李傳世

摘要

目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、機械制造、輕紡及環(huán)保等各個行業(yè)。PLC不僅用于開關(guān)量控制，還用于模擬量控制，取代了傳統(tǒng)、復(fù)雜的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。PLC已日益成為工業(yè)控制裝置家族中一個重要的角色。

【關(guān)鍵詞】冷凝水 回收 互為備用

蒸汽在傳輸過程中及散熱設(shè)備中，靠水蒸汽凝結(jié)成水放出熱量，提供熱源，同時形成大量的冷凝水。使用冷凝水回收器收集冷凝水并加以利用，是減少資源浪費的重要手段，對于環(huán)境保護也有重要的作用。

本文著重介紹了PLC在冷凝水回收器中的應(yīng)用，利用PLC的開關(guān)量控制功能，取代傳統(tǒng)、復(fù)雜的繼電器電路，控制冷凝水回收器水泵的手動及自動運行，故障報警，實現(xiàn)雙泵自動切換、互為備用、無人值守功能。

1 冷凝水回收器的工作原理和結(jié)構(gòu)

1.1 冷凝水回收器工作原理

暖氣片等用蒸汽設(shè)備產(chǎn)生的冷凝水，通過管道，疏水閥進入冷凝水回收器的容器罐，容器灌不斷收集冷凝水，待水位達到一定高度，液位傳感器便將信號傳至冷凝水回收器控制箱，啟動水泵工作，將冷凝水打回鍋爐房除氧器灌，進行回收處理、再利用，達到節(jié)約資源的目的。

1.2 控制箱結(jié)構(gòu)

本裝置共有兩臺電機泵，一用一備，互為備用，每臺電機泵的電機功率為2.2KW。由于采用了PLC控制，減少了繼電器及控制線路配線，使控制箱的體積大大減小，變成了壁掛式控制箱。

2 電氣控制系統(tǒng)

（1）冷凝水回收器有兩臺電機泵，一用一備，互為備用。

（2）手動操作。自動/手動開關(guān)打在手動位置時，按1#手啟按鈕，1#泵運行，按1#停機按鈕，1#泵停止;按2#手啟按鈕，2#泵運行，按2#停機按鈕，2#泵停止。

手動功能適用于運行調(diào)試或自動運行故障時的臨時手動運行。

（3）自動操作。手動/自動開關(guān)打在自動位置。當液位上升到上限位或設(shè)定位置時，1#泵啟動運行，當液位下降到下限位或設(shè)定值時，1#泵停止;當液位再次上到上限位或設(shè)定位置時，2#泵啟動運行，當液位下降到下限位或設(shè)定值時，2#泵停止，依次交替工作。

當1#泵啟動不成功時，自動啟動2#泵;同樣，當2#泵啟動不成功時，自動啟動1#泵。

（4）超高、超低水位報警。

（5）嚴禁水泵無水空轉(zhuǎn)。

3 主回路及控制回路原理圖

3.1 原理圖

如圖1所示。

3.2 控制圖要點

（1）圖中設(shè)SA手動、自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，用于在手動和自動運行之間切換，手動位置用于調(diào)試或自動控制出現(xiàn)故障時使用;自動位置用于正常工作時使用。

（2）液位控制器輸出4個位置，其中0V黑色線為共用線，3X紅色線為上上限水位;2X黃色線為上限水位;1X蘭色線為下限水位;0X綠色線為下下限水位。

（3）KH1、KH2為熱繼電器，其常閉輔助觸點串聯(lián)在接觸器線圈回路中，不僅對泵的運行起到保護作用，并且KM1、KM2常開輔助觸點輸入到PLC中參與編程，與PLC程序配合，達到一臺泵故障時，另一臺泵能夠自動啟動，實現(xiàn)互為備用、兩臺泵依次交替工作的目的。

4 程序設(shè)計

4.1 輸入點地址分配

10.0：超低水位（下下限）輸入

10.1：超高水位（上上限）輸入

10.2：高水位（泵啟動）輸入

10.3：低水位（泵停止）輸入

10.5：1#泵啟停狀態(tài)輸入

10.6：2#泵啟停狀態(tài)輸入

4.2 輸出點地址分配

Q0.0：超低水位輸出

Q0.1：超高水位輸出

Q0.2：1#泵啟動輸出

Q0.3：2#泵啟動輸出

4.3 程序編寫

如圖2所示。

4.4 程序要點

（1）利用SM0.1首次掃描置1功能，將PLC內(nèi)部繼電器M0.0置1，使一號泵處于選擇狀態(tài)。

（2）一號泵動作后，利用置位和復(fù)位繼電器使M0.0置0，使M0.1置1，使二號泵處于選擇狀態(tài)，一號泵處于備用狀態(tài);二號泵動作后，利用置位和復(fù)位繼電器使M0.0置1，使M0.1置0，使一號泵處于選擇狀態(tài)，二號泵處于備用狀態(tài)，達到依次交替工作的目的。

（3）利用KM1的常開觸點使一號泵保持運行，若KM1不動作，表示一號泵故障，M0.1置1，二號泵啟動;利用KM2的常開觸點使二號泵保持運行，若KM2不動作，表示二號泵故障，M0.0置1，一號泵啟動，達到互為備用的目的。

（4）高水位繼電器動作時，表示系統(tǒng)出現(xiàn)故障，水位只升不降，需要檢修。

（5）低水位繼電器動作時，表示水泵不停，控制系統(tǒng)故障，水泵無水空轉(zhuǎn)，可能會損壞水泵，需要檢修。

5 結(jié)束語

PLC可編程控制器可取代復(fù)雜的繼電器控制電路，而且一個觸點可多次使用，編程靈活。應(yīng)用在冷凝水回收器中，能夠?qū)崿F(xiàn)2臺水泵自動交替工作，還實現(xiàn)了互為備用的功能，其中一臺水泵故障時，能夠自動啟動另一臺水泵，而在傳統(tǒng)的繼電器電路中則很難實現(xiàn)，往往使用手動選擇的方法實現(xiàn)該功能。

PLC可編程控制器可靠性高，較繼電器電路故障率低，繼電器電路經(jīng)常發(fā)生線圈燒壞、接觸不良、觸點粘連等故障，而PLC中則很少出現(xiàn)，能夠減少大量的維修時間及維修成本。

參考文獻

[1]廖常初.PLC編程及應(yīng)用（第三版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.

[2]田淑珍.S7-200 PLC原理及應(yīng)用[M].北宋機械工業(yè)出版社，2009.

[3]張運剛等.PLC技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2007.