FX2N系列PLC在水泵自动控制中的应用

2013-09-21肖天非

时代农机 2013年3期

关键词：程序段水塔触点

肖天非

（贵州电子信息职业技术学院，贵州凯里 556000）

水塔水位的控制模拟图如图1所示S1～S4为液位传感器，其中S1/S2应分别安装于水池水位的下/上极限位置，S3/S4应分别安装于水塔水位的下/上极限位置，及时传递水位信号，以便控制。L1、L2均为抽水电动机。

图1 水塔水位控制示意图

1 控制要求

当水池水位低于水位下限时S1液位传感器输出信号为1（即S 1为ON）,水泵电动机L2运转，水池开始进水，同时定时器也进行定时，4 s后，如果S 1的输出信号仍为ON，表示没有进水，出现故障，产生报警。当水位达到S2位置时，S2液位传感器输出信号为1（即S2为ON），水泵电动机L2停止运行。当水塔水位低于水位下限时，水塔液位传感器S3输出信号为1（即S3为ON），且S 1输出信号为0时（即水池内有蓄水），水泵电动机L1进行抽水。当水塔水位高于水位上限时（即S4为1）电动机L1停止工作。水池和水塔的进水也可由手动进行控制。

2 分析工艺过程，明确控制要求

图2 水塔水位控制系统工作流程图

由控制要求可知，水塔水位的工作流程如图2所示。打开电源，首先对水池水位进行水位检测，若水位低于最低水位时，L2电动机工作，自来水从进水口流入，若进水口内没有水流入时，表示故障，产生报警。当达到最高水位时，L2电动机停止工作。当水塔水位低于最低水位，且水池内有水时，L1电动机工作。当水位达到最高水位时，L1电动机停止工作。

L1和L2电动机均可手动控制，加上电源的开关控制，因此共需要4个控制按钮S1～S4液位传感器可理解为行程开关，信号为1表示触点闭合，信号为0表示触点断开。M1和M 2电动机分别由KM1和KM2控制。

3 PLC选型

PLC选型的基本原则是满足控制系统的功能需要，满足系统点数的要求，并且有15%～20%的备用量，根据程序存储器容量，考虑经济型和实用性，本案例可选三菱FX2N系列可编程控制器。

输入信号有按钮4个、液位传感器4个，共8个输入信号。考虑到留有15%的备用点，即8×(1+15%)=9.2,取整数9，因此共需9个输入点。

输出信号有电动机接触器2个、报警灯1个，共3个输出信号。考虑到留有15%的备用点，即3×(1+15%)=3.45,取整数3，因此共需3个输出点。

因此，可选用FX2N-32MR系列可编程控制器，它有16个输入点、16个输出点，完全满足本例的要求。

4 I/O地址分配

根据控制要求及控制分析可知，该系统需要8个输入信号和3个输出信号，其输入/输出分配表如表1所示。

表1 水泵自动控制输入/输出端子分配表

5 PLC控制程序设计

本例动作要求不算复杂，可采用经验设计法。根据被控对象的控制功能，首先选择典型环节程序段。由于所选择的程序段通常并不能完全满足实际控制的要求，所以还应对这些程序段进行组合、修改，以满足本设备的控制要求。

当按下启动按钮SB0时，X4触点接通，辅助继电器M10通电并自锁，液位传感器进行水池水位检测，若低于水位下限，即X0接通，辅助继电器M0通电，L2电动机驱动，水池进水，延时4秒后进行水位判断：若X0仍为接通状态，则辅助继电器M1通电并自锁，发出报警信号；若X0为断开，则Y1通电，L2电动机驱动，水池继续进水。当水池水位达到最高位，X2接通，L2电动机停止工作，M2通电并自锁，Y0得电，即L1电动机驱动，当到达最高位X 3常闭触点打开，Y0掉电，L1停止运行。 L1和L2均配有手动开关信号X6和X7。

梯形图设计根据系统工艺要求如图3所示。