自動化控制設計
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自動化控制設計范文第1篇
1PLC技術及自動化控制系統概念
1.1PLC技術
工業自動化水平是衡量國家經濟生產力水平的關鍵性標準，在這個過程中，工業自動化模式的發展，有利于促進國民經濟的健康、可持續運作。隨著科學技術的不斷創新及應用，電氣自動化系統已經成為工業發展體系的關鍵構成部分，該系統實現了對計算機技術、網絡技術等的應用，自動化控制器是該技術系統的核心部件。在實踐工作中，PLC自動化控制系統實現了對處理器、電源、存儲器等設備的結合性應用，通過對各個設備應用功能的結合，有利于提升自動化控制系統的運作效率。在這個過程中，電源設備是該系統正常運作的基礎，一旦電源設備不能正常發揮其功能，就會導致控制系統停滯的狀況。在控制系統運作環節中，處理器是該系統的核心構成要素，在工作場景中，其需要進行相關數據信息的處理及轉化，其具備良好的處理功能，為了應對電氣自動化的復雜性工作環境，必須實現功能系統、設備運作及管理系統、監督系統等的協調。
1.2自動化控制系統優化概念
為了提升PLC自動化控制系統的運作效率，必須進行相關優化設計原則的遵守，滿足被控制對象的工作要求，針對控制系統的基本功能及環境應用狀況，展開積極的調查及研究，滿足該系統優化設計工作的要求。這需要進行系統相關運作數據資料的整理及分析，進行系統設計及應用方案的優化選擇。為了提升系統的整體運作效率，進行系統設計方案的科學性、規范性、簡約性設計是必要的，從而降低系統的整體運作成本，實現系統綜合運作效益的提升，確保系統整體運作的安全性及可靠性。為了提升系統的生產效率，進行PLC自動化控制目標的制定是必要的，進行工作實際與系統運作狀況的結合，實現PLC容量模塊的合理配置。
2PLC自動化控制系統設計方案
2.1硬件設計模塊
為了實現自動化控制系統的穩定性運作，必須為其創造一個良好的硬件設計環境，這就需要進行硬件設計方案的優化，實現其內部各個工作模塊的協調，進行控制系統工作總目標的制定。
2.2輸入電路設計模塊
輸入電源是PLC自動化控制系統正常運作的基礎，控制系統的供電電源具備良好的工作適應范圍。為了滿足現階段自動化控制系統的工作要求，需要進行電源抗干擾性的增強，降低環境對輸入電源的工作影響，這就需要進行電源凈化原件的安裝，實現隔離變壓器、電源濾波器等的使用。在隔離變壓器工作模塊中，進行雙層隔離方案的應用是必要的，實現屏蔽層的構建，降低外部環境高低頻脈沖的影響。在輸入電路設計過程中，需要進行電源容量的控制，優化電源的短路防護工作，確保電源系統的穩定性、安全性運作，提升輸入電源的整體容量，為了提升電路的整體安全性，需要專門安裝相應型號的熔絲。
2.3輸出電路設計模塊
在輸出電路設計過程中，需要遵循自動化控制系統的相關生產工作要求，進行電路設計準備體系的健全，在這個過程中，通過對晶體管等的利用，進行變頻器調速信息、控制信息等的輸出，實踐證明，通過對晶體管的利用，可以實現PLC控制系統運作效率的增強。在頻率較低的工作環境中，需要進行繼電器設備的選擇，將其作為輸出電路設備，該工程流程比較簡單，且具備較高的工程應用效益，有利于增強自動化控制系統的整體負載能力。在這個過程中，為了避免出現浪涌電流的沖擊狀況，需要在直流感性負載旁進行續流二極管的安裝，進行浪涌電流的有效性吸收，實現PLC自動化控制系統的穩定性運作。
2.4抗干擾設計模塊
為了降低外部環境對系統運作的干擾，可以進行隔離方法的使用，在這個過程中，通過對超隔離變壓器的使用，進行系統高頻干擾狀況的隔離。這也可以進行屏蔽方法的使用，進行干擾源傳播途徑的阻斷，提升控制系統的整體抗干擾性，在實際工作場景中，可以將PLC工作系統放于金屬柜內，金屬柜具備良好的磁場屏蔽及靜電屏蔽功能。為了減少控制系統運作過程中的干擾狀況，進行布線分散干擾模式的應用是必要的，確保弱點信號線、強電動力線路等的分開走線。
3結語
為了實現社會經濟的穩定性發展，必須進行PLC自動化控制方案的優化，實現硬件設計模塊、軟件設計模塊、抗干擾模塊等的協調，提升控制系統的整體運作效益。
參考文獻
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自動化控制設計范文第2篇
隨著時代的不斷發展，樓宇的設計中也逐漸加入了智能的因素，在智能化發展的趨勢下，樓宇自動化控制系統在建筑行業得到了廣泛的應用。在實際的建工工程中，自動化系統不斷走向發展與完善，但是關于樓宇自動化控制系統的失敗案例也有不少，這就要求我們在實際工作中對自動控制系統進行進一步的完善。本文就對樓宇的自動化控制系統進行了深入淺出的分析與探討，希望能為樓宇建設的自動化系統控制的相關設計提供一些參考。
【關鍵詞】自動化 控制系統 完善
近年來我國的經濟建設得到高速的發展，樓宇的建設開始全面開展，同時也帶動了樓宇自動化系統控制建設的發展。樓宇自動化控制系統主要包括四大部分，包括主機、現場監控器、通信網絡和儀表。樓宇自動化系統對建筑內的何磊設備進行監控，保證了運行的安全、可靠，同時還能節省人力和物力。但是，因為我國的樓宇自動化控制的發展比較晚，在設計和施工等方面還只是處于初級發展階段，在具體的設計和施工方面還存在著很多不合理的地方，所以會有運行不良、使用壽命短等問題的出現。所以，根據實際情況，我們要針對樓宇自動化設計的特點對相關的管理功能進行選擇，同時還要在實際的工作中積累關于自動化控制的相關經驗，使系統設計得到相應的完善，使樓宇自動化控制系統真正的發揮出相應的功能。
1 簡述自動化控制系統有哪些基本的功能
在樓宇自動化系統設計中采用的數據通常情況下都是根據自動采集而來的數據，這些數據可以作為系統運行的一種參數，對運行情況進行自我監控，對系統中的各個指標進行全方位的調動，進而實現和創造經濟效益和相應的社會效益。
1.1 自動化系統具有數據自動采集的功能
對現地控制單位之間傳送的數據進行的處理和存儲要建立在系統數據庫的基礎之上，用上位計算機對系統的相關參數進行分析，從而形成系統運行的參數。在數據庫中提取的數據資料可以對自動控制進行調節，通過本身的記錄、檢索等功能為系統的工作人員的靈活調用作為參考。
1.2 自動化系統具有自動監控與調節的功能
想要提高系統的監控水平和調節水平，可以達到減少對系統操作失誤的目的。但是，系統具有本身的復雜性，人工的監控是難以達到要求的，所以就需要自動監控和調節功能的開發與利用。對各種功能設置模擬操作系統，這個系統的設置要建立在數據科學合理的基礎上。將自動系統的指令設置在屏幕顯示器上，根據計算機屏幕顯示執行的步驟，這樣就可以對系統運行進行一目了然的監控了。
1.3 總動畫系統具有現地控制單元的功能
這個功能應該在自動化操作系統中某個環節的后面，進行現地的現實和處理，同時將操作的具體情況傳到主控層。主控等再根據指令對是否滿足指令的條件進行分析。最后按照發出的指令將硬件運行到相應的位置上。現地控制一般都會設置權限開關，根據開關實現遠程的切換，同時依然可以使用手動的方式進行輔的操作，手動操作還可以解決特殊情況下的燃眉之急。
2 對數據采集的設計
在對自動化系統進行上述三項基本功能的設計的時候，一定要體現出系統基本功能之間的共通性，還要對這些功能進行合理的處理，使自動化控制功能的適用性能夠得到相應的提高。
2.1 對數據采集的設計
在對系統數據進行采集之前要做到有針對性的進行采集，對自動化控制系統數據進行采集之后，要及時將數據傳送到上位計算機中，實現系統運行的實時監控，這些數據可以作為盤點系統運行是否正常的重要依據。對系統的數據采集可以用單端隔離的模擬量進行輸入卡，用波形檢測的方式對系統自動收集的數據進行分析與監控，同時，必須要設置好采集范圍和輸出通道。
對數據進行采集設計時要做到對數據保存情況的實時顯示。在對軟件進行設計的時候還要對校本程序進行編譯，同時用人機界面對數據的幾率、存儲等情況進行顯示，最后將軟件和數據可連接起來。這種功能使數據記錄和存取的便利性得到大大的提高，同時還完成了對數據可的屬性設置。
值得一提的是，對數據進行采集的時候要遵循一個重要的原則，探測元件與要采集的內體要盡量靠近，以減少傳導中的誤差，避免這些誤差對數據真實性的影響。在傳輸中還可以使用光纖等新技術，這種新技術的應用可以達到準確的目的同時又不會使誤差造成系統的誤動作。
2.2 監控設計
在自動化系統中的監控最常見的方式有三種：遠程監控方式、集中監控方式和現場總線監控方式。其中幾種監控方式便于系統運行的維護管理，對系統的設計比較容易，也沒有較高的要求和標準。遠程監控方式的優點主要有對資源能夠起到節約監控的目的，同時具有較高的可靠性，并且在實際的應用中可以體現出組態靈活的優勢，還可以實現對電纜、附屬材料的節約利用。現場總線監控方式是當今條件下一種比較符合時代特征的監控方式，它可以實現遠程監控，使監控的連接線路縮短，在這種方式上可以很好的體現出智能化的特點。同時為網絡控制系統的發展奠定了基礎。
2.3 現地控制單元
自動化系統現地控制單元的實際采用了計算機軟件和硬件等先進的技術，確保了各項標準都能符合指標要求。隨著科技的不斷發展，計算機在不斷的更新換代，系統的規模也應該隨著計算機的更型換代得到擴展與升級，維護方面要具備自我診斷和自我恢復的功能，避免因為人員操作失誤造成的損失。現地控制單元的設計主要包括對機組設備的調節和將控制；對機組控制單元順序的控制；數據通信要保持通暢；要有自我診斷的功能。
3 結語
綜上所述，對自動化控制系統進行設計的時候，要將采集到的數據及時的輸送到上位計算機中，對整個運行流程實現實時監控，根據數據對系統運行狀況進行判斷。還要根據各種方式的運用，使系統工作的效率得到提高，減少維護故障率，在新技術的幫助下，實現計算機對整個系統的配置與設計。
參考文獻
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[2]楊慕鐵.淺析如何完善樓宇自動化控制系統設計[J].福建建材，2013（6）.
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作者簡介
汪詩雯（1985-），女，安徽省歙縣人。大學本科學歷。現為柳州市人民醫院助理工程師。主要研究方向為電子信息工程。
自動化控制設計范文第3篇
關鍵詞：電氣；自動化；發展；應用；研究
電氣自動化控制是以現代信息化技術為基礎，通過建立的信息化系統對傳輸數據進行準確控制的一項技術。電氣自動化技術自研發以來，已經廣泛應用于各個領域，如交通運輸、工業生產、信息服務等，不僅方便了人們的生活，還大大提高了人們的工作效率，進一步解放了勞動力，改善了工作環境，為企業和社會創造更多的經濟價值。電氣自動化控制在實踐應用過程中，不斷完善自己，借助新的科學技術進行功能升級，將應用范圍進一步擴大化，這也促使更多的使用者開始對電氣自動化控制系統產生關注。
一、電氣自動化的應用現狀
電氣自動化技術在我國投入使用以來，已經取得較好成績，無論是技術研發的成熟性，還是技術應用的廣泛性，與發達國家之間的差距有了明顯的縮減。我國應繼續加大電氣自動化控制技術的研發力度，發揮自身的優勢，搶占更多的行業市場。
（一）分布式控制系統（DCS系統）。分布式控制系統，即DCS系統，在我國電氣自動化控制系統中占據主導地位。DCS系統的發展基礎是集中式控制系統，該技術具有實時性、可靠性和可擴展性等多種優良性能，因此在生產領域及生活領域得到廣泛應用。當然，DCS系統并非是一種完美的自動化控制系統，采用的模擬傳統型儀表，限制了整個系統的可靠性，給后續的養護及維修帶來困難；另外，DCS控制系統生產標準缺乏統一性，各個廠家的生產標準不一，設備的共享性較差；DCS系統價格成本較高，限制了該系統的普及率。
（二）集中監控方式。電氣自動化控制系統主要采用集中控制方式，將系統中所有設備的功能都集中在一個處理器中，延緩了處理器的運行速度，降低了整個系統的工作效率；另外監控方面也采用集中管理方式，系統所有設備的運行狀況都集中在一個監控器之中，監控數量過大，占據主機空間內存過多，影響了監控器的運行效率；另外，不同設備與監控設備之間通過電纜連接，電纜數量的增加，不僅影響成本，還由于長距離傳輸影響數據的傳輸速度及準確性。監控設備采用的聯鎖以及隔離器中采用的閉鎖都是硬接線，該接線方式在功能擴展方面具有局限性，同時還由于反復接線，增加了設備故障的檢修及排查，從而影響整個電氣自動化控制系統的可靠性和靈活性。
（三）信息集成化技術。隨著信息技術的不斷升級，其應用領域也不斷擴展。電氣自動化控制系統在很大程度上是依賴于信息化技術的發展及應用。信息技術可應用于企業的管理方面，企業中的人力資源管理、財務管理等內容均可利用信息技術的存儲功能、計算功能、傳輸功能、共享功能，提高管理效率，減少人工的誤差；另一方面，信息技術還可用于企業的生產領域，對生產的各個環節進行動態的、形象的監督控制，提高企業生產的安全管理。信息技術除以上幾方面的縱向延伸外，還可在各個部門或者設備之間進行橫向延伸。隨著微電子技術的不斷發展，設備功能的界限逐漸趨于模糊化，結構軟件、通訊能力等不同功能的集成化，將在組態環境下得到越來越多的重視。
二、電氣自動化控制的發展
統一電氣自動化工程系統對電氣自動化產品的設計、測試、維護都有重要意義。統一的電氣自動化工程系統能夠把開發系統從運行系統中獨立出來，這對電氣自動化工程控制系統來說，是跨越性的一步，能夠將系統通用化。系統的網絡應該保證現場的設施、監管體系、企業工程的管理數據保持共通。在滿足產業統一之后，就需要深化制造部門的體制改革，關注市場化的影響，以便保證產品能夠滿足市場的需要。同時，企業不僅要在技術的開發上投入，還要使零件的配套生產市場化、專業化。產業市場化是產業發展的必然趨勢，這對提升資源配置效率有著顯著的促進作用。
在我國電氣自動化發展計劃的指導之下，隨著市場化的環境，不斷提升電氣自動化控制系統的創新能力。并且企業不斷吸收國內外創新技術以提升自身的創新能力，而科研的投入，為電氣自動化的創新提供了更加廣闊的空間，此外加強政策上的扶持，健全、完善機制對創新都是非常有利的。目前我國企業主要生產一些中低檔次的產品，產品主要服務于中小型的項目，企業應該打開自主創新的新局面，轉換經濟增長模式，逐漸提升創新能力。
在電氣自動化發展階段，企業可以首先利用企業自建的信息交互平臺在移動互聯網構筑完善的營銷體系，充分利用信息交互平臺跨時空信息傳播的優勢，實現企業移動營銷。同時，為企業的產品銷售開辟了新的渠道。與移動互聯網的融合發展，隨著移動互聯網對傳統實體企業發展的影響不斷深入，越來越多的電氣自動化企業將產品營銷和銷售的觸角伸到了移動互聯網領域，成功突破了傳統銷售模式受時間和空間限制的弊端，走上了移動互聯網發展的道路。
電氣自動化行業與移動互聯網展開跨界合作發展，不僅有助于提升行業整體的信息化水平、擴大行業整體經濟規模，更重要的是為我國電氣自動化行業的發展帶來了新的經濟增長點，推動了我國電氣自動化行業新的發展。
綜上所述，電氣自動化控制技術的發展是新時期背景下的電力企業順應時展的主要方向，企業要提升電廠硬件設備，引進先進理念與技術，并不斷進行創新發展，提高自身在市場競爭中的地位。
參考文獻：
[1]于淼. 淺析電氣自動化的發展[J]. 科技信息，2011，02：394.
[2]劉永強. 淺談我國電氣自動化的現狀及發展前景[J]. 黑龍江科技信息，2011，02：65.
自動化控制設計范文第4篇
關鍵詞 電氣自動化；控制系統；設計
中圖分類號TM92 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）52-0052-01
1 電氣自動化技術的應用
科學技術的發展，對于改變社會的生產面貌，推動我們人類文明的向前發展，具有極其重要的意義。電氣自動化技術是多種學科的交叉綜合技術，特別在電子電力、微電子及計算機技術迅速發展的今天，電氣自動化技術更是日新月異。現在電氣自動化技術正廣泛應用于國防、能遠、交通、冶金、化工、港口和機床等各個領域中。縱觀各國近代工業發展史，放眼展望現代工業發展的新潮流，人們越來越認識到電氣自動化技術是現代化國家的一個重要技術基礎。因此可以說：大至一個國家，小至一個工廠，它所具有的電氣自動化技術水平可以直接反映出其現代化的水平。
2 電氣綜合自動化系統
電氣綜合自動化系統由于它具有一系列優越的特點，比如：兼容性強、可靠簡單、擴展性強等，目前已經被我國大多數用戶采用，而且它在一部分大型的變電站的監控項目中運用顯示出它的優越性。
2.1 電氣綜合自動化系統的設計思想
完整的變電站綜合自動化系統不僅要保留各控制保護單元內的緊急手動操作跳、合閘的手段，而且還要保證剩下的所有功能，比如：控制、監視、報警等，都是能運用計算機來操作完成的。變電站不需要再設置運動的設備，監控的系統不光可以具備遙信、遙測、遙控三個功能，而且還能做到沒有人的時候也能正常工作。在系統的設計方面要做到以下幾點：
1）集中式的設計。電氣綜合自動化系統可以運用模板化的以及集中的這樣立柜結構。各自的控制保護的功能都分別會集中在各自的控制和采集保護柜。這些測量，報警等的一些信號都可以通過在控制和采集保護柜中處理成一些相關的數據的信號，然后通過光纖的總線來把這些信號傳到主控室的用來監控的計算機當中；
2）分布式的設計。電氣綜合自動化系統還可以運用分布和模板化的開放的這樣一種結構，把各個控制保護的功能平均的分布于最靠近開關的保護柜上的控制保護的單元或者是開關柜上。這些測量，報警等的一些信號都在就地單元里處理成一些相關的數據信號，通過光纖的總線把這些信號傳到主控室的計算機上。各個單元均獨立工作，互不影響；
3）簡單可靠。由于多功能的繼電器代替了傳統的繼電器，可以大大簡化二次接線。分布式的設計是在開關柜和主控室之間接線；而集中式設計的接線也只限于開關柜與主控室之間，其特點是開關柜內接線簡單，其余接線在采集、控制保護柜內部完成；
4）可擴展性。系統設計應考慮到今后隨著變電站規模的增大，用戶有擴展功能的需要；
5）兼容性強。系統是由標準化的軟件和硬件組成，并且配備標準的串行通訊接口和就地的I/O接口，用戶可根據自己的需要靈活配置，系統軟件也要適應計算機技術的急速發展。
2.2 電氣綜合自動化系統的規范運用
當今時代，為了能夠滿足人們對于開放系統的需求以及提高整個系統的兼容性能，在系統的設計上我們一般運用：可攜性的軟件設計和標準的計算機產品。
3 電氣自動化控制系統的整個設計思路
3.1 集中監控的方式
集中監控的方式，它的最主要特點是將系統的各個功能集中到一個處理器上進行處理，雖然它能夠進行集中的操作、處理以及顯示，但是由于處理器處理的任務非常繁重，所以它運行的速度就會大大受影響。
系統總體設計是保證可靠性的關鍵，但是，由于自動化系統的日益龐大、復雜、單靠無限制地提高元器件來滿足對系統日益提高的可靠性要求是不可能的。因此要在合理地提高元器件的可靠性后，還要從系統設計上予以解決。同時，我們也要看到集中監控的方式的主要優點：運行維護方面比較方便、防護的控制站的要求不是太高容易實現以及系統設計的設計方面比較容易。
3.2 遠程監控的方式
遠程監控的方式擁有大量的優點：節約電纜、降低費用、可靠性比較高等，但是由于電氣電廠這部分的通訊錄相對來說比較大，所以說，這樣的方式只適用于小系統方面的監控，而不適應于構建大型電氣自動化系統。
3.3 現場總線監控方式
目前，以太網、現場總線不斷發展這種計算機技術已經在變電站綜合自動化中普遍應用。在使用的過程中，不斷積累經驗，使得智能化電器設備也迅速發展，這使得網絡控制系統在未來的電廠電氣技術的應用合中，日益發揮著不可替代的作用。
現場總線監控方式對于系統設計來說更具有實效性以及針對性。可以根據間隔情況進行不同的設計，這樣使不同間隔具有不同的功能。現場監控方式不僅具有遠程監控的功能，還具有減少隔離設備的作用。例如：智能設備與監控系統通過通信線連接，這樣就能減少很多控制電纜，不僅節省開支，而且減少安裝維護成本。
4 結論
總之，電氣自動化技術是電氣信息領域的一門新興技術，它和人們的日常生活以及工業生產發展有密切的聯系，并且發展非常迅速，現已比較成熟。今天的電氣自動化技術已經成為高新技術產業的重要組成部分，并廣泛應用于工業、農業、國防等領域，而且在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。因此了解和掌握電氣自動化控制系統的設計思想對社會的發展有著極其重要的意義。
參考文獻
[1]賀家李，沈從炬.電力系統繼電保護原理[M].北京：中國電力出版社，1994.
自動化控制設計范文第5篇
【關鍵詞】水泵；自動化；多級；PLC；工業以太網
1.引言
礦井水泵房排水是煤礦生產的重要環節 ，特別是對于多級泵房接力式排水，其工作可靠性的高低直接關系到全礦的安全生產。提高礦井多級泵房水泵的運轉可靠性及其自動化程度可以實現減員增效、降低成本，提高勞動效率的目的。
2.多級水泵房自動化控制功能概述
本系統由八個水泵房組成，分布在不同的水平面，每個水泵房有3-5臺多級離心泵。
（1）各水平泵站應該能夠實現在水倉水位不高于超高水位的前提下，在低電價時間段內（22：00-8：00可調），根據水倉水位的高、低自動運行自最上水平泵站（1號水平泵房）至最下水平泵站（8號水平泵房）依次泵，自最下水平泵站（8號水平泵房）至最上水平泵站（1號水平泵站）依次停泵。在雨季，如果水倉處于超高水位，即使是在高電價時間段內，水泵也會自動運行。
（2）本系統為八級水平接力式排水，所有相鄰上下水平之間的泵房水泵存在聯動關系，上水平在超高水位時：
本水平不在超高水位時，本水平開泵數量減少（開泵數量小于上水平）
本水平在超過高水位時增大本水平和上水平的排水能力
本水平在低水位時：本水平降低排水能力
本水平在超低低水位時：本水平所有水泵停止
下水平在超高水位時增加下水平和本水平排水能力
下水平在不在超高水位時開泵，本下水平開泵數量減少（開泵數量小于本水平）
（3）對于任意水平的泵房，在超低位置和超高位置設置浮球開關，同時安裝液位傳感器連續監測水位，當超高水位時本水泵房所有水泵全部開啟，超低水位時本水平所有水泵全部停止。
（4）對于任意水平的泵房，在低電價時間段內水位不超限的情況下，留一臺平時運行時間最長的做備用水泵，其它水泵按照水泵使用時間由短到長依次開啟。
（5）根據水倉水位的高低決定開泵的臺數。將水池中的水位分成四個等級：超低水位（h0） 、 低水位（h 1） 、 高水位（h 2） 、 超高水位（h3） 。通過液位傳感器檢測實際水位（h） ，對實際水位與設定水位進行比較 ，作出對開泵臺數的控制，以四臺水泵為例：當水位 h≤h0時 ，停止所有泵運行；當h0
（6）集控室及八個水泵房之間采用環網架構，提高系統穩定性。在集控室及每個水泵房PLC控制柜中安裝光纖環網交換機，使集控室控制主機和每臺水泵房PLC控制柜組成環網，水泵運行參數、泵的啟停等命令通過環網與地面集控室控制主機進行通訊，提高系統穩定性。
（7）集控室設置兩臺控制主機，雙機熱備。在任意水平及地面集控室可以查詢所有水平的各種參量進行監測：電參數：電流、電壓、功率等；系統參數：水位、壓力、溫度等；狀態參數：閥門到位狀態、電機啟動狀態、故障狀態等。地面集控室控制主機能夠對各水平的上述參數進行監測，并做為歷史記錄進行存儲，同時還應有查詢、報表、打印等功能。
3.硬件設置
系統環網機構如圖1所示
系統在每個水泵房PLC控制柜內配置Siemens SCALANCE X308-2LD型千兆環網交換機，Siemens CPU 314-2DP模塊，TPC1062K觸摸屏鑲嵌在PLC柜體表面，柜體內部Siemens CP343-1以太網通訊模塊通過環網交換機與TPC1062K觸摸屏相連，實現數據信息實時、快速傳遞。32路數字量輸入模塊采集信號：電機運行/故障、球閥開到位/關到位、閘閥開到位/關到位、管道液位到位、浮球水位控制器。32路數字量輸出模塊控制信號：電機開停、球閥開停、閘閥開停。8路模擬量輸入模塊采集信號：三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、水泵溫度、水倉水位、管道流量、水泵出水壓力。
4.軟件設計
4.1引水方式設計
傳統的引水方式：一、射流泵抽真空方式與真空泵抽真空方式，由于存在諸多因素，不能很好地保證真空度，導致引水時間長甚至不能引水。二、水泵引水管道安裝底閥方式，本方式不用抽真空，但是降低了排水效率。
本方案設計引水罐上水：引水罐底部連接水泵入水口；頂部延伸引水管道插入道水倉中；引水罐上安裝一個補水電動球閥，球閥一端接在出水閘閥上方出水管道；管道液位水位傳感器一個用于檢測引水罐液位是否達到開泵水位。開泵之前檢測罐體是否有水，沒水則打開補水球閥，是補滿后開水泵電機。該上水方案經過實踐證明可以很好的縮短引水時間、提高水泵效率。
當出水壓力達到正常壓力后，打開出水閘閥，閘閥開到位后檢測電機電流、管道流量、出水壓力是否正常。如果不正常停止水泵，為了防止水錘對水泵的損害，先關閉閘閥，閘閥關到位后在停水泵。
4.2工作方式設計
系統設計檢修、手動、自動、全自動無人值守四種工作方式。檢修模式下任何人都無法啟動水泵；手動模式下可以任意開停每臺的電動設備，包括球閥、閘閥、電機；自動模式下可以在現場PLC控制柜上一鍵啟停旋鈕或地面上位機上一鍵啟停按鈕來實現一鍵開停水泵，并能實現自動補水，故障診斷，故障自動停機功能。全自動無人值守模式，當上位機設置水泵工作方式為全自動后，水泵在設定的時間段內自動啟停，并能實現上下級開泵數量和水倉水位聯動。
4.3系統軟件流程圖
詳見圖1，圖2
4.4程序設計
上位機設置夜間開停水泵時間，該時間通過上位機組態軟件賦值每個水泵房的CPU上，調用每臺PLC的系統時間與開停時間進行比較，如果在開泵區間內，系統自動運行全自動無人值守模式。上下級水泵聯動功能通過每個水泵房的S7 300 CPU之間相互通信來實現，相互通訊的數據有需要聯動的水泵房的水位、運行水泵的臺數、浮球高低位置。
參考文獻：
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