1引言

  在工廠控制系統(tǒng)改造過程中，經(jīng)常會(huì)遇到某一設(shè)備的某一部分需要將手動(dòng)控制狀態(tài)改為自動(dòng)控制狀態(tài)，此時(shí)需要增加的控制點(diǎn)數(shù)較少，而傳統(tǒng)繼電器控制則較為繁瑣，這種情況下，西門子Logo控制器將是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

2工作原理

2.1項(xiàng)目背景

  本項(xiàng)目依托某工廠污水處理站排水系統(tǒng)。此排水系統(tǒng)位于污水處理站地下管廊間，管廊間內(nèi)有大量的污水和清水管道（如圖1）。這些管道在維修時(shí)，必須先排水。因此在設(shè)計(jì)之初安裝有一臺(tái)地下管廊排水泵（如圖2）。但是這臺(tái)水泵流量較低。不能滿足水池維修時(shí)的排水需求。每次維修時(shí)排水作業(yè)都需要占用較長的時(shí)間，排空一個(gè)曝氣池需要8個(gè)小時(shí)，而更換一個(gè)閥門只需要10分鐘。這就造成污水處理站的長時(shí)間單邊運(yùn)行，污水處理效果會(huì)受其影響而變差。并且該水泵必須在現(xiàn)場人工啟動(dòng)，遇到突發(fā)漏水時(shí)，如果遇到污水倒灌地下管廊的突發(fā)情況，運(yùn)行人員很難在第一時(shí)間啟動(dòng)排水泵，而此廠污水處理站的大部分運(yùn)行設(shè)備位于污水站地下管廊間，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，將直接造成污水處理站停止運(yùn)行。

圖1污水站地下管廊間設(shè)備圖

 圖2 原有小型排水泵

2.2Logo簡介

  LOGO!智能邏輯控制器填補(bǔ)了繼電器與PLC之間的技術(shù)空間，LOGO!可以代替數(shù)以百計(jì)的開關(guān)設(shè)備,從時(shí)間繼電器一直到接觸器。通過集成的8種基本功能和31種特殊功能，已發(fā)展成為模塊化的標(biāo)準(zhǔn)組件產(chǎn)品。它有很好的抗振性和很高的電磁兼容性（EMC），完全符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠應(yīng)用于各種氣候條件。

圖3西門子Logo控制器

其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

  主機(jī)集成8個(gè)數(shù)字量輸入（包括2路AI在12/24VDC狀態(tài)下）和4路數(shù)字量輸出；

  信息文本、實(shí)際值和設(shè)定值顯示，同樣可以直接在顯示器上修改參數(shù)（不可應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)型模塊），節(jié)省了單獨(dú)顯示單元需求；

  自動(dòng)轉(zhuǎn)換冬令時(shí)/夏令時(shí)，減少維護(hù)費(fèi)用；

  具有密碼保護(hù)功能，可保護(hù)用戶的專有知識(shí)；

  集成了36個(gè)功能塊，無需附加的設(shè)備，例如時(shí)間小時(shí)計(jì)數(shù)器；

  提供了130個(gè)用于建立線路程序的功能塊存儲(chǔ)容量，可實(shí)現(xiàn)更大的應(yīng)用項(xiàng)目；

  集成了數(shù)據(jù)保持功能，可確保當(dāng)設(shè)備突然掉電的情況下，數(shù)據(jù)被安全保存；

  具有靈活的擴(kuò)展功能，最大配置可達(dá)到：24DI，16DO，8AI，2AO；可實(shí)現(xiàn)更大的應(yīng)用項(xiàng)目，保護(hù)原始投資。

2.3項(xiàng)目需要解決的主要問題

  通過對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的分析，確定本項(xiàng)目需要解決的問題有：

  1、正常維修時(shí)排水時(shí)間過長的問題；

  2、運(yùn)行人員無法在第一時(shí)間得到漏水警報(bào)的問題；

  3、排水泵無法自動(dòng)啟動(dòng)的問題。

3系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1功能設(shè)計(jì)

  根據(jù)功能要求設(shè)計(jì)控制圖，需要實(shí)現(xiàn)的功能包括：

  a)自動(dòng)控制狀態(tài)

  1）當(dāng)設(shè)備本地控制箱與控制室控制柜同時(shí)打到遠(yuǎn)程模式時(shí)，系統(tǒng)通過控制程序進(jìn)入自動(dòng)控制狀態(tài)運(yùn)行；此時(shí)超聲波物位儀變送器采集集水溝的液位信息，傳送至污水控制室的LOGO控制器，并在LOGO顯示屏上顯示液位；

  2)設(shè)置排水泵啟停的液位限制。

  b)遠(yuǎn)程手動(dòng)控制狀態(tài)

  1）當(dāng)設(shè)備本地控制箱打到遠(yuǎn)程模式，控制室控制柜打到本地狀態(tài)時(shí)，可以通過手動(dòng)控制LOGO控制器來實(shí)現(xiàn)在控制室對(duì)排水泵進(jìn)行啟停操作。

  c)本地手動(dòng)控制狀態(tài)

  當(dāng)設(shè)備本地控制箱打到“本地”狀態(tài)時(shí)，進(jìn)入手動(dòng)控制狀態(tài)，此時(shí)可在地下室現(xiàn)場控制箱啟停排水泵，不受控制室logo控制器控制。

3.2硬件設(shè)計(jì)

  1）、選擇新的排水泵。由于原有排水泵功率較小。綜合考慮性價(jià)比與適用性后選擇臥式自吸水泵。

  2）、原有排水泵吸水管口較細(xì)，容易堵塞。需要鋪設(shè)新的排水系統(tǒng)管線，除末端管口以外，在管線上新增多處抽水點(diǎn)，以增加流速防止局部堵塞。

  3）、新增超聲波物位儀，將采集到的集水溝的液位信息傳送至污水控制室的LOGO控制器，通過液位控制排水泵啟停。

  4）、新增蜂鳴器，通過聲光報(bào)警提醒運(yùn)行人員出現(xiàn)突發(fā)情況。

4系統(tǒng)實(shí)施

4.1硬件系統(tǒng)實(shí)施

  1、鋪設(shè)新的排水系統(tǒng)管線，除末端管口以外，在管線上新增了多處抽水點(diǎn)，增加流速防止局部堵塞。

  2、新增超聲波物位儀，將采集到的集水溝的液位信息傳送至污水控制室的LOGO控制器，通過液位控制排水泵啟停。

  3、新增蜂鳴器，通過聲光報(bào)警提醒運(yùn)行人員出現(xiàn)突發(fā)情況。

  4、主電路圖

  1）、排水泵的啟動(dòng)控制

圖4排水泵電氣接線圖

  2）、報(bào)警器的啟動(dòng)控制

圖5Logo接線圖

  3）安裝結(jié)束后的效果圖

圖6安裝效果圖

4.2軟件編程

  利用西門子LOGO!SoftComfort軟件進(jìn)行編程，完成所需要的設(shè)計(jì)功能。具體軟件編程如圖6所示：

5結(jié)束語

  自項(xiàng)目結(jié)束至今，污水處理站共進(jìn)行過2次需要曝氣池排水的維修工作，通過污水站自動(dòng)排水系統(tǒng)可以將排水時(shí)間控制在2.5小時(shí)左右。顯著的減少了維修時(shí)間。事實(shí)證明，本項(xiàng)目達(dá)到了預(yù)期的效果。

作者簡介

  呂玉鳳（1989-）女中共共產(chǎn)黨員碩士研究生。主要從事方向：電氣維修、電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)研究、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究。