淺談通過PLC對水泵機房智能化抽水的設計與改造

（廣西廣播電視技術中心百色分中心）

一、引言

目前，不少高山臺站的生活水源遠離臺區(qū)，單靠桶裝運水難以維持臺站平時的用水需求，因此大部份臺站都采用了建立抽水機房和蓄水池來完善臺站的供水系統(tǒng)。以那坡上勞山發(fā)射臺為例，水源位于半山腰處的泉水，因此必須在山腰建立水泵機房，將水輸送到臺區(qū)蓄水池，以保證臺站正常供水。而對水泵機房抽水設備的控制方式是人工控制，一旦臺區(qū)斷水就需要有人跑到山腰抽水機房啟動抽水泵抽水，因此效率低，消耗人力，而對水泵機房進行自動化改造就能順利的解決這個問題。

二、PLC可編程控制器簡介

PLC可編程控制器是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎上引入了計算機技術、自動控制技術和通訊技術而形成的一代新型工業(yè)控制裝置。PLC專為工業(yè)場合設計，采用了典型的計算機結(jié)構，主要是由CPU、電源、存儲器和專門設計的輸入輸出接口電路等組成。可編程控制器逐步得到了廣泛的應用，代替了機械式開關和電子式開關等組成的邏輯電路，提高了開關的可靠性，延長了使用壽命，抗干擾能力強、編程簡單、且能夠?qū)崿F(xiàn)遠程控制，使其應用更廣泛更靈活。[1,2]

三、設計方案（以那坡上勞山發(fā)射臺的抽水機房為例）

（一）上勞山發(fā)射臺的抽水原為人工手動抽水，現(xiàn)利用PLC可編程控制器為抽水系統(tǒng)的控制中心，將原單一的人工手動抽水變?yōu)槭謩印⒆詣涌刂葡嘟Y(jié)合的抽水方式。如此既可以在臺區(qū)遠端操作盒和抽水機房近端控制柜手動啟動或停止水泵，也可以完全由PLC自動控制水泵啟停。正常情況下由PLC自動控制，一旦PLC出現(xiàn)故障時，可切換到手動控制模式。

（二）在山腰水源處搭建抽水機房，并建立一個壓力池，泉水經(jīng)水管引到壓力池儲存，再由抽水泵將壓力池的水泵到臺區(qū)蓄水池。壓力池的抽水管底部帶一個單向閥，僅允許水單向流進水管，不允許水從水管返流到水池，這樣能保證水管始終有水，如此水泵啟動時不至于水管沒水而導致水泵電機空轉(zhuǎn)。系統(tǒng)構建如圖1所示。

圖1

（三）利用液位浮球?qū)毫Τ睾托钏氐乃贿M行監(jiān)測，一旦達到抽水條件則由PLC自動控制水泵啟動抽水，同時臺區(qū)內(nèi)設置手動自動切換操作盒，方便隨時切換對水泵的控制方式。

四、方案的實施

（一）控制邏輯

1.控制邏輯則主要分為手動控制和自動控制。在機房控制柜面板設置一個手動---自動旋鈕開關，打到手動模式則可以在控制柜和操作盒對水泵任意的啟動或停止；打到自動模式則由PLC自動控制，根據(jù)四個液位浮球反饋回來的開關量判斷壓力池和蓄水池的水量，一旦水量符合啟動條件，系統(tǒng)自行啟動水泵抽水。

2.壓力池和蓄水池頂部和底部分別有一個高水位浮球開關和一個低水位浮球開關。液位浮球常態(tài)下為常開開關，一旦浮球被水位頂上則變?yōu)槌ｉ]開關，開關閉合有電流輸出視為水位越過浮球。PLC一旦判斷蓄水池缺水而壓力池不缺水、壓力池滿水而蓄水池不滿水即啟動水泵，否則水泵停止。如圖2所示。

圖2

（二）液位浮球?qū)Τ厮康呐卸?/h3>

1.蓄水池高、低水位都沒有信號輸出視為缺水；

2.壓力池高水位沒信號、低水位有信號或者高、低水位都有信號輸出視為壓力池不缺水；

3.壓力池高、低水位都有信號輸出，視為壓力池滿水；

4.蓄水池低水位有信號、高水位沒信號或者高低水位都沒信號視為蓄水池不滿水。如圖3所示。

圖3

（三）控制柜線路分布

圖4

因水泵電機功率為15KW，故采用直接啟動方式，前端主要有電動機保護器和交流接觸器。如圖4所示。

（四）PLC接線和操作盒線路分布圖

PLC采用臺達DVP16ES200R,操作盒提供遠程啟停水泵電機按鈕。如圖5所示。

圖5

（五）PLC程序圖（如圖6）

圖6

五、結(jié)語

保證高山臺站安全播出是我們工作的重中之重，兵馬未動糧草先行，后勤保障是安全播出的基礎，而水源的正常供給也變得格外重要。目前自動化控制已經(jīng)普遍應用于工業(yè)領域，其性能可靠，操作簡便已經(jīng)取得了輝煌的成績，相信其在民用領域也能有所作為。若是能按此方案對我們臺站供水系統(tǒng)進行智能化改造，將PLC來控制我們的水泵機房，那么實現(xiàn)自動化控制將給我們的臺區(qū)生活和工作帶來極大的便利。