基于PLC的滲漏排水泵自動控制軟件設計研究

羅飛

（長江三峽通航管理局，湖北 宜昌 443002）

某多級船閘主體結(jié)構(gòu)為山體深切開挖形成，船閘自運行以來，基排廊道滲漏水或閘室結(jié)構(gòu)縫等滲水均需通過廊道最終匯集于滲漏排水泵房的集水井，集水井內(nèi)布置兩臺潛水泵按要求工作方式抽排滲漏水至下游航道，使集水井水位工作在指定要求范圍內(nèi)，確保有相關水工監(jiān)測設備設施安全。

1 系統(tǒng)概述

泵房集水井水位通過水位計變送至南京朝陽XMT3000型水位測控儀進行測量顯示，水位測控儀在不同水位下輸出控制相應電氣觸點通斷，繼電器-接觸器硬線系統(tǒng)根據(jù)低、中、高水位啟動潛水泵工作，潛水泵采用南京藍深NS-4潛水泵綜合監(jiān)測控制器進行故障檢測，主要包括過載、油室浸水、線盒浸水、繞組過熱等故障，NS-4潛水泵綜合監(jiān)測控制器檢測到故障后控制輸出控制相應電氣邏輯回路停止?jié)撍霉ぷ?。從系統(tǒng)多年運行實際來看，繼電器-接觸器硬線系統(tǒng)采用的中間繼電器較多，系統(tǒng)接線復雜，由于泵房季節(jié)性水汽潮濕影響，繼電器接點銹蝕造成接觸不良等原因使系統(tǒng)發(fā)生故障概率增加，維修人員排查故障時間長，采用PLC自動控制技術(shù)簡化接線，提高系統(tǒng)可靠性非常必要。

2 系統(tǒng)設計

2.1 控制要求

滲漏排水泵房為無人值守工作方式，在距離泵房約30米的現(xiàn)地工作站有日常巡檢人員值班，按照工作規(guī)程每日對泵房進行一次設備點檢，巡查設備工作狀況。泵房集水井水位控制方式：在水位測控儀上設置低、中、高、超高水位參數(shù)值。低水位停機，中水位起動一臺泵，高水位兩臺泵同時工作。超高水位聲光報警。兩臺泵在同一水位下，輪換運行，互為備用。當一臺泵發(fā)生故障，另一臺立即替代故障泵繼續(xù)運行。

2.2 硬件控制系統(tǒng)設計

選用S7-300PLC系統(tǒng)，具體配置如表1。

表1 S7-300PLC系統(tǒng)配置

2.3 軟件資源分配

根據(jù)實際控制要求，采用西門子STEP7 V5.5版本PLC編程軟件進行硬件組態(tài)后編制控制程序。組織塊OB1中存儲有“水位控制主程序”，當系統(tǒng)故障時組織塊OB1調(diào)用故障處理功能塊FC1，發(fā)出報警，提醒人員現(xiàn)場處理。表2列出了部分I/O地址分配。

表2 軟件資源部分分配表

2.4 水位控制潛水泵工作主程序設計

控制程序下載至CPU中并現(xiàn)場驗證,達到了預期控制要求并固化于MMC存儲卡中，PLC系統(tǒng)運行正常，詳見圖1、2。

圖1 水位控制泵運行主程序

圖2 現(xiàn)場功能調(diào)試驗證

泵房內(nèi)采用兩臺南京朝陽XMT3000型水位測控儀，一臺參與水位程序控制，另一臺作為備份，若兩臺潛水泵均發(fā)生機械故障，兩臺水位測控儀中任一臺達到集水井超高水位時，系統(tǒng)發(fā)出聲光報警，運行人員可及時趕赴現(xiàn)場排查故障。

3 結(jié)語

通過對船閘滲漏排水控制系統(tǒng)的進一步設計、改造與優(yōu)化，并進行長時間的跟蹤驗證，取得了良好的社會效益，設備可靠性進一步提高，維修人員排查現(xiàn)場故障難度低，提高了勞動效率。