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水泵自动化监控系统中PLC技术的应用

发表时间：2021/3/26 来源：《电力设备》2020年第32期作者：李徐嘉

[导读] 摘要：本文基于对PLC在水泵自动化监控系统中应用的研究，首先，阐述水泵与水泵自动化监控系统基本内容。

        （XXX代表室）
        摘要：本文基于对PLC在水泵自动化监控系统中应用的研究，首先，阐述水泵与水泵自动化监控系统基本内容。然后，分析PLC结构，包括CPU模块、I/O模块、电源模块等。最后，为促使PLC能够在水泵自动化监控系统中得到更好的应用，给出了明确工作原理、明确工作流程、明确PLC故障保护功能、加强抽真空、自动注水工作、加强对PLC的重视程度等措施。
        关键词：PLC技术；水泵自动化；监控系统
        当今社会的快速发展，在很大程度上促进了我国通讯技术、电子技术、信息技术以及计算机控制技术的进步。水泵自动化监控系统，在确保水资源合理应用中，发挥着不可替代的作用。基于此，为促使水泵自动化监控系统能够将自身的作用与价值充分发挥，可以加强对PLC的应用。
        一、水泵与水泵自动化监控系统基本概述
        （一）水泵概述
        水泵站是船舶供水排水、城市生活给排水以及水利系统中的重要组成部分，在水资源的科学合理利用中，发挥着不可替代的作用。加强对水泵自动化监控系统设计的主要原因，是能够实现对水泵的综合利用与管理，并且有效实现水泵站能效的提高和延长水泵的使用寿命，不光减少了水泵站的费用，也符合当前我国节能减排政策的要求。从目前我国水泵站的发展中不难看出，在其中仍然存在许多不同的问题。
        （二）水泵自动化监控系统概述
        水泵自动化监控系统，需要对水泵工作现场中产生的不同参数信息进行实时监控，同时，对于企业具体的能源用电情况进行分析与了解。在此基础上，通过与计算机之间的有机结合，实现对系统的远程监控。
        二、PLC结构分析
        （一）CPU模块
        CPU通常是在计算机发展基础上产生的，但是，同样也是PLC中的重要组成部分。CPU元件，在PLC工作过程中发挥着不可替代的作用。在PLC结构中，会有一个CPU或者多个CPU。在PLC系统运行之前，CPU会将自身储存信息的作用以及接受信息的作用充分发挥。在储存信息并接收信息基础上，能够对系统电路工作状态进行分析，并明确在编程期间是否存在语法错误问题。
        （二）I/O模块
        I/O模块也是PLC结构中的组成部分，主要工作内容是确保与外界之间的联系。通过加强对I/O点数的应用，实现对模块数量以及模块规格的控制。虽然I/O模块数量不定，但是，I/O模块最大数量，将会受到底板以及机架槽数的影响，I/O模块可以将PLC的I/O电路进行有效集成。
        （三）电源模块
        从目前PLC中可以看出，有部分开关是分开的，同时也有两个开关是结合在一起的。PLC中电源模块的主要工作内容，是为集成电路提供电源保障。在这一过程中，有部分电源模块，可以为输入电路提供相应的工作电源，并保证工作电源在24V。
        三、PLC在水泵自动化监控系统中的应用措施
        （一）明确工作原理
        水泵自动化监控系统从本质上而言属于控制装置，通过加强对PLC的应用，对水泵的运行进行有效控制，对水流速度、水流量进行调整与控制，从而在最大程度上保证水压力的稳定性。在水泵自动化监控系统中，PLC是其中的重要组成部分与核心。PID是PLC内部控制方式的核心与关键，此处PID属于控制器。控制器可以对水泵自动化监控系统中的压力参数展开计算工作，在该种工作模式与工作状态下，系统能够实现自身的自我疏导。

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触摸屏是PLC的一个辅助设施，在对PLC中的参数信息进行修改时，可以加强对触摸屏的应用，促使PLC能够满足水泵自动化监控系统的需求，不断地提升系统工作质量与工作效率。
        （二）明确工作流程
        具体工作流程如下：第一，加强对水位的实时监测工作。通过对水位情况的实时监测，结合水位变化情况，工作人员可以发出正确的指令。这一指令是水泵自动化监控系统中的重要参数，为后续工作的展开产生重要影响。同时，参数的真实性与准确性，会对系统的稳定性造成影响。在对水位的实时监测过程中，利用水位传感器将数值变化情况，直接传输到PLC中，辅助显示屏将相应的参数信息显示出来。第二，在水泵系统中，电机是其中的关键组成要素，存在着容量大特点与耗电量高的缺点。电机对于系统的稳定性能与安全性能有着较高的要求，针对长期没有使用的电机或者存在故障的电机，要及时做好检查工作。在确保电机没有故障问题或者故障问题得到解决后，并能够安全稳定运行，才可以将其投入使用中。如果电机存在故障或者出现问题，要禁止被使用在水泵自动化监控系统中。第三，在水位检测工作的开展中，排水量参数、水位参数以及水泵压力参数等，都会被传输到PLC中。显示屏上可以将相应的参数信息及时显示出来，接着加强对网络、计算机终端的应用，从而对其中的资源情况进行明确。第四，加强对故障预防工作的展开，在水泵正常工作后，工作人员对于其中的电压情况、水流情况以及水位情况等进行监控与管理。确保彼此之间的相互中制约，制定相应的故障预防系统。对于水泵自动化监控系统中存在的故障问题，进行有效预测，将故障问题控制在合理范围内。
        （三）明确PLC故障保护功能
        PLC控制自身具备较强的故障保护功能，当水泵自动化监控系统产生故障后，会及时发出相应的声光报警，触摸屏中会显示相应的故障信息。当工作人员处理完毕故障问题后，报警将会自动消失，其中的保护项有以下几点：第一，真空开关柜不能分闸保护项、真空开关柜跳闸保护项、真空开关柜过流保护项等；第二，电动阀开过转矩保护项、电动阀关过转矩保护项、电动阀过载保护项等；第三，电机电流过小保护项、电机振动剧烈保护项；第四，水泵轴承温度较高保护项、水泵振动剧烈保护项等。对于此类保护项，在发生故障或者异常问题时，PLC将会自动发出报警。
        （四）加强抽真空、自动注水工作
        水泵腔内无水的情况下，展开起动工作，会因为密度空气比水密度小的原因，尽管水泵运行过程中满转速，也无法将水吸入泵腔中。在无水状态下，填函中的密封填料与泵轴之间会形成干摩擦，从而出现热咬合问题。基于此，为在最大程度上避免此类问题产生，在水泵起动之前，要展开抽真空工作或者自动注水工作。
        （五）加强对PLC的重视程度
        将PLC应用在水泵自动化监控系统中，为达到良好应用效果，需要相关工作人员能够加强对PLC的重视程度，对于PLC优势与特点能够有正确的认识。在这一过程中，工作人员在其中发挥着不可替代的作用。因此，为增强工作人员的意识，可以采取定期做好教育培训的方式，促使工作人员明确PLC结构、使用特点以及使用注意事项等。与此同时，确保工作人员能对水泵自动化监控系统有正确认识，掌握系统优势，这样才能促使工作人员将PLC应用在相应的工作环节中，将水泵自动化监控系统优势充分发挥。第二，在工作单位中做好宣传工作，在工作单位中形成良好的工作氛围，促使工作人员在潜移默化中受到影响，意识到PLC的重要作用。
        结束语
        综上所述，PLC在确保水泵自动化监控系统安全稳定运行中发挥着重要作用。因此，在船舶供水排水系统设计、水利行业设计等要对PLC要有正确认识，同时，明确水泵自动化监控系统实际运行情况。将PLC优势充分发挥，这样才能促使水泵自动化监控系统安全稳定地运行。及时发现在水泵系统运行中存在的问题，针对问题给出相应解决措施，从而为我国各项供水排水的工程应用发展打下良好的基础。
        参考文献
        [1]PLC在门座式起重机控制电路中的应用[J].窦永.中国新技术新产品.2019(23)
        [2]基于西门子PLC的码垛实训平台开发[J].李磊,田鹏勇,侯超,仇杰.科技风.2020(07)