地面排水系統(tǒng)無論是對于城市排雨水系統(tǒng)還是用于生產(chǎn)廠區(qū)的地面雨水收集，都有著重要作用。出于對于水資源受到的污染日益加重的**，雨污水分流是一項重要的措施。本文所介紹的這套二氯甲烷液位計與PLC系統(tǒng)結(jié)合的設(shè)備，就是用于收集廠區(qū)地面雨水并排放到江河海大的水循環(huán)系統(tǒng)中。工廠原來的這套排水控制系統(tǒng)采用的為電結(jié)點式液位計，因受環(huán)境潮濕和結(jié)垢的影響，性能不穩(wěn)定，并且安裝位置較低，不便于維護(hù)，后經(jīng)國產(chǎn)化改造，用RZ-YJ500系列的靜壓式二氯甲烷液位計和智能二次顯示表替代了電結(jié)點式液位計，取得很好的效果，不過改造后的系統(tǒng)的設(shè)計仍然存在不足之處，一般情況下二氯甲烷液位計與知能二表的配合使用，增加報警與開關(guān)量信號便可以做到自動化開啟與關(guān)閉，但不能實現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制。為了增加系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的可靠性與安全性，并且實現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制，達(dá)到自動化開啟與關(guān)閉的目的，公司決定應(yīng)用S7-200系列PLC又對地面排水控制系統(tǒng)進(jìn)行了改造，改造實施之后，成功解決了系統(tǒng)存在的問題，提高了系統(tǒng)的可靠性。
一、 初次改造后控制系統(tǒng)簡介
1.1 系統(tǒng)功能
地面排水控制系統(tǒng)主要用于實現(xiàn)兩臺軸流排水泵的啟停，排出地面水收集地坑的水。控制系統(tǒng)通過測量地坑液位，當(dāng)液位高度達(dá)到*一啟泵設(shè)定值時，啟動1臺排水泵進(jìn)行排水，當(dāng)液位高度達(dá)到*二啟泵設(shè)定值時，啟動另1臺排水泵進(jìn)行排水，當(dāng)液位降到停泵液位時，停止排水泵運行。
1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
如圖1所示，國產(chǎn)化改造后，地面排水控制系統(tǒng)用二氯甲烷液位計測量地坑液位，用智能二次儀表接收二氯甲烷液位計的信號，并根據(jù)設(shè)定的液位報警值向電氣控制部分發(fā)出啟動和停運排水泵信號，控制系統(tǒng)配置了2個二氯甲烷液位計，通過1個轉(zhuǎn)換開關(guān)，可以選擇投入使用的液位計，也可對比兩個液位計的測量數(shù)據(jù)，通過定期巡檢發(fā)現(xiàn)液位測量故障。
二、系統(tǒng)存在的不足
2006年，因投入使用的二氯甲烷液位計損壞，輸出液位測量值保持不變，并高于*一啟泵設(shè)定值，導(dǎo)致了排水泵無水空轉(zhuǎn)，軸承失去水潤滑冷卻燒毀，事后，對控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究和分析，發(fā)現(xiàn)存在初次改造后系統(tǒng)存在以下問題：
1）未考慮液位計損壞保護(hù)停運排水泵。
2）配置了2個二氯甲烷液位計，但受智能二次儀表的功能限制，只能投入1個液位計作為邏輯判斷的依據(jù)。
3）沒有液位計故障診斷和報警功能。
4）根據(jù)運行經(jīng)驗，在切換液位計過程中，因電流沖擊易發(fā)生液位計的損壞。
3 系統(tǒng)改造
為了解決目前系統(tǒng)存在的問題，應(yīng)用S7-200系列PLC對系統(tǒng)進(jìn)行了再次改造，改造后系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，選擇了CPU224中央處理器、EM235模擬量輸入輸出模塊、TD200顯示單元，并設(shè)置了液位計故障報警燈。
CPU224可以用編程軟件STEP7-Micro/WIN 32進(jìn)行邏輯編程，同時引入兩個二氯甲烷液位計的信號，實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能，主要的邏輯功能如下：
（1）通過兩個液位計測量值對比實現(xiàn)了液位計診斷和報警功能，當(dāng)兩個液位計的差值絕對值超過設(shè)定值時，發(fā)出報警，點亮報警燈，便于巡檢人員及時發(fā)現(xiàn)液位計測量故障。
（2）當(dāng)存在液位計測量故障時，發(fā)出保護(hù)停泵命令。
（3）取兩個液位計測量值的平均值作為液位測量值參與啟泵和停泵的邏輯判斷，提高了測量的準(zhǔn)確性和可靠性。
（4）通過TD200可以同時顯示兩個液位計的測量值和液位差值，不需要硬切換，避免電流沖擊導(dǎo)致液位計損壞。
實現(xiàn)起停泵控制和報警的梯形圖邏輯如圖3所示：
4 結(jié)束語
通過S7-200系列PLC在地面排水控制系統(tǒng)改造中的應(yīng)用，提高了系統(tǒng)的邏輯處理能力，擺脫了智能二次儀表的功能限制，實現(xiàn)了液位測量的故障診斷和報警功能，解決了單個液位計故障導(dǎo)致排水泵無法停運的問題，提高了系統(tǒng)的可靠性，對類似系統(tǒng)的設(shè)計和改造有一定的參考意義。