1引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的提高，工廠(chǎng)自動(dòng)化也上了一個(gè)新臺(tái)階。可編程邏輯控制器(PLC)作為一個(gè)從八十年代發(fā)展起來(lái)的新興的工業(yè)控制器，是自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種專(zhuān)門(mén)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。PLC以其體積小、功能齊全，價(jià)格低廉，可靠性高等方面具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。

洪門(mén)水電廠(chǎng)是一個(gè)投產(chǎn)30多年老電廠(chǎng)，原有的自動(dòng)化設(shè)備無(wú)法滿(mǎn)足安全生產(chǎn)的需要。溢洪道是水電廠(chǎng)最重要的水工建筑物之一，因此對(duì)于該建筑物日常運(yùn)行維護(hù)特別重要，消力池排水廊道自動(dòng)抽水系統(tǒng)的更新改造正是為了滿(mǎn)足這要求。考慮到水工建筑物自然環(huán)境因素，根據(jù)可靠性第一，選用性?xún)r(jià)比較高的產(chǎn)品的原則，我們重點(diǎn)對(duì)AB、GE、三菱、OMRON（歐姆龍）、MODICON（莫迪康）、SIEMENS（西門(mén)子）等公司的PLC系列產(chǎn)品進(jìn)行了綜合的比較、選擇，最后選用了三菱公司的產(chǎn)品，這是因?yàn)槿夤井a(chǎn)品除具有上述優(yōu)點(diǎn)外，還具有維護(hù)方便及操作簡(jiǎn)單直觀(guān)易掌握的特點(diǎn)。PLC采用三菱FX2N-48MR 2A/D 2D/A,主要負(fù)責(zé)水位的數(shù)據(jù)采集，控制潛水泵的啟動(dòng)/停止等。同時(shí)選用了一臺(tái)三菱5.7寸觸摸屏，主要負(fù)責(zé)參數(shù)顯示和修改參數(shù)以及顯示詳細(xì)的故障信息等。

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

洪門(mén)水電廠(chǎng)溢洪道消力池排水廊道排水系統(tǒng)主要由三部分組成。①一級(jí)堰廊道自動(dòng)排水系統(tǒng)；②二級(jí)堰廊道自動(dòng)排水系統(tǒng)；③人機(jī)對(duì)話(huà)系統(tǒng)。其中主控制系統(tǒng)安裝在二級(jí)堰廊道它由水位變送器、液位開(kāi)關(guān)、可編程控制器、接觸器、控制開(kāi)關(guān)等構(gòu)成。除具有現(xiàn)地控制功能外，還具有通過(guò)遠(yuǎn)方的液晶觸摸顯示器完成水位檢測(cè)、實(shí)時(shí)顯示、傳感器整定、實(shí)時(shí)控制、保護(hù)等功能。一級(jí)堰廊道只安裝了水位變送器和接觸器等水泵起動(dòng)設(shè)備。液晶觸摸屏也就是人機(jī)對(duì)話(huà)系統(tǒng)安裝在溢洪道維護(hù)人員的辦公地點(diǎn)，離主控中心有100米左右。

3各部分工作元器件特性

3.1PLC

PLC(FX2N-48MR)是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心控制部件，其豐富齊備的控制運(yùn)算指令、優(yōu)越的性能、現(xiàn)場(chǎng)編程調(diào)試的方便已使其成為深受現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員歡迎的控制設(shè)備。主要性能指標(biāo)為：24點(diǎn)輸入/24點(diǎn)繼電器輸出，內(nèi)置8000步RAM可使用存儲(chǔ)盒，運(yùn)算速度為1.52цs～數(shù)100цs/步（應(yīng)用指令）；其輸出接點(diǎn)的最大負(fù)載為80VA或100KW，輸出接點(diǎn)的壽命為20VA/300萬(wàn)次，35VA/100萬(wàn)次，80VA/20萬(wàn)次。

3.22A/D及2D/A

FX2N-2A/D轉(zhuǎn)換模塊用于接收水位變送器輸出的4～20mA電流信號(hào)，并將其變?yōu)镻LC程序可用的十進(jìn)制數(shù)。（即將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)值量)FX2N-2D/A轉(zhuǎn)換模塊用于將PLC運(yùn)算得到的控制量數(shù)值轉(zhuǎn)換為-10V～ 10V電壓信號(hào)，通過(guò)RS485或RS422接口連接將電流模擬量信號(hào)輸入到遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)。

3.3液位變送器和液位開(kāi)關(guān)

液位變送器采用高精度、高可靠性美國(guó)麥克產(chǎn)品，型號(hào)為MPM426W液位開(kāi)關(guān)采用臺(tái)灣凡宜LTB產(chǎn)品，當(dāng)水位達(dá)到設(shè)定值時(shí)，給可編程一個(gè)動(dòng)作信號(hào)。

3.4觸摸屏

作為一種新型的人機(jī)界面，從一出現(xiàn)就受到關(guān)注，它的簡(jiǎn)單易用，強(qiáng)大的功能及優(yōu)異的穩(wěn)定性使它非常適合用于工業(yè)環(huán)境。用戶(hù)可以自由地組合文字，按鈕，圖形，數(shù)字等來(lái)處理或監(jiān)控管理隨時(shí)可能變化的信息。隨著工業(yè)設(shè)備的飛速發(fā)展，以往的操作界面需由熟練的操作員才能操作，無(wú)法提高效率。但使用人機(jī)界面，能明確指示并告知操作員機(jī)器設(shè)備目前的狀況，使操作變得簡(jiǎn)單生動(dòng)。使用觸摸屏，還可以使機(jī)器配線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)單化，同時(shí)也能減少PLC控制所需的I/O點(diǎn)數(shù)，降低生產(chǎn)成本，也相對(duì)提高整套設(shè)備的附加價(jià)值。本系統(tǒng)選用三菱公司的GOT930觸摸屏，它和三菱PLC有很好的通用性，能在線(xiàn)監(jiān)視并修改程序，不必很麻煩的重復(fù)插拔接口。

4本裝置系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能
4.1具有三種運(yùn)行方式:自動(dòng)、手動(dòng)和退出，采用操作把手手動(dòng)切換。

4.2在“自動(dòng)”運(yùn)動(dòng)方式下，根據(jù)液位開(kāi)關(guān)（或液位變送器）提供的液位信號(hào)啟動(dòng)和停止?jié)撍茫辉凇笆謩?dòng)”運(yùn)行