发布时间 : 星期日 文章基于西门子PLC与WINCC的城市排水监控系统设计 - 图文更新完毕开始阅读7a21c98f52ea551810a687c4
天津职业技术师范大学2014届本科生毕业论文
图3-7 总池排水控制流程图
在城市排水泵站监控系统中，大致设置了三个报警，有管道堵塞模拟报警，排水泵模拟故障报警，以及总水池水位过高启动紧急排水泵报警。只要检测到管道出现堵塞现象，PLC会把报警事件发送到wincc监控上去，当集水池排水泵启动运行期间，只要检测到故障信号，水泵故障报警指示灯就亮起，当检测到总水池水位过高，PLC强行启动总池紧急排水泵时，紧急报警指示灯亮起，知道总池水位低于一定值，总池紧急排水泵停止，报警灯才熄灭。至于报警事件流程图如下图3-8所示。
图3-7 回流池流程图
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4城市排水泵站监控系统的硬件配置
4.1 PLC简介及选型
可编程序逻辑控制器（PLC）是专门为了工业自动化而设计的，它是一种数字运算操作的系统。它通过可编程的存储器在它的内部存储执行顺序控制、逻辑运算、定时计数和算数运算等操作指令，并且利用数字量和模拟量的输入与输出来控制多种生产过程。
PLC有很多的品牌和型号，它们的功能、编程手段以及价格等许多方面都有着多多少少的不同。所以如何选PLC也是我们需要考虑的问题。本设计的城市排水泵站计算机监控系统是建立在PLC的基础上的，首先我们要把整个系统所需要的输入/输出量确定下来，以便完成对PLC的I/O口的分配。
因此，I/O点数的确定，是设计整个城市排水监控系统首先需要解决的问题，它不仅决定着系统硬件部分的设计，也是编写系统程序和上位机画面组态的必要前提。因为在学校学的都是西门子公司生产的PLC，所以笔者就选择了西门子s7-300型号的PLC作为本设计的基础。
本设计需要3个模拟量输入，10个数字量输入以及16个数字量输出，在配置的时候，是需要一定的余量的，如下图4-1所示。
图4-1 PLC结构解析图
综合各个方面的因素。本设计采用了西门子s7-300 PLC，CPU 314，一个十六入十六出的数字量模块，一个四入四出的模拟量模块，已经完全可以满足城市排水监控系统设计的需求了，如图4-2所示。
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图4-2 s7-300 PLC
4.2 排水泵
在本设计中，设置了2个集水池，循环轮流集水，和一个总集水池。所以在设计中通常在同一路排水系统中，为了保证水池里的水能接上排水，不会出现不排水的情况，在AB集水池中各设置了2个立新排水泵，在总集水池后设置了3台离心排水泵，功率大小不一样。在采用变频调速时，每台水泵配用一台变频器。
图4-3 离心排水泵
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4.3 交流接触器与中间继电器
当交流接触器线圈得电时，铁芯相当于电磁铁，触头吸合，常开和常闭触头相应的
动作，线圈失电后，在弹簧的作用下，触头复位。本设计采用了施耐德交流接触器，如下图4-4所示。
图4-4 施耐德交流接触器
中间继电器只用在控制电路中，因为它只能承受很小的电流，它的主要作用就是能够增加触点的数目，工作原理和交流接触器的工作原理大致一样。如下图4-5所示是施耐德24V中间继电器。
图4-5 施耐德中间继电器
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