渗漏排水系统PLC自动控制系统软件程序的撰写。
关键词:可编程控制器渗漏排水自动系统软启动
0前言
仪征市李家园镇水电厂的排水系统可以分为两大部分,一部分是渗漏排水系统。其中渗漏排水是将厂房内各种渗漏水、生活用水、技术用水及时通过排水沟排出,再通过水泵抽走不能通过排水沟流出流入集水井的渗漏水(李昊天,王文琪,2022)。本次设计是通过可编程逻辑控制器PLC对渗漏排水系统实现自动化控制,利用传感器感知集水井水位发送水位信号,使得仪征市李家园镇水电厂渗漏排水系统能够自动控制电机的起停,渗漏集水井水位不超出规定范围。
基本控制要求包括:
集水井的水泵可以自动启动与停止,集水井的水位不超过规定的位置。
高水位时,集水井的水泵自动启动将水抽出;水位降到规定范围以下后,水泵能够自动停止运行。
在主水泵发生故障时系统将自动切换备用水泵能够接替其工作。
扬州仪征市李家园镇水电厂渗漏排水系统主水泵与副水泵处于相互备用状态,如果水位上升至最高水位且全部水泵均已启动,立即发出报警信号。
1控制对象的描述
控制对象的工艺要求
本次设计的渗漏排水系统采用两台排水泵,水泵的运行情况分为自动/手动/切除三种方式,在大多数情况下水泵都运行在自动方式(张宇翔,陈雪萍,2023)。扬州仪征市李家园镇水电厂渗漏排水系统运行时应该按照运行时间和次数切换主备水泵,主水泵与副水泵的关系可以调换。如果发生故障,其中可以发现一些线索系统立即自动将故障水泵切除并发送报警信号,同时启动备用水泵接替故障水泵工作(刘若彤,郑子恒,2021)。扬州仪征市李家园镇水电厂渗漏排水系统手动模式用于设备调试和检修,在此模式下,在此类环境内水泵的起停均由工作人员通过按钮进行操控。本系统中的各种部件的额定参数根据相关规范和系统整定值来确定。
控制对象运行参数确定
表1泵的参数
渗漏排水系统
名称
自吸式无堵塞排污泵
型号
150WGL-320-26
流量(m3/s)
320
转(r/min)
1470
功率(KW)
45
扬程(m)
26
台数(台)
2
表2系统运行水位整定值参数
整定值
水泵停水水位(m)
1819.9
主水泵启动水位(m)
1821.3
备用水泵启动水位(m)
1821.7
报警水位(m)
1822.0
根据停水水位和启动水位,确定液位开关的放置位置并选择水泵的排水容量,依据排水需求选择电机的额定功率、额定电压、额定转数等。主回路电气原件按照设计需求选择参数合适的设备(孙涵瑾,赵俊峰,2021)。
系统电源的设计
主回路电源选择
本次设计的渗漏排水系统主接线电源直接接入380V的厂用电。扬州仪征市李家园镇水电厂渗漏排水系统的单回路供电或双回路供电是主接线方式考虑采用的方式,在此类场景里两种方案优缺点如下:
单回路供电
优点:单回路接线所需要的的建设经费较少,同时