PLC可編程控制器在冷凝水回收器中的應(yīng)用

李傳世

摘要

目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、機(jī)械制造、輕紡及環(huán)保等各個(gè)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(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。PLC已日益成為工業(yè)控制裝置家族中一個(gè)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(shí)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(fèi)的重要手段，對(duì)于環(huán)境保護(hù)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(dòng)及自動(dòng)運(yùn)行，故障報(bào)警，實(shí)現(xiàn)雙泵自動(dòng)切換、互為備用、無(wú)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(jìn)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(dá)到一定高度，液位傳感器便將信號(hào)傳至冷凝水回收器控制箱，啟動(dòng)水泵工作，將冷凝水打回鍋爐房除氧器灌，進(jìn)行回收處理、再利用，達(dá)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(tái)電機(jī)泵，一用一備，互為備用，每臺(tái)電機(jī)泵的電機(jī)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(tái)電機(jī)泵，一用一備，互為備用。

（2）手動(dòng)操作。自動(dòng)/手動(dòng)開關(guān)打在手動(dòng)位置時(shí)，按1#手啟按鈕，1#泵運(yùn)行，按1#停機(jī)按鈕，1#泵停止;按2#手啟按鈕，2#泵運(yùn)行，按2#停機(jī)按鈕，2#泵停止。

手動(dòng)功能適用于運(yùn)行調(diào)試或自動(dòng)運(yùn)行故障時(shí)的臨時(shí)手動(dòng)運(yùn)行。

（3）自動(dòng)操作。手動(dòng)/自動(dòng)開關(guān)打在自動(dòng)位置。當(dāng)液位上升到上限位或設(shè)定位置時(shí)，1#泵啟動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)液位下降到下限位或設(shè)定值時(shí)，1#泵停止;當(dāng)液位再次上到上限位或設(shè)定位置時(shí)，2#泵啟動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)液位下降到下限位或設(shè)定值時(shí)，2#泵停止，依次交替工作。

當(dāng)1#泵啟動(dòng)不成功時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)2#泵;同樣，當(dāng)2#泵啟動(dòng)不成功時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)1#泵。

（4）超高、超低水位報(bào)警。

（5）嚴(yán)禁水泵無(wú)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(diǎn)

（1）圖中設(shè)SA手動(dòng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，用于在手動(dòng)和自動(dòng)運(yùn)行之間切換，手動(dòng)位置用于調(diào)試或自動(dòng)控制出現(xiàn)故障時(shí)使用;自動(dòng)位置用于正常工作時(shí)使用。

（2）液位控制器輸出4個(gè)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(diǎn)串聯(lián)在接觸器線圈回路中，不僅對(duì)泵的運(yùn)行起到保護(hù)作用，并且KM1、KM2常開輔助觸點(diǎn)輸入到PLC中參與編程，與PLC程序配合，達(dá)到一臺(tái)泵故障時(shí)，另一臺(tái)泵能夠自動(dòng)啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)互為備用、兩臺(tái)泵依次交替工作的目的。

4 程序設(shè)計(jì)

4.1 輸入點(diǎn)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(dòng)）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(diǎn)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(dòng)輸出

Q0.3：2#泵啟動(dòng)輸出

4.3 程序編寫

如圖2所示。

4.4 程序要點(diǎn)

（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(hào)泵處于選擇狀態(tài)。

（2）一號(hào)泵動(dòng)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(hào)泵處于選擇狀態(tài)，一號(hào)泵處于備用狀態(tài);二號(hào)泵動(dòng)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(hào)泵處于選擇狀態(tài)，二號(hào)泵處于備用狀態(tài)，達(dá)到依次交替工作的目的。

（3）利用KM1的常開觸點(diǎn)使一號(hào)泵保持運(yùn)行，若KM1不動(dòng)作，表示一號(hào)泵故障，M0.1置1，二號(hào)泵啟動(dòng);利用KM2的常開觸點(diǎn)使二號(hào)泵保持運(yùn)行，若KM2不動(dòng)作，表示二號(hào)泵故障，M0.0置1，一號(hào)泵啟動(dòng)，達(dá)到互為備用的目的。

（4）高水位繼電器動(dòng)作時(shí)，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(dòng)作時(shí)，表示水泵不停，控制系統(tǒng)故障，水泵無(wú)水空轉(zhuǎn)，可能會(huì)損壞水泵，需要檢修。

5 結(jié)束語(yǔ)

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(gè)觸點(diǎn)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(tái)水泵自動(dòng)交替工作，還實(shí)現(xiàn)了互為備用的功能，其中一臺(tái)水泵故障時(shí)，能夠自動(dòng)啟動(dòng)另一臺(tái)水泵，而在傳統(tǒng)的繼電器電路中則很難實(shí)現(xiàn)，往往使用手動(dòng)選擇的方法實(shí)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(diǎn)粘連等故障，而PLC中則很少出現(xiàn)，能夠減少大量的維修時(shí)間及維修成本。

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