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）

某多級船閘主體結構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構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，確保有相關水工監測設備設施安全。

1 系統概述

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-接觸器硬線系統根據低、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潛水泵工作。從系統多年運行實際來看，繼電器-接觸器硬線系統采用的中間繼電器較多，系統接線復雜，由于泵房季節性水汽潮濕影響，繼電器接點銹蝕造成接觸不良等原因使系統發生故障概率增加，維修人員排查故障時間長，采用PLC自動控制技術簡化接線，提高系統可靠性非常必要。

2 系統設計

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米的現地工作站有日常巡檢人員值班，按照工作規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。當一臺泵發生故障，另一臺立即替代故障泵繼續運行。

2.2 硬件控制系統設計

選用S7-300PLC系統，具體配置如表1。

表1 S7-300PLC系統配置

2.3 軟件資源分配

根據實際控制要求，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”，當系統故障時組織塊OB1調用故障處理功能塊FC1，發出報警，提醒人員現場處理。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中并現場驗證,達到了預期控制要求并固化于MMC存儲卡中，PLC系統運行正常，詳見圖1、2。

圖1 水位控制泵運行主程序

圖2 現場功能調試驗證

泵房內采用兩臺南京朝陽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，系統發出聲光報警，運行人員可及時趕赴現場排查故障。

3 結語

通過對船閘滲漏排水控制系統的進一步設計、改造與優化，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，維修人員排查現場故障難度低，提高了勞動效率。