電力水利]基于plc地鐵排水控制系統(tǒng)的設(shè)計(文件)

　

【正文】 19 5 系統(tǒng)控制程序設(shè)計 21 21 PLC控制程序的設(shè)計 22 結(jié)論 29 致謝 錯誤 !未定義書簽。 地鐵作為城市建設(shè)的大型基礎(chǔ)設(shè)施，不僅是城市公交客運的骨干系統(tǒng) ,而且是作為城市建設(shè)和土地開發(fā)的支持 系統(tǒng) .地鐵現(xiàn)代化的發(fā)展，已成為城市交通現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。 給排水系統(tǒng)包括給水系統(tǒng) ,消防用水供水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。集水坑的有效容積以大于最大一臺泵 5 min流量計。區(qū)間泵 站設(shè)于區(qū)間隧道的最低軌位處。 設(shè)計的目的及意義 本課題主要采用穩(wěn)定性較好，編程，操作都比較簡單的 PLC控制系統(tǒng)來主導(dǎo)各個站點的排水控制。所以本課題的主要研究目的是利用 PLC，開發(fā)一套運行穩(wěn)定，便于監(jiān)控 ，自動化程度高的系統(tǒng)以降低系統(tǒng)的維護成本，延長系統(tǒng)的使用壽命。雖然地鐵系統(tǒng)每天都有一定時間的關(guān)閉保養(yǎng)時間，但是本排水系統(tǒng)的保養(yǎng)時間并不隨地鐵 系統(tǒng)的保養(yǎng)而關(guān)閉，保養(yǎng)時間不定，需要 24小時不間斷處于待命或者工作狀態(tài)。 面對大排水量需求的時候系統(tǒng)應(yīng)具備應(yīng)對方 案 當(dāng)出現(xiàn)一些客觀因素（如大暴雨，路面水管爆裂等）引起的大量排水需求時，系統(tǒng)需要有備用方案應(yīng)對突發(fā) 情況。 系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控 由于蓄水池會處于不同的水位以及水泵的驅(qū)動電機會出現(xiàn)故障，與 MCGS組態(tài)軟件聯(lián)機模擬現(xiàn)場的水位，閥門開啟情況以及抽水機組工作情況。以備緊急情況 ⑥ 各池閥門按一定順序啟閉 (1) 由于地鐵排水系統(tǒng)的地勢比地面排水溝低很多，不能自然排出。 (2) 4 號池即備用池是一個比較特殊的蓄水池，系統(tǒng)啟動以后排水閥門和進水閥門均不打開，當(dāng)其他三個蓄水池都發(fā)出滿水信號時，該池進水閥門打開，同時備用泵啟動，滿水后開閥排水。 (6) 停止：設(shè) 置有維修狀態(tài)的停止按鈕，按鈕觸發(fā)最后一次排水信號，所有進水閥門關(guān)閉，排水閥門打開 ,一號電機和備用電機啟動抽水 5 分鐘后系統(tǒng)自動停止工作。其次，主進水管道的排布在平均進水量的狀態(tài)時會存在 3個主蓄水池同時報滿的情況，此情況應(yīng)盡量避免 。 主 進 水 管1 號 池 2 號 池 3 號 池 4 號 池 圖 21 管道排布示意圖 3 系統(tǒng)整體控制方案的選擇 (1) 按順序依次抽水 顧名思義，即按照固定順序抽水，此抽水方案只需按照順序抽出各個蓄水池中的水即可，但是各個蓄水池達(dá)到滿水狀態(tài)是隨機的，若此池仍然在排隊中，則會耽誤抽水的時間，此系統(tǒng)無法面對大量的 隨機突發(fā)情況。 主流控制系統(tǒng) (1) PLC 控制系統(tǒng) (2) 繼電器控制系統(tǒng) (3) 集散控制系統(tǒng) (4) 工業(yè)微機控制系統(tǒng) PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較 （ 1）與繼電器控制系統(tǒng)的比較 傳統(tǒng)的繼電器控制只 能進行開關(guān)量的控制，而 PLC 既可進行開關(guān)量控制，又可進行模擬量控制，還能與計算機聯(lián)成互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)分級控制。 繼電器控制線路是由許多硬件繼電器組成的，而 PLC 則是由許多 “軟繼電器 ”組成。 繼電器的觸點數(shù)較少，一般只有 4—8 對；而 “軟繼電器 ”可供編程的觸點數(shù)有無限對。 ④ 工作方式不同。不論是 PLC 還是集散系統(tǒng)，在發(fā)展過程中，而這始終是相互滲透、互為補充的。工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的電磁輻射干擾、機械振動、溫度及濕度的變化以及超標(biāo)的粉塵，每一項足可以使工業(yè)微機不能正常工作。所有這些都使 PLC 具有非常高的抗干擾能力，從而使 PLC 絕 對不會出現(xiàn)死機現(xiàn)象。因此 S7200系 列具有極高的性價比。為便于對系統(tǒng)的監(jiān)控，監(jiān)控器對外不僅有聲光輸出，還能夠與遠(yuǎn)程 PC 終端進行連接。 (2) S7200 系列的特點 ① 極高的可靠性 ② 極豐富的指令集；易于掌握 ③ 便捷的操作 ④ 豐富的內(nèi)置集成功能 ⑤ 實時特性 ⑥ 強勁的通訊能力 ⑦ 豐富的擴展模塊 擴展模塊的選擇 數(shù)字量擴展模塊為使用除了本機繼承的數(shù)字量輸入 /輸出點外更多的輸入 /輸出提供了途徑。 根據(jù)實際情況選用 EM223 型 8 輸入 8 輸出繼電器輸出數(shù)字?jǐn)U展模塊 采用 SKYWEAL 的 LSYZ6 型側(cè)裝浮球開關(guān)（圖 31 所示） 每個蓄水池在滿水位和無水水位分別安裝一個，可分別發(fā)出脈沖。 (1) 開關(guān)額定值： SPST， 20VA (2) 引線規(guī)格： AWG (3) 安裝方式：水平 (4) 開關(guān)操作 (5) 工作電壓： DC24V 按照安裝位置的不同，這些開關(guān)上的浮子隨液位的上升或下降而移動。它在接受電控信號后能自動開啟或關(guān)閉，實現(xiàn)對管道中的液體介質(zhì)的通斷或流量調(diào)節(jié)控制。 (3) 結(jié)構(gòu)原理 ZBSF 不銹鋼電磁閥為分步動作直接先導(dǎo)式電磁閥，根據(jù)斷電時所處開關(guān)狀態(tài)的不同，可分為常閉電磁閥和常開電磁閥。線圈斷電，磁力為零，銜鐵和副閥閥塞由彈簧作用上升，副閥打開，主閥閥杯內(nèi)介質(zhì)經(jīng)副閥流走，壓力下降，主閥閥杯由下下壓差作用向上升起，主閥打開，閥門開啟。 ④ 可靠：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、融合 了直動式和先導(dǎo)間接式電磁閥的優(yōu)點，在低壓差或壓差為零情況下也能可靠工作。額定功率 。由于采用獨特的單通道葉輪、動密封采用兩組特殊材料的硬質(zhì)合金機械密封裝置。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動機可分為籠式和繞線式兩種。故選用成本較低的鼠籠式三 相異步電機。交流接觸器由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置及機構(gòu)附件組成。 繼電器的種類繁多，各種強電弱電，低壓高壓的電氣控制和保護都離不開繼電器，隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了很多新型繼電器。我們把這種能自動使被控制量發(fā)生跳躍變化的控制元件稱為繼電器。繼電器符合GB14048。 ⑤ 無顯著搖動和沖擊振動地方 ⑥ 在無爆 炸危險的介質(zhì)中，且介質(zhì)中無足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體和塵埃（包括導(dǎo)電塵埃） B. 結(jié)構(gòu)特征 ① 繼電器的結(jié)構(gòu)為開啟型、空氣電磁式，動作結(jié)構(gòu)為直動式，產(chǎn)品軀殼用熱固體性塑料制成，整個結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。 C. 技術(shù)參數(shù) 型號 JZ762。 吸持13V*A。 PLC電源需要使用 380V/220V變壓器。 1 2 0 / 2 4 0 V A C2 4 V D C1 L0 . 00 .10 .20 .30 .40 .50 .60 .71 .01 .11 .21 .31 .41 . 51 .61 .7N L 11 M0 .00 .10 .20 .30 .40 .50 .60 .71 .01 .11 .21 .31 .4M L +西 門 子 P L CS 7 2 2 6池一滿水檢測池一無水檢測池二滿水檢測池二無水檢測池三滿水檢測池三無水檢測池四滿水檢測池四無水檢測一號電機故障報警二號電機故障報警三號電機故障報警系統(tǒng)啟動池一排水閥池二進水閥池三進水閥池四進水閥三號電機池一滿水一號電機工作時間指示燈二號電機工作時間指示燈一號電機故障指示二號電機故障指示三號電機故障指示系統(tǒng)停止1 L 0 . 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7擴 展 模 塊E M 2 3 3池一無水池二滿水池二無水池三滿水池三無水池四滿水池四無水二號電機一號電機池一進水閥池二排水閥池三排水閥池四排水閥2 L 3 L2 2 0 V A C2 2 0 V A C 圖 46 PLC 外部接線圖 Figure 46 PLC Outside connection 圖 47 閥門控制接線圖 如圖 47 所示，每一個蓄水池所在閥門均由 PLC 獨立控制。按下系統(tǒng)