FR4KM1KM2KM3KM4清洗搅拌停止L3L2L1FR2FR3FR4KM4清洗搅拌启动15KWM17.5KWM22.2KWM30.75KWKM4C653P90AQF3U3-4U3-9U3-6U3-7U3-8
变频FWD器DCMMI1MI2MI3RA3RC3M51#喷洒泵X22U3-1图3.1 铁路抑尘站喷洒控制系统硬件接线图
第4章 PLC控制及编程
4.1 PLC控制实现的控制功能和控制方法
PLC控制应用软件完成PLC系统的各种控制、运算、故障诊断与设备的保护等方面的功能。本系统PLC应用程序实现的主要功能：
(1)储液罐水位与潜水泵连锁控制，当储液罐水位达到水位下限时潜水泵自动停止运行，以保护电机。
(2)潜水泵与喷洒泵正常工作时，启泵，15s后，开阀；阀关到位后，停泵。工作泵与备用泵能够自动切换，当各泵组管远传压力达到最低时，备用泵启动，30s后，工作泵停止运行。喷洒泵要求采用变频器控制，可根据用量的多少调速，保证管道压力恒定。
(3)该系统监控级完成变频水泵系统、电磁阀系统，电动阀系统工艺参数的采集、设定、显示、声光报警级相关设备的操作和状态监控。 实现的主要功能：
①数据采集功能。监控系统采集的数据是工艺设备的实时数据，包括压力、液位、泵的运行状态等。这些数据通过通信网络最终连接到相关的工艺图形界面上显示出来。
②画面显示功能。该监控系统为用户提供了可视化的窗口进行过程信息的处理。以不同的颜色区分设备的运行状态以及检测设备是否正常运行。
③实时报警功能。本系统能自动检测系统的运行状态，一旦出现故障，画面将出现报警，以供操作人员查看，解决。
4.2 PLC的I/O点分配
根据设计要求和所需的现场设备数量，估算出数字量I／O点共需35个，其中输入19个。输出16个，模拟量输入点需3个，模拟量输出点需1个，综合考虑到系统的性价比和扩展性，PLc选用西门子s7—300 cPU224作为主控单元，再配置一块数字量扩展模块EM223(8DI／8DO)和一块模拟量扩展模块EM235。 PLC的I／O地址分配如表1所示。
地址 00000 00001 00002 00003 00004 00005 00006 00007 00008 00009 00010 00011 00100 00101 00102 00103 00104 00105 功能 伺服电机 潜水泵 加料机 清洗搅拌 喷洒阀 清洗阀 喷洒泵 左出水阀 右出水阀 电热丝 泵1/泵2 本地∕运程 手动∕自动 手动复位 右点动 左点动 急停 光电一 地址 00106 100.00 100.01 100.02 100.03 100.04 100.05 100.06 100.07 101.00 101.01 101.02 101.03 101.04 101.05 101.06 101.07 功能 光电二 伺服电源 潜水泵 加料机 清洗搅拌 喷洒阀 清洗阀 左出水阀 右出水阀 变频运行1 变频运行2 右出水阀 速度一 速度二 速度三 电热丝 报警器
4.3 PLC软件设计
PLC程序采用西门子公司提供的编程软件开发。主程序主要由系统初始化子程序、液泵电机启动程序、手动控制子程序、停机子程序和报警子程序、数据接收、发送子程序等构成。 程序流程如图2所示。
主程序主要用来完成设定中断方式、子程序的调用和输出点的控制，处理压力、流量等模拟量数据的计算和数据类型的转换，同时还用来完成与操作员界面的接口控制程序。系统设置有自动、手动2种工作方式，由主控面板上的“自动／手动”转换开关进行切换，但不可并存，在程序上设计了互锁功能的程序段。其中，自动工作方式用于正常防冻液喷洒控制，按预先输入的参数要求，如：温度设定值、压力设定值等，自动地完成全部操作。手动工作方式主要用于调试、检查维修、故障恢复等工作，操作人员可以通过操作面板上的按钮分别完成单独启动、停止液泵电机等相应操作。无论处于自动工作方式还是手动工作方式，检测程序都将随时检测发生的故障并立即终止当前操作。
4.3 PLC梯形图
（1）喷洒阀起停部分
I:0.02I:1.00手动/自动5.025.035.035.02I1.045.03KEEP(011)10.0110.015.03I:0.11本地/远程I0.02DIFU(013)5.02
启动伺服电源，进行加料搅拌，形成所需的抑尘剂，通过潜水泵的变频运行将抑尘剂引入储液罐，然后对其进行也为检测，达到一定的高度时，喷洒阀打开。 （2）喷洒泵的起停部分
喷洒泵9.045.065.075.075.06I1.04急停 I1.00I1.00手动/自动手动/自动I0.03I0.11I0.11本地/远程DIFU(013)5.065.07本地/远程5.07KEEP(011)I0.03
启动1#泵，
（3）喷洒速度给定部分