PLC可编程控制器在冷凝水回收器中的应用

李传世

摘要

目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、机械制造、轻纺及环保等各个行业。PLC不仅用于开关量控制，还用于模拟量控制，取代了传统、复杂的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。PLC已日益成为工业控制装置家族中一个重要的角色。

【关键词】冷凝水 回收 互为备用

蒸汽在传输过程中及散热设备中，靠水蒸汽凝结成水放出热量，提供热源，同时形成大量的冷凝水。使用冷凝水回收器收集冷凝水并加以利用，是减少资源浪费的重要手段，对于环境保护也有重要的作用。

本文着重介绍了PLC在冷凝水回收器中的应用，利用PLC的开关量控制功能，取代传统、复杂的继电器电路，控制冷凝水回收器水泵的手动及自动运行，故障报警，实现双泵自动切换、互为备用、无人值守功能。

1 冷凝水回收器的工作原理和结构

1.1 冷凝水回收器工作原理

暖气片等用蒸汽设备产生的冷凝水，通过管道，疏水阀进入冷凝水回收器的容器罐，容器灌不断收集冷凝水，待水位达到一定高度，液位传感器便将信号传至冷凝水回收器控制箱，启动水泵工作，将冷凝水打回锅炉房除氧器灌，进行回收处理、再利用，达到节约资源的目的。

1.2 控制箱结构

本装置共有两台电机泵，一用一备，互为备用，每台电机泵的电机功率为2.2KW。由于采用了PLC控制，减少了继电器及控制线路配线，使控制箱的体积大大减小，变成了壁挂式控制箱。

2 电气控制系统

（1）冷凝水回收器有两台电机泵，一用一备，互为备用。

（2）手动操作。自动/手动开关打在手动位置时，按1#手启按钮，1#泵运行，按1#停机按钮，1#泵停止;按2#手启按钮，2#泵运行，按2#停機按钮，2#泵停止。

手动功能适用于运行调试或自动运行故障时的临时手动运行。

（3）自动操作。手动/自动开关打在自动位置。当液位上升到上限位或设定位置时，1#泵启动运行，当液位下降到下限位或设定值时，1#泵停止;当液位再次上到上限位或设定位置时，2#泵启动运行，当液位下降到下限位或设定值时，2#泵停止，依次交替工作。

当1#泵启动不成功时，自动启动2#泵;同样，当2#泵启动不成功时，自动启动1#泵。

（4）超高、超低水位报警。

（5）严禁水泵无水空转。

3 主回路及控制回路原理图

3.1 原理图

如图1所示。

3.2 控制图要点

（1）图中设SA手动、自动转换开关，用于在手动和自动运行之间切换，手动位置用于调试或自动控制出现故障时使用;自动位置用于正常工作时使用。

（2）液位控制器输出4个位置，其中0V黑色线为共用线，3X红色线为上上限水位;2X黄色线为上限水位;1X兰色线为下限水位;0X绿色线为下下限水位。

（3）KH1、KH2为热继电器，其常闭辅助触点串联在接触器线圈回路中，不仅对泵的运行起到保护作用，并且KM1、KM2常开辅助触点输入到PLC中参与编程，与PLC程序配合，达到一台泵故障时，另一台泵能够自动启动，实现互为备用、两台泵依次交替工作的目的。

4 程序设计

4.1 输入点地址分配

10.0：超低水位（下下限）输入

10.1：超高水位（上上限）输入

10.2：高水位（泵启动）输入

10.3：低水位（泵停止）输入

10.5：1#泵启停状态输入

10.6：2#泵启停状态输入

4.2 输出点地址分配

Q0.0：超低水位输出

Q0.1：超高水位输出

Q0.2：1#泵启动输出

Q0.3：2#泵启动输出

4.3 程序编写

如图2所示。

4.4 程序要点

（1）利用SM0.1首次扫描置1功能，将PLC内部继电器M0.0置1，使一号泵处于选择状态。

（2）一号泵动作后，利用置位和复位继电器使M0.0置0，使M0.1置1，使二号泵处于选择状态，一号泵处于备用状态;二号泵动作后，利用置位和复位继电器使M0.0置1，使M0.1置0，使一号泵处于选择状态，二号泵处于备用状态，达到依次交替工作的目的。

（3）利用KM1的常开触点使一号泵保持运行，若KM1不动作，表示一号泵故障，M0.1置1，二号泵启动;利用KM2的常开触点使二号泵保持运行，若KM2不动作，表示二号泵故障，M0.0置1，一号泵启动，达到互为备用的目的。

（4）高水位继电器动作时，表示系统出现故障，水位只升不降，需要检修。

（5）低水位继电器动作时，表示水泵不停，控制系统故障，水泵无水空转，可能会损坏水泵，需要检修。

5 结束语

PLC可编程控制器可取代复杂的继电器控制电路，而且一个触点可多次使用，编程灵活。应用在冷凝水回收器中，能够实现2台水泵自动交替工作，还实现了互为备用的功能，其中一台水泵故障时，能够自动启动另一台水泵，而在传统的继电器电路中则很难实现，往往使用手动选择的方法实现该功能。

PLC可编程控制器可靠性高，较继电器电路故障率低，继电器电路经常发生线圈烧坏、接触不良、触点粘连等故障，而PLC中则很少出现，能够减少大量的维修时间及维修成本。

参考文献

[1]廖常初.PLC编程及应用（第三版）[M].北京：机械工业出版社，2008.

[2]田淑珍.S7-200 PLC原理及应用[M].北宋机械工业出版社，2009.

[3]张运刚等.PLC技术与应用[M].北京：人民邮电出版社，2007.