基于PLC的乳化液泵站智能監控系統

趙悅

引言：隨著我國煤礦綜合機械化開采程度的不斷加快，液壓支架得到了廣泛的應用，而且乳化液泵站已經成為煤礦生產過程中不可或缺的組成部分，其主要是向液壓支架源源不斷的輸送壓力液體。一旦乳化液出現異?，F象，將會導致相關部位的參數出現異常，進而引發相關事故的發生?；赑LC的乳化液泵站智能監控系統可以有效的解決上述問題，保證煤礦工作面的正常生產。

乳化液泵站屬于礦井安全生產的關鍵設備之一，其主要負責向采煤工作面的液壓支架輸送乳化液，從而向液壓支架提供動力源，因此乳化液泵站工作質量的好壞將會直接決定液壓支架的使用效果，進而影響煤礦的生產質量。所以需要采取措施，保證乳化液泵站的正確工作，從而確保綜采工作面能夠順利的施工，避免了安全隱患的出現。

一、PLC乳化液泵站智能監控系統硬件設計

1.1PLC電氣控制箱的設計

PLC電氣控制箱主要是用于支撐、防護和方便使用。在乳化液泵站智能監控系統中通常會將電氣控制箱放置于防爆箱內，由于防爆箱本身具備支撐作用，所以其具有足夠的剛度和強度，能夠保證整體裝置的完整性。當電氣控制箱內部出現故障時，可以有效的避免該部件出現折斷或變形，阻止了故障的進一步擴大化。

1.2主程序控制電路的設計

PLC乳化液泵站智能監控系統中接收到的邏輯命令一般是由S7-224發出來的了，其I/O口通常是10出14入，而且每個I/O通斷一般采用發光二極管顯示。外部接線通常需要接到接線端子上，其中具備輸出模塊和輸入模塊。從廣義上講，PLC輸出輸入單元主要包括兩大部分，一部分是輸出和輸入的映像寄存器，另一部分是與被控設備有關的接口電路。輸出接口主要是將弱電控制的信號經過相關轉換之后得到強電信號輸出。而輸入單元主要負責接收來自于設備的各種控制信號，如操作按鈕、限位開關、行程開關、選擇開關以及其他傳感器的信號等。這樣就能夠有效的驅動接觸器指示燈、電磁閥等被控設備的執行元件。

1.3乳化液泵站智能監控硬件系統的抗干擾設計

PLC專門是為工業控制而設計的，在設計過程中為了更好的與其它設備一起工作，而采用了多層次抗干擾設計，其能夠提高PLC運行的可靠性和穩定性，使其無故障工作時間超過幾萬小時。隨著我國計算機技術的快速發展，PLC的功能逐漸多元化，而且應用的領域逐漸廣泛化。但是，要想更好的保證乳化液泵站正常、可靠運行，還需要根據PLC系統的特點設計出與之對應的措施，只有這樣才能保證整個系統的順利運行。如果PLC的工作濕度過大、溫度過高、沖擊和振動過強以及電磁干擾嚴重等都有可能影響PLC的安全、正常、可靠運行，而且外圍電路的抗干擾能力有限，整個控制系統的可靠性降低，從而導致一些故障層出不窮。因此，在進行PLC的乳化液泵站智能監控系統設計時，要充分的結合實際情況，采取措施避免系統故障的發生。PLC控制系統運行的可靠性與否將會直接影響企業生產的經濟效益，所以對PLC硬件系統進行抗干擾設計就顯得至關重要了。

二、PLC乳化液泵站智能監控系統的軟件設計

2.1智能監控系統的總體設計

乳化液泵站智能監控系統在開機的過程中要進行兩個子程序的調用，其一般是根據實際需求來給各個使用量賦以初值以及開中斷模擬量采集，隨后還要對主程序部分開機狀態進行復位。一切完成之后將會進行主程序的運行控制部件和開機邏輯分析。

2.2子程序的設計

為了便于程序的更改，子程序的設計一般包括了兩個環節：（1）對開啟模擬量采集中斷和時間進行合理的設計；（2）設置初始參數。這兩個環節的分工不同，其所起到的作用也不一樣。對其進行合理的設計不僅可以便于相關職能的查找，而且也能使程序更加模塊化、清晰化。子程序SBR0主要是對實時時間初始化進行開啟中斷和地址空間的分配。子程序SBR1主要是對各個參數進行賦值，順便清空累加器的值和暫存地址。

2.3乳化液泵站智能監控軟件系統的抗干擾設計

由于干擾、噪聲、模擬信號誤差以及開關操作失誤等影響，將會導致控制器外部模擬量輸入信號出現誤差，從而導致相關事故的發生。當開關、按鈕作為主要輸入信號時，將會出現抖動現象，而且還可能產生瞬間跳動，進而引發系統錯誤操作的出現。此情況一般采用定時器延時來避免抖動發生，保證觸點穩定閉合。對于模擬信號一般采用多種軟件濾波方法來確保數據的可靠性。連續多次采樣，每次采樣的間隔要根據該信號的變化頻率和A/D轉換時間而定。采樣數據將會被存放于不同的數據寄存器中，通過相關的比較之后取其平均值或中間值作為當前輸入值。實際中比較常用的濾波方法有中值濾波、程序判斷濾波、防脈沖干擾平均值濾波、滑動平均值濾波、算術平均值濾波等，而平均值濾波法是比較常用的濾波方式，并取得了不錯的效果。

三、結束語

綜上所述，PLC系統具有抗干擾能力強、可擴展性好、可靠性高等特點，能夠實現對乳化液泵站的智能監控，保證了煤礦的安全、可靠運行，提高了企業的經濟效益。

參考文獻

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（作者單位：重慶工程職業技術學院）