1引言

  在工廠控制系統改造過程中，經常會遇到某一設備的某一部分需要將手動控制狀態改為自動控制狀態，此時需要增加的控制點數較少，而傳統繼電器控制則較為繁瑣，這種情況下，西門子Logo控制器將是一個不錯的選擇。

2工作原理

2.1項目背景

  本項目依托某工廠污水處理站排水系統。此排水系統位于污水處理站地下管廊間，管廊間內有大量的污水和清水管道（如圖1）。這些管道在維修時，必須先排水。因此在設計之初安裝有一臺地下管廊排水泵（如圖2）。但是這臺水泵流量較低。不能滿足水池維修時的排水需求。每次維修時排水作業都需要占用較長的時間，排空一個曝氣池需要8個小時，而更換一個閥門只需要10分鐘。這就造成污水處理站的長時間單邊運行，污水處理效果會受其影響而變差。并且該水泵必須在現場人工啟動，遇到突發漏水時，如果遇到污水倒灌地下管廊的突發情況，運行人員很難在第一時間啟動排水泵，而此廠污水處理站的大部分運行設備位于污水站地下管廊間，如果不能及時發現和處理，將直接造成污水處理站停止運行。

圖1污水站地下管廊間設備圖

 圖2 原有小型排水泵

2.2Logo簡介

  LOGO!智能邏輯控制器填補了繼電器與PLC之間的技術空間，LOGO!可以代替數以百計的開關設備,從時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，已發展成為模塊化的標準組件產品。它有很好的抗振性和很高的電磁兼容性（EMC），完全符合工業標準，能夠應用于各種氣候條件。

圖3西門子Logo控制器

其優點主要表現在以下幾個方面：

  主機集成8個數字量輸入（包括2路AI在12/24VDC狀態下）和4路數字量輸出；

  信息文本、實際值和設定值顯示，同樣可以直接在顯示器上修改參數（不可應用到經濟型模塊），節省了單獨顯示單元需求；

  自動轉換冬令時/夏令時，減少維護費用；

  具有密碼保護功能，可保護用戶的專有知識；

  集成了36個功能塊，無需附加的設備，例如時間小時計數器；

  提供了130個用于建立線路程序的功能塊存儲容量，可實現更大的應用項目；

  集成了數據保持功能，可確保當設備突然掉電的情況下，數據被安全保存；

  具有靈活的擴展功能，最大配置可達到：24DI，16DO，8AI，2AO；可實現更大的應用項目，保護原始投資。

2.3項目需要解決的主要問題

  通過對現有系統的分析，確定本項目需要解決的問題有：

  1、正常維修時排水時間過長的問題；

  2、運行人員無法在第一時間得到漏水警報的問題；

  3、排水泵無法自動啟動的問題。

3系統設計

3.1功能設計

  根據功能要求設計控制圖，需要實現的功能包括：

  a)自動控制狀態

  1）當設備本地控制箱與控制室控制柜同時打到遠程模式時，系統通過控制程序進入自動控制狀態運行；此時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)設置排水泵啟停的液位限制。

  b)遠程手動控制狀態

  1）當設備本地控制箱打到遠程模式，控制室控制柜打到本地狀態時，可以通過手動控制LOGO控制器來實現在控制室對排水泵進行啟停操作。

  c)本地手動控制狀態

  當設備本地控制箱打到“本地”狀態時，進入手動控制狀態，此時可在地下室現場控制箱啟停排水泵，不受控制室logo控制器控制。

3.2硬件設計

  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，容易堵塞。需要鋪設新的排水系統管線，除末端管口以外，在管線上新增多處抽水點，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，通過聲光報警提醒運行人員出現突發情況。

4系統實施

4.1硬件系統實施

  1、鋪設新的排水系統管線，除末端管口以外，在管線上新增了多處抽水點，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，通過聲光報警提醒運行人員出現突發情況。

  4、主電路圖

  1）、排水泵的啟動控制

圖4排水泵電氣接線圖

  2）、報警器的啟動控制

圖5Logo接線圖

  3）安裝結束后的效果圖

圖6安裝效果圖

4.2軟件編程

  利用西門子LOGO!SoftComfort軟件進行編程，完成所需要的設計功能。具體軟件編程如圖6所示：

5結束語

  自項目結束至今，污水處理站共進行過2次需要曝氣池排水的維修工作，通過污水站自動排水系統可以將排水時間控制在2.5小時左右。顯著的減少了維修時間。事實證明，本項目達到了預期的效果。

作者簡介

  呂玉鳳（1989-）女中共共產黨員碩士研究生。主要從事方向：電氣維修、電氣自動控制系統研究、計算機與網絡控制系統研究。