PLC在水泵自動化監控系統中的應用

馮海軍

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 白銀 730400）

1 引言

水泵自動化監控系統在保證水資源合理利用方面發揮著不可替代的作用。為了能夠將作用和價值充分發揮出來，可以將PLC 技術應用到系統中，借助PLC 技術所具備的靈活性和可靠性，提升水泵運行效果。而如何才能將PLC 技術合理應用到水泵自動化監控系統中，是技術人員需要關注的一個核心問題。

2 PLC 與水泵自動化監控系統

2.1 PLC

PLC 指可編程邏輯控制器，是一種專門針對工業環境設計的一種可以自主變成存儲器，內部可以存儲各種操作指令，配合數字式或模擬式輸入輸出，實現對機械設備或生產過程的有效控制。PLC 具備編程簡單、組態靈活、可靠性高、運行高效特點。主要結構有3 部分：

1）CPU 模塊。在PLC 中會設置1 個或多個CPU，CPU 能夠實現對于信息接收和存儲，然后，對照接收信息分析明確電路工作狀態，判斷編程期間是否存在有語法方面的錯誤。CPU在進行實時數據采集過程中，能夠對數據進行掃描，同時將數據存儲到寄存器內。

2）I/O 模塊。這也是PLC 與外界保持數據傳輸的關鍵所在，通過對I/O 點數的合理應用，能夠完成對模塊數量和規格的控制。在PLC 中，雖然模塊數量并不固定，但是，因為底板和機架槽數限制，需要合理確定I/O 模塊的最大數量。

3）電源模板。結合PLC 實際情況分析，電源模塊功能是為集成電路提供相應電源支撐，部分電源模塊也可以同時為輸入電路提供工作電源，電源電壓為24 V[1]。

2.2 水泵自動化監控系統

水泵自動化監控系統能夠對水泵在運行中的各種數據進行實時監控，為水泵穩定可靠運行提供良好支撐，也能夠對企業用電情況進行分析。借助計算機與計算機之間結合，還可以實現對系統進行遠程監控，工作人員需要及時監控信息進行分析，將分析得到的內容傳輸到水泵自動化監控系統，以此來對水泵轉速和流量有效控制[2]。

3 PLC 在水泵自動化監控系統中的應用

3.1 明確工作原理

從本質上而言，水泵自動化監控系統依然屬于控制裝置，將PLC 應用到水泵自動化監控系統中，能夠強化系統對水泵的控制效果，更好地對水泵運行中水的流速和流量進行控制，保持水壓穩定。作為水泵自動化監控系統中一個重要組成部分，PLC 關鍵在于PID 控制器，能夠就水泵自動化監控系統運行中的壓力參數進行計算，在相應工作模式和工作狀態下，系統可以根據實際情況完成對水泵的自我疏導。工作人員可以利用觸摸屏實現對PLC 參數信息的修改，使PLC 可以更好地滿足系統運行需求，保證水泵運行穩定性的同時，提高質量和工作效率[3]。

3.2 優化工作流程

要將PLC 合理地應用到水泵自動化監控系統中，要求技術人員必須對相應工作流程進行優化：

1）應切實做好對于水位實時監測，依照水位變化情況和變化趨勢，給出正確操作指令，為水泵自動化監控系統運行提供參照，確保水泵穩定可靠運行。應明確參數的真實性和準確性會影響系統運行穩定性，在就水位進行實時監測的過程中，可以借助水位傳感器來將水位數值變化傳輸到PLC 中，配合顯示屏將參數信息直觀呈現出來。

2）在水泵自動化監控系統中，電機運行存在能耗高的缺陷，而且較大的容量使電機對系統整體運行穩定性和安全性有著非常嚴格的要求。對于一些長期閑置或存在異常及故障的電機，工作人員需要對其進行檢查，確認電機狀態良好后才能將其投入使用，如果檢查結果表明電機存在故障或異常，則應先對其進行維修處理，避免直接應用在水泵自動化監控系統中。另外，在實施水位檢測工作過程中，應將水位參數、排水量參數以及水泵壓力等參數全部傳輸到PLC 中，配合顯示屏完成參數實時顯示，再借助相應計算機終端和網絡，能夠進一步就資源分布情況進行明確。

3）應做好常見故障的預防工作，在水泵正常運行情況下，技術人員應做好水泵電壓、水位情況以及水流狀況監督控制，制定出具備良好可行性和可靠性的故障預防體系，就水泵自動化監控系統中存在的不足和問題進行分析預測，采取有效措施來將故障問題控制在允許范圍內，保證水泵運行效果[4]。

3.3 實施故障保護

PLC 不僅能夠實現編程控制，還具備較好的故障保護功能，將應用到水泵自動化監控系統中，當系統出現故障時，PLC 會自動發出相應的報警信息，屏幕上也會將故障信息直觀顯示出來，而當工作人員對故障進行消除后，報警信息會自動消失。從實際應用角度，PLC 故障保護功能保護項包括以下幾點：

1）真空柜保護，在發生真空開關柜無法分閘、跳閘或過流問題時，會自動提供保護；

2）電動閥保護，包括電動閥開過轉矩保護、電動閥關過轉矩保護、電動閥過載保護等；

3）電機保護，如電機電流過小保護、電機過度振動保護；

4）水泵保護，包括水泵軸承高溫保護、水泵劇烈震動保護。

當PLC 檢測到上述保護項出現異常后，會自動發出報警信息，提醒工作人員注意，工作人員則需要依照系統報警情況，對故障問題和異常狀況進行排查，給出具體有效的解決措施[5]。

3.4 做好啟動管理

當水泵腔內無水時，啟動會受到一定影響，因為空氣密度比水密度小，即便是在滿轉速運行的情況下，水泵也很難將水吸入泵腔中，而且在沒有水的情況下，填函中設置密封填料會與水泵軸體產生干摩擦，引發熱咬合問題，影響水泵正常運轉，嚴重時甚至可能造成故障。因此，在水泵啟動前，需要進行抽真空或自動注水工作。

3.5 強化觀念認識

工作人員必須認識到PLC 的重要性，形成對優勢和特點合理認知。有關部門應做好對工作人員的教育培訓，確保工作人員能夠了解PLC 結構、使用特點和注意事項，能夠重視PLC在水泵自動化監控系統中的應用，把握好系統優勢。另外，應在單位內部做好相應的宣傳工作，形成良好的工作環境和工作氛圍，對工作人員產生潛移默化的影響，能夠認識到PLC 作用。

4 結語

將PLC 應用到水泵自動化監控系統中，能夠利用PLC 所具備的優勢保證水泵自動化監控系統安全穩定運行，也可以及時找出水泵自動化監控系統在運行中存在的不足和問題，對問題進行分析和解決，提升水泵運行效果的同時，為水利事業健康發展奠定堅實的基礎。