水泵恒液位自动控制系统技术方案

一种水泵恒液位自动控制系统，包括PLC主站，PLC主站与PLC分站相连接，PLC分站分别与两个变频柜、一个软启动柜相连接，变频柜和软启动柜均是可选择性的与三台水泵中的任意一台连接，PLC分站还与流量计、液位计相连接；本实用新型专利技术的整个系统通过对外部原来的硬件的改造、升级，节省了大量的硬件设备，且精准度又大大提高，为现场后期的设备维护提供强有力的保证，增加运行设备的稳定性。

Automatic control system of water pump constant liquid level

The utility model relates to a constant liquid level automatic control system of a water pump, which comprises a PLC main station which is connected with a PLC sub station. The PLC sub station is respectively connected with two frequency conversion cabinets and a soft start cabinet. The frequency conversion cabinet and the soft start cabinet are selectively connected with any one of the three water pumps, and the PLC sub station is also connected with a flowmeter and a liquid level meter. The whole system of the utility model is connected with the original external The transformation and upgrading of hardware save a lot of hardware equipment, and greatly improve the accuracy, provide a strong guarantee for the equipment maintenance in the later stage of the site, and increase the stability of the running equipment.

【技术实现步骤摘要】
水泵恒液位自动控制系统
本技术涉及液位控制
，尤其涉及一种水泵恒液位自动控制系统。
技术介绍
我公司进水泵控制系统，现有进水泵、液位检测、流量检测、变频柜、软启动柜控制等设备。共有三台水泵，只有一台变频单独控制一台水泵，另外二台软启动单独控制二台水泵，控制方式比较单一，因进水流量极其不稳定，一台变频控制本台水泵，各系统独立运行，不能进行实时切换，导致本台水泵处理长期工作状态，在变频器对应的水泵损坏时，软启动不能随着水量的变化进行调节，因而导致需要对设备进行频繁操作，电流冲击大，对设备影响大，降低生产效率。造成其它两台设备使用率不高，设备调整变动非常频繁，因此设备故障率很高，对设备造成极大的浪费和损坏，降低生产效率，增加企业成本。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种水泵恒液位自动控制系统。本技术采用的技术方案为：一种水泵恒液位自动控制系统，包括PLC主站，PLC主站与PLC分站相连接，PLC分站分别与两个变频柜、一个软启动柜相连接，变频柜和软启动柜均是可选择性的与三台水泵中的任意一台连接，PLC分站还与流量计、液位计相连接。所述的PLC主站的型号是S7-400，PLC分站的型号为S7-200。所述的变频柜与接触器、继电器相连接。所述的PLC分站与模拟量扩展模块、数字量扩展模块相连接。本技术的有益效果为：整个系统通过对外部原来的硬件的改造、升级，节省了大量的硬件设备，且精准度又大大提高，为现场后期的设备维护提供强有力的保证，增加运行设备的稳定性。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的网络结构图。图3为本技术的变频柜面板分布图。图4为本技术的一次回路图。图5为本技术的主接触器回路图。图6为本技术的PLC回路图。图7为本技术的数字量扩展模块。图8为本技术的模拟量扩展模块。图9为本技术的继电器控制图。图10为本技术的变频器控制回路。图11为本技术的端子排线图。图12为本技术的计算机硬件设备连接环拓扑图。图13为本技术的PLC与变频柜连接图。具体实施方式如图1～图13所示，一种水泵恒液位自动控制系统，包括PLC主站，PLC主站与PLC分站相连接，PLC分站分别与两个变频柜、一个软启动柜相连接，变频柜和软启动柜均是可选择性的与三台水泵中的任意一台连接，PLC分站还与流量计、液位计相连接。所述的PLC主站的型号是S7-400，PLC分站的型号为S7-200。所述的变频柜与接触器、继电器相连接。所述的PLC分站与模拟量扩展模块、数字量扩展模块相连接。所述的PLC分站通过DP-PROBUS通讯模块连接主站PLC。图9中，KA1-18为DC24V继电器，急停按钮为常闭接点，本地、远程为三联纽子开关。本技术采用西门子最高端的S7-400、S7-300、S7-200不同系列的PLC相结合，S7-400系列为西门子公司大型工业计算机设备，S7-300系列为中型工业计算机设备，S7-200系列为小型工业计算机设备，使用该组合的方式，灵活性高，对多现场设备的数据采集简单、方便，S7-400、S7-300、S7-200系列PLC全部为模块化设备，安装、更换方便，每个站点都包含有不同数量的数字量输入、输出信号和模拟量输入、输出信号，采集各个站点内流量计、液位计、电压、电流及开关量信号，并连接有各系列的DP-PROBUS通讯模块，然后再通过DP-PROBUS的通讯方式与整个厂区工业自动化环网连接，达到各设备间通讯的稳定性、可靠性。在服务器计算机上安装S7-400、S7-300、S7-200专用的编程软件AutomationLicenseManager、SIMATICManager、STEP7MicroWIN。软件安装完成后即可对外部的硬件设备如流量计、液位计、开关等模拟量和数字量信号进行分站采集。通过不同站点的硬件配置利用上述软件进行内部逻辑编程处理，程序编辑以模块化方式处理，清晰明了。软件安装完成后经过PLC对数据的采集编辑，将上述软件与S7-400、S7-300、S7-200的通讯协议设置完成，对所需画面在上述软件上进行编辑、调试，完成后与S7-400、S7-300、S7-200的PLC连接通讯即可显示所需观察的数据。通过对设备硬件构造的升级改造，在新增加了一台变频柜、多台大功率接触器、小型继电器及控制元件，硬件构造回路可以达到对水泵的一拖三和双机热备的双重功能。整个系统硬件回路通过PLC主站发出指令信号，PLC分站接收到主站信号后，将指令传达以变频柜，然后变频柜驱动水泵的正常运行，水量通过液位计、流量计等的测量信号反馈给分站PLC，分站PLC再通过DP通讯的方式传达给主站PLC，然后主站PLC再重新输出到分站PLC指令，以此循环执行，达到各硬件设备的闭环运行。新硬件构造回路可将工作方式可分为本地手动、远程控制两种方式（变频柜、软启柜柜门开关选择），远程控制方式又可分为远程手动、远程自动两种。⑴本地手动模式：开关打到本地手动位置，选为本地手动模式，本模式下的控制首先选择使用那台水泵，选择完成后工作人员根据现场流量计、液位计以及设备的工作电压、电流，本地PLC接收到上述设备的反馈信号对变频器进行频率调整，来完成对流量的控制。⑵远程手动模式：开关打到远程位置，并在远控上位机上选择手动，此为远程手动模式。本模式下的控制也是首先选择使用那台水泵，选择完成后工作人员根据远程上位机画面的流量计、液位计以及设备的工作电压、电流的显示数据，对变频器进行频率调整，来完成对流量的控制。⑶远程自动模式：开关打到远程位置，并在远控上位机上选择自动，此为远程自动模式。自动模式下需要因水量的不同设定液位值、流量值。开始运行后水泵的切换以时间为准，达到运行时间后，将运行水泵停止，停止完成后启动另一台水泵，按规定时间循环切换，使之水泵使用达到相对的平衡，因为单台水泵长时间工作后，水泵的功率因素会大大降低，能耗会增加，产生很大的电能浪费，提高各台水泵的使用寿命。自动模式下水泵自动启动完成后，根据设定的液位值、流量值大小，如果在设定的液位值上、下限范围内，以设定的流量值为主，液位值为辅的工作原则，系统控制围绕PLC接收到反馈的流量、液位等信号，进行判断识别，然后内部进行PID运算后输出控制，随时自动调节变频柜的频率，使之实际流量值始终保持在设定的流量值上、下规定的范围内工作，达到恒流量的控制效果。如果因突发性的进口流量变大，但流量设定值过小，液位会不断升高，系统根据一定的时间内判断，此时以液位值为主，流量值为辅工作顺序，此时将液位保持在上限范围以内，系统以恒液位工作。同理因流量过降低，流量值设定过高，液位会不断的降低，此时也以液位值为主，流量值为辅工作顺序，此时将液位保持在下限范围以上，系统以恒液位工作。此时整个系统达到恒流量、恒液位工作模式，此方式下完全实现自动控制，不会因突发因素造成工作的被动情况。同样在水量有突发情况下，系统会自动发出报警信息，及时的提醒相关人员，进行观察处理。整个过程全部通过程序自动进行控制，可控性高不存在盲点不会因人员的疏忽造成影响，安全性、稳定性、生产效率大大提高。整个系统通过对外部原来的硬件的改造、升级，节省了大量的硬件设备，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泵恒液位自动控制系统，其特征在于：包括PLC主站，PLC主站与PLC分站相连接，PLC分站分别与两个变频柜、一个软启动柜相连接，变频柜和软启动柜均是可选择性的与三台水泵中的任意一台连接，PLC分站还与流量计、液位计相连接。

【技术特征摘要】
1.一种水泵恒液位自动控制系统，其特征在于：包括PLC主站，PLC主站与PLC分站相连接，PLC分站分别与两个变频柜、一个软启动柜相连接，变频柜和软启动柜均是可选择性的与三台水泵中的任意一台连接，PLC分站还与流量计、液位计相连接。2.根据权利要求1所述的水泵恒液位自动控制系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈银亮，
申请(专利权)人：河南省科电电气自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41