PLC在水泵節(jié)能循環(huán)控制中的應(yīng)用

沈良福

(江西銅業(yè)股份有限公司，江西 南昌 330096)

0 引 言

水泵節(jié)能循環(huán)控制是實(shí)現(xiàn)水泵穩(wěn)定、節(jié)能運(yùn)行的重要手段，有必要提高對(duì)其的重視程度。PLC以其高性能的控制功能，有必要應(yīng)用在水泵節(jié)能循環(huán)控制中，基于此，提出PLC在水泵節(jié)能循環(huán)控制中的應(yīng)用。

1 PLC

PLC又稱可編程控制器，以其極高的自動(dòng)化性能在控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[1]。PLC已經(jīng)具備成熟的控制技術(shù)，以其優(yōu)異的傳輸性能和可編程性，能夠通過可編程控制器，可靠、穩(wěn)定地控制系統(tǒng)功能，進(jìn)而提高系統(tǒng)的工作效率。為此，本文將PLC應(yīng)用在水泵節(jié)能循環(huán)控制中，設(shè)計(jì)出一種新型基于PLC的水泵節(jié)能循環(huán)控制方法，具體內(nèi)容如下。

2 水泵節(jié)能循環(huán)控制方法

2.1 基于PLC采集水泵節(jié)能循環(huán)控制數(shù)據(jù)

本文基于PLC，遵循WSMP協(xié)議，采集水泵節(jié)能循環(huán)控制數(shù)據(jù)。WSMP 協(xié)議層次圖如圖1所示。

圖1 WSMP協(xié)議層次圖

在水泵節(jié)能循環(huán)控制過程中，根據(jù)上述提出內(nèi)容，對(duì)端口進(jìn)行設(shè)計(jì)。按照對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)原則，3個(gè)端口分別表示為PLC(1.0)、PLC(2.0)、PLC(3.0)。完成設(shè)計(jì)后，對(duì)水泵節(jié)能循環(huán)工作的實(shí)施進(jìn)行終端數(shù)據(jù)獲取[2]。利用上述設(shè)計(jì)的端口，將PLC(1.0)定義為“001”通信方式，隨后2個(gè)端口的通信地址分別表示為“0101”與“10100”，在完成終端數(shù)據(jù)的定位后，輸入通信指令，使數(shù)據(jù)呈現(xiàn)一定并行排列方式，從而輸出端口數(shù)據(jù)。

根據(jù)圖1所示，在遵循WSMP協(xié)議的前提下，采集水泵節(jié)能循環(huán)控制數(shù)據(jù)，以此作為水泵節(jié)能循環(huán)控制的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，展開下文研究。

2.2 建立PPI高級(jí)水泵節(jié)能循環(huán)控制協(xié)議

在完成數(shù)據(jù)獲取與數(shù)據(jù)定位工作的基礎(chǔ)上，本文將應(yīng)用Interbark通訊網(wǎng)絡(luò)，遵循高級(jí)協(xié)議內(nèi)容，在支持多路同步自動(dòng)化控制的行為上，對(duì)循環(huán)的次數(shù)進(jìn)行具體限制。本文建立的PPI高級(jí)控制協(xié)議具體信息，見表1。

表1 PPI高級(jí)控制協(xié)議具體信息

結(jié)合表1所示，考慮到實(shí)際水泵節(jié)能循環(huán)控制過程中信息量不大,上述PPI高級(jí)控制協(xié)議即可滿足水泵節(jié)能循環(huán)控制需求。

2.3 設(shè)計(jì)PLC自動(dòng)化水泵節(jié)能循環(huán)控制器

結(jié)合上述對(duì)高級(jí)協(xié)議的規(guī)劃化處理，下述應(yīng)在PLC技術(shù)的應(yīng)用下，對(duì)自動(dòng)化循環(huán)控制裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程中可按照PPI文本內(nèi)容，選擇可編程控制協(xié)議，對(duì)水泵進(jìn)行閉路循環(huán)設(shè)計(jì)。綜上所述，完成對(duì)水泵的自動(dòng)化節(jié)能控制與循環(huán)設(shè)計(jì)。水泵節(jié)能循環(huán)控制器具體結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

圖2 水泵節(jié)能循環(huán)控制器結(jié)構(gòu)框圖

根據(jù)圖2所示，通過傳輸線纜連接CPU與水泵，基于脈沖控制的方式，將水泵節(jié)能循環(huán)控制數(shù)據(jù)以RE的格式，寫入SVDE緩沖區(qū)，作為水泵節(jié)能循環(huán)控制指令[3]。利用本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)化水泵節(jié)能循環(huán)控制器，判定水泵節(jié)能循環(huán)控制狀態(tài)，通過存儲(chǔ)自模塊接口與編程器相連，起到水泵節(jié)能循環(huán)控制的作用。

2.4 實(shí)現(xiàn)水泵節(jié)能循環(huán)控制

基于PLC技術(shù)的應(yīng)用，在進(jìn)行水泵循環(huán)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)按照信號(hào)濾波的表述方式，將平流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，并記錄每次?shù)據(jù)發(fā)生變化的行為，通過控制信號(hào)電壓值，實(shí)現(xiàn)對(duì)終端電壓數(shù)據(jù)與信號(hào)的有效控制。并以獲取的數(shù)據(jù)為依據(jù)，進(jìn)行水泵在不同運(yùn)行狀態(tài)下能耗的分析。假定輸出的數(shù)據(jù)值較之前低，則可保留數(shù)據(jù)，倘若輸出的數(shù)據(jù)值較之前高，則保留兩組數(shù)據(jù)中數(shù)值較低的一組。通過調(diào)控?cái)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)在不同滿載狀態(tài)下，對(duì)數(shù)據(jù)的控制，從而實(shí)現(xiàn)在終端對(duì)信息頻率的有效控制。綜上所述，可以利用PLC技術(shù)對(duì)該水泵狀態(tài)進(jìn)行判定，進(jìn)而對(duì)水泵運(yùn)行全過程進(jìn)行節(jié)能循環(huán)控制，為日后的水泵節(jié)能循環(huán)控制提供強(qiáng)有力的方法支持。

3 實(shí)例分析

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

設(shè)計(jì)實(shí)例分析，以型號(hào)為HZH-052-A255水泵為本次實(shí)驗(yàn)對(duì)象，對(duì)其執(zhí)行水泵節(jié)能循環(huán)控制。為避免其他變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，在本次實(shí)驗(yàn)過程中，統(tǒng)一設(shè)定水泵節(jié)能循環(huán)控制數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)，具體內(nèi)容見表。

結(jié)合表2所示，首先使用本文設(shè)計(jì)方法節(jié)能循環(huán)控制水泵，通過MATALB軟件測(cè)得其控制波特率，設(shè)為實(shí)驗(yàn)組；再使用傳統(tǒng)方法節(jié)能循環(huán)控制水泵，通過MATALB軟件測(cè)得其控制波特率，設(shè)為對(duì)照組。由此可見，本次實(shí)驗(yàn)對(duì)比指標(biāo)為控制波特率，控制波特率越高證明水泵節(jié)能循環(huán)控制效率越高。設(shè)置10組實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

表2 水泵節(jié)能循環(huán)控制數(shù)據(jù)傳輸中的設(shè)定參數(shù)

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論

整理出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 控制波特率對(duì)比表

通過表3可知，本文基于PLC所設(shè)計(jì)的控制方法的控制波特率高于對(duì)照組4倍左右，說明本文設(shè)計(jì)方法能夠極大幅度地提高控制波特率，具有現(xiàn)實(shí)推廣價(jià)值，能夠高效控制水泵節(jié)能循環(huán)。

4 結(jié)束語

本文通過實(shí)例分析，證明了PLC在水泵節(jié)能循環(huán)控制方法中應(yīng)用的可行性。希望通過上文研究，能夠引起相關(guān)工業(yè)部門對(duì)水泵節(jié)能循環(huán)控制的重視程度，并為其水泵節(jié)能循環(huán)控制提出了具體方法，可以此為依據(jù)，針對(duì)基于PLC的水泵節(jié)能循環(huán)控制方法加以深入研究。本文基于PLC設(shè)計(jì)節(jié)能循環(huán)控制水泵，可避免水泵運(yùn)行過程中不必要的能耗，通過本文論證，可以得出PLC在水泵節(jié)能循環(huán)控制方法中的應(yīng)用是現(xiàn)實(shí)可行的，能夠指導(dǎo)水泵節(jié)能循環(huán)控制方法的優(yōu)化。盡管本文已針對(duì)PLC在水泵節(jié)能循環(huán)控制方法中的應(yīng)用盡可能詳盡地做出研究，但在未來的研究中還應(yīng)該提高對(duì)水泵節(jié)能循環(huán)控制精度方面的研究并展開深入調(diào)查。