西门子S7200在多台潜水泵自动控制系统的应用
基于西门子S7-200型PLC的智能供水控制设计
龙建 明
（杨 凌 职 业 技 术 学 院 ，陕 西 杨 凌 ７１２１００）
摘 要 ：文 章 以西 门子 ｓ７— ２００型 ＰＬＣ为 智 能 核 心 元 件 ，设 计 了 可 能 在 工 作 ／备 用 状 态 下 任 意 切 换 的 两 台 供 水 泵 电
机 的 自动 控制 系 统 ，包 括 控 制 方 案 、主 电路 、控 制 电路 （Ｉ／Ｏ 接 线 图 ）、控 制 程 序 （梯 形 图 ），并 阐 明 了 水 位 信 号 的 ＰＬＣ 识 别 问题 等技 术 细 节 ，经 过 生 产 实 际 运行 检 验 ，设 计 合 理 、运 行 可 靠
１ 控制 方案设计
本 控 制设计 以选 用两 台水 泵 的工程 水泵 电机 自 动控制 为 工作 任 务 。供 水 工程 如果 选 用 两 台 水 泵 ， 必 然存 在 两 台水 泵 的分工 问题 。在 供水 能力 上单 泵 应 能 承担 用户设 计 用 水 流量 的要 求 ，两 台泵 合 力 应 该 能 承担 用户 用水 峰值 的要 求 。在 工作 方式 上 的一
电源监视信号灯组分别监视l1l3三相电源两台水泵电机控制工作状态切换开关手动启动按钮手动停止按钮水泵准备工作指示灯简称准备灯水泵运行指示灯及必要的标签指示牌等在控制面板上的布置详见图两台水泵电机控制面板布置图32水位电极的布设根据设计方案水塔中水位电极的布设如图plc本体dc24v电源24v端过低水位低水位高水位分别接入plc地址为i10i12的控制信号输入点
０ 引 言
ＰＬＣ是可 编 程 序 的 逻 辑 控 制 器 （（Ｐｒｏｇｒａｍｍａ－ ｂｌｅ Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）的简 称 ，自 １９６９年 问 世 以 来 ，目前 已广 泛应 用 到工业 、农业 、电子 、纺织 、印刷 、 食 品加 工 、建 筑 等 生 产 领 域 的 自动 控 制 。本 设 计 西 门子 Ｓ７—２００型 ＰＬＣ为智 能 核 心元 件 ，以水 塔 （高 位水 池 ）中水 位 的维持 为 目标 ，实现 两 台供 水 泵 的 自 动 控制 系统 ，具有 造 价经济 运行 可靠 的特 点 ，能广 泛 应 用在 工农 业生 产及 城镇 供水 工程 中 。
PLC及变频器在多台泵自动恒压供水系统中的应用
PLC及变频器在多台泵⾃动恒压供⽔系统中的应⽤⽂章编号:1009—0207(2001)02—067-03P LC 及变频器在多台泵⾃动恒压供⽔系统中的应⽤3邓 巍Ξ(新疆⼯业⾼等专科学校 机电系,乌鲁⽊齐830000)摘 要:本⽂介绍了⽤ABB 公司⽣产的ACS -400型变频器和⽇本三菱公司⽣产的F1-30型⼩型P LC 所设计的⽆塔恒压供⽔系统,其中包括⽅案的确定、硬件设计及软件设计等。
此系统可合理解决三台泵在供⽔⾼、低峰时泵的切换及压⼒的稳定,可确保管⽹平稳压⼒波动<2%,泵切换时压⼒波动10%。
关键词:变频器;P LC ;恒压控制中图分类号:TP202 ⽂献标识码:A 随着异步电机变频调速技术的不断发展,恒压供⽔系统被⼴泛地应⽤到⼯业、农业、科研和民⽤等领域的各个⽅⾯。
不仅取得了显著的节能效果,还极⼤地改善了环境污染。
恒压供⽔的⽅法很多,变频器驱动⽔泵向管路供⽔,由⽔压传感器反馈信号与⽔压设定值在变频器中构成闭环,以保持⽔泵供⽔压⼒恒定的⽅法是⽬前性能最好的。
由于⽤变频器驱动的交流异步电动机能够快速平稳地进⾏调速,使得供⽔系统不仅能够精确地保持设定的⽔压值,⽽且在启停供⽔系统时没有冲击。
与其它⽅法相⽐,除了节能、卫⽣、安全、静⾳、调整⽅便、维修量⼩等特点外,还适于多系统集中控制或是实现⾃动化调节。
1 电⽓控制⽅案的确定1.1 以我校供⽔情况为例学⽣⽤⽔量波动范围较⼤,早、中、晚为⽤⽔⾼峰,上课时间基本不⽤⽔,在泵房设计中考虑⽤⽔量⼩时电机的效率,⽤⽔量⼤时压⼒要稳定,且照顾电机运⾏时间的均稳性,故采⽤三台电机泵各11K W 完成供⽔,要求系统⽆论是⽤⽔⾼峰,还是⽤⽔低⾕,压⼒都要稳定在误差10%范围内,⽽且三台电机投⼊与切换时压⼒不应超过规定范围。
管⽹⽔泵启动电流都不能有冲击。
电机、变频器、P LC 、传感器如有故障,声光报警。
综合系统供⽔质量及低成本要求,选⽤ABB 公司ACS -400型变频器⼀台(内含PI D 调节器),以确保每台电机均可以⾃动软启动及稳态时的压⼒控制。
西门子PLC S7-200SMART在五水共治中的应用
—227—《装备维修技术》2021年第3期摘 要：为了使闸门井装置更加有效合理的运行，让闸门井的管理更便利、有效、及时，减少污染水体排入环境的风险，本文介绍了一种基于西门子PLC S7-200SMAR 的闸门井自动控制系统在五水共治中的具体应用，该系统主要由PLC 控制器模块、液位传感器以及电导率计组成，通过系统运行逻辑来实现对闸门井按条件运行。
关键词：PLC；200SMART；五水共治西门子PLC S7-200SMART 在五水共治中的应用卢敏源 周超超（台州市环科环保设备运营维护有限公司，浙江 台州 318000）0引言随着社会的不断进步和发展，人民对生活环境的要求日益提高，特别是能直接看的到的水体，更加关注。
治水就是抓绿色发展优环境。
面对青山不再、绿水不再的尴尬，践行“绿水青山就是金山银山”和“山水林田湖是一个生命共同体”的理念，改善生活环境为目标。
为提高城市雨污水收集处理利用率，让五水共治更加卓有成效，因此设计了基于西门子S7-200SMART 的自动控制系统能够有效地减少管理部门人力物力的投入，提高智能化监控水平；对收集的雨污水进行智能分类别处理，并进行有效的污染溯源管理，实现城市雨、污分流，有效降低城市的水体污染，改善河道水质，减少污水管网负荷和提高污水处理效率。
1闸门井装置闸门井装置示意图如图1所示。
该装置主要由潜水泵、1#阀门（污水管道阀门）、2#阀门（雨水管道阀门）、闸门井闸阀组成，闸门井的运行机制通过闸门井内的液位计数据以及电导率数据两个条件，实现对闸门井的水质流向控制的自动化处理。
闸门井水质去向示意图如图2所示。
通过1#、2#阀门的切换实现对水质去向的控制，水质去向有两种：一种为水泵打入污水管道进入污水管网处理，另一种水泵打向雨水管道流入周边河道。
图1闸门井装置示意图图2闸门井水质去向阀切换示意图2自控系统方案闸门井自动控制系统主要有PLC 控制器模块，液位计传感器，电动闸阀，潜水泵，电导率，上位机软件等组成。
plc200循环控制水泵
plc200循环控制水泵
想用plc200做程序，4台水泵要求是：（1.）3用1备，轮换工作，（2）具有故障自投，互为备用功能，（3）某台出现故障，备用泵及时投入使用。
最佳答案
1、设一个操作间隔，比如10秒，每到操作间隔（可以用上升沿），执行如下过程；当然故障的泵立即停掉，不必等操作间隔。
2、统计运行的泵数，如果小于3，需要增泵，不作轮换；如果已等于3（不可能大于3），则作轮换处理；
3、增泵：统计未运行且没有故障的泵，如果有（大于0），把符合条件（比如累计运行时间少的）的第一个可用泵让其运行；
4、轮换：两个条件同时具备：a）已运行的泵中有达到轮换的泵（比如运行时长已超过某一设定值）；b）统计未运行且没有故障的泵数大于0；从这些可用泵中选一台符合条件的泵，替换那台需轮换的泵。
轮换过程，是先开后停还是先停后开，间隔多少等，再议。
西门子S7-200在控制系统中的应用
西门子S7-200在控制系统中的应用摘要：本文介绍S7-200在收卷机上的应用，S7-200作为西门子公司推出的一款控制器，特别是、稳定性、可靠性的性能在各行各业应用广泛。
关键词：S7-200 收卷机控制系统1.系统控制原理分切机原来的边料收卷装置采用与普通收卷相同的收卷电机进行边料收卷，由于收卷方式上的局限性，可收的边料最小宽度比较宽，对塑料薄膜造成很大浪费。
新的方案是在分切机边料位置安装一套独立的边料收卷装置，该系统以分切机薄膜线速度、边料收卷轴的周长值为参考值，同时控制边料薄膜张力，保证边料收卷和正常收卷过程严格同步。
边料收卷轴的周长通过安装在收卷轴上的编码器测量得到，首先确定收卷轴最大时为参考点，根据编码器值计算得到收卷轴周长。
边料张力通过安装在张力轴上的编码器得到，张力气缸提供的张力和边料的张力在平衡点附近波动，当平衡被破坏时，张力轴发生偏移，通过编码器可测到偏移量，然后通过调整边料电机的速度保证张力稳定在中心点。
2.系统硬件配置伺服控制器和伺服电机5.5kW、可编程控制器S7-200系列TD200显示操作界面、旋转编码器500脉冲变频器、接近开关3.系统控制功能（1）手动调整功能：手动进行各被控设备的启停和位置调整；（2）系统复位：当系统重新上电时，对编码器零点的校正。
（3）手自动切换：切换到自动时跟随主机工作。
（4）故障报警和恢复。
（5）自动过程同步控制：边料收卷电机严格与分切机薄膜速度同步，保证在任何情况下边料收卷线速度都和分切机薄膜速度以致。
4.系统特点：（1）采用西门子高动态响应伺服系统，动态响应速度高，滞后小，可实现速度严格同步，同步速度额定值3000rpm。
（2）采用了缠绕式边料收卷方式，最小边料宽度减少为原来的一半以上，大大节省了薄膜浪费。
（3）系统稳定可靠，边料收卷不影响正常的分切机工作。
（4）可适应厚度为3μ的产品。
5.计算方法分切机线速度和卷绕电机转速的关系为：通过上述公式，得到卷绕电机的参考转速，实际转速输出还要考虑张力变化带来的影响，实际转速输出6.参数设定（1）电机参数P071：供电电压，对于变频器＝380，对于逆变器来说，＝510。
基于PLC的多台水泵复杂逻辑控制
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图1 水泵控制程序流程图
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PLC在水泵控制系统上的应用
36科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 工 程 技 术随着微处理器、计算机和通信技术的飞速发展,计算机控制技术已应用于几乎所有的工业领域。
当前用于工控的计算机可分为几类:如可编程控制器、基于PC总线的工业控制计算机、基于单片机的测控装置、集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)等。
可编程控制器是应用面最广、功能最强大、使用最方便的的通用工业控制装置,她已经成为当代工业自动化的主要支柱之一。
单片机的控制系统控制效果良好但是在恶劣的环境下抗干扰能力较差,故障率较高。
而PLC控制系统,其功能实现起来比较方便,精度高,稳定性好,并且有着高可靠性,能适应比较恶劣的工业环境。
本次控制对象为水泵系统所以工作环境较恶劣,故选用PLC来构建控制系统。
1 硬件系统组成本控制系统主要由人机交换界面(HMI)、可编程控制器(PLC)组成。
1.1可编程控制器(PLC)PLC选用西门子S7-300。
S7-300是一种通用性的PLC,适合自动化工程中的各种应用场合,尤其是生产制造过程。
其模块化、无风扇结构、易于实现分布式配置、循环周期短、指令集功能强大以及用户易于掌握等特点使得S7-300在完成生产制造工程、汽车工业、通用机械制造、工艺过程及包装等工业的任务时,成为一种既经济有符合实际的解决方案。
S7-300是由机架(中央控制器/扩展单元)和各种模块组成其中包括PS电源模块,C P U 处理器模块,S M 信号模块,I M 接口模块,FM功能模块,C P通信模块。
如图1。
1.2人机交换界面(HMI)人机交换界面(HMI)又称人机接口。
从广义上说,HMI泛指计算机(包括PLC)与操作人员交换信息的设备。
在控制领域,HMI一般特指用于操作人员与控制系统之间进行对话和相互作用的专用设备。
本控制系统中选用“TP 177B color PN/DP”6寸触摸式屏幕。
水泵的PLC控制
课程设计说明书课程名称可编程控制器课程设计系别专业班级学号学生姓名指导教师2014年 12月摘要基于PLC抽水泵监控系统的控制部分是为了一些地方正常生产和安全的各种有关参数或状态的集中监测，并对有关环节加以控制。
本文主要介绍了一种基于西门子S7-200PLC的抽水泵PLC控制系统的设计方法和思路。
西门子S7-200型PLC给出了抽水泵系统传感器及执行机构的通信网络结构和系统功能设计，实现了对水泵的控制和水位监测，同时也实现了水泵运行的合理调度，并且PLC和组态能进行通讯，提高了设备利用率。
关键词：PLC；水泵；组态目录1 绪论 (1)2 系统的硬件配置 (2)2.1 PLC简介 (2)2.2 PLC的分类 (2)2.3 PLC的特点 (2)2.4 编程元件地址分配 (4)2.5控制要求： (4)2.6流程图 (5)2.7输入输出接线图 (6)3 系统软件设计 (7)3.1梯形图 (7)4 组态图 (8)5 课设总结 (10)参考文献 (11)1 绪论随着计算机控制技术的迅速发展，以微处理器为核心的可编程控制器（PLC）控制已逐步取代继电器控制，普遍应用于各行各业的自动化控制领域。
当然抽说泵也不例外，例如许多矿井下的排水系统，但有些主要还采用人工控制，也预测不了水位的增长速度，这将会影响这些地方的自动化管理水平和经济效益。
目前，抽水泵PLC的控制可以应用于许多实际生产中去，可以使许多问题得到解决，关于如何实现抽水泵PLC的控制，本文将提出一种抽水泵PLC控制的设计方案，并对其工作原理和结构做一简要介绍。
2 系统的硬件配置2.1 PLC简介PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
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西门子S7200在多台潜水泵自动控制系统的应用
作者：发布时间：2007-09-07来源：繁体版访问数：253
>摘要：本文介绍西门子S7200在多台潜水泵自动控制系统中的应用关键词：FIFO、队列、故障自投、自动轮换、功能子程序Abstract: This paper introduces the application of PLC in multi-pump auto-control system
>摘要：本文介绍西门子S7200在多台潜水泵自动控制系统中的应用
关键词：FIFO、队列、故障自投、自动轮换、功能子程序
Abstract: This paper introduces the application of PLC in multi-pump auto-control system
Key words: First in & first out, queue, fault out & auto added, working by turns, function subroutine
一、引言
化工厂、电子厂的漂染冲洗液或电镀冲洗液等工业废水为合乎排放要求，必须经过分离、沉淀等多级处理，使用污水潜水泵对此工业污水进行提升、汇集、调节等处理。
PLC因其经济性、灵活性可靠性而得到广泛的应用，PLC的软件可以完成以往传统的接触器继电器式控制无法实现的控制功能，而且程序的编制修改灵活方便。
西门子S7200系列PLC因结构紧凑，编程简单方便、指令丰富、功能齐全而得到广大工程技术人员的喜爱，广泛应用于各种中小型自动控制系统之中。
二、系统控制要求
系统要求控制五台45KW的潜水污水泵轮换工作，并且具有故障自投、互为备用功能，以保证某台水泵出现故障时，其它水泵能及时投入使用。
水泵的起停液位控制器使用浮球控制器5个，分为5级水位控制，每个浮球的高水位作为起泵信号使用，低水位作为停泵信号使用。
三、系统设计
系统的设计分为手动及自动控制系统两部分,手动控制系统作为一种应急控制而存在,自动控制系统使用PLC实现。
1 、自动控制系统设计思路
为实现多台水泵的轮换起停及故障自投功能，一个可行的设计方法是使用西门子S7200系列微型PLC （CPU224）的入表指令（ATT）及先入先出指令（FIFO），将5台水泵作为一个队列，当水泵运行或故障时出列，水泵故障排除或低水位停止时入列。
例如，队列中原来水泵的启动工作顺序为12345循环启动，当3#泵故障时出列，水泵的启动次序为1245循环启动，当3#泵修复正常后，水泵的工作次序为12453循环启动，如此类推（如图1）。
因此，我们将正常无故障的水泵作为一个备用泵队列，将正在运行的水泵作为运行泵队列，通过队列中水泵的出入来实现水泵电机的循环启动功能。
2、软件设计特点
本控制系统中，5台水泵的热继电器故障输入及5个高水位信号输入共10个输入点，5个启动水泵及一个报警输出点共6个输出点，西门子CPU224具有12个输入点，10个输出点，已满足使用要求。
启动信号：1#~5#高水位脉冲信号，共用信号，水泵启动时代表水泵的队列编号（1#~5#）从备用泵队列中出列，同时此编号入运行泵队列；
停止信号：1#~5#低水位脉冲信号，共用信号，此时水泵编号的转移从运行泵队列移至备用泵队列；
入列（入先进先出队列）：当高水位脉冲信号到达时，使用填表指令（ATT）入表
出列（出先进先出队列）：当低水位脉冲信号到达时，使用先进先出指令（FIFO）出列
故障出列：包括水泵运行或停止时出现故障时的出列,故障泵自动退出运行,并把下一台未运行的正常泵作为备用泵，随时等待启动信号；
故障定义：空气开关跳闸的输出信号、电机热继电器过载。
PLC的程序设计流程图如图2。
西门子PLC具有良好的编程界面,对于S7200的编程软件STEP7 Micro WIN,各子程序及主程序是在编写时独立分开的,各个子程序可以定义为完成各种单独功能的子程序,以主程序调用各个子程序,各子程序之间可以互为调用。
在本系统设计中,各子程序的功能定义及分配如下：
SBR0: 初始化子程序
SBR1: 备用泵初始入列处理子程序
SBR2: 故障出入列处理子程序
SBR3: 队列移位处理子程序
SBR4: 启停泵处理子程序
SBR5: 定时轮换处理子程序
以1#泵出现故障为例，在SBR2子程序中,水泵故障及修复后出入队列的部分程序如右下图3，其中，参数IN1传递的为水泵备用队列编号，参数IN2传递的为水泵运行队列编号。
软件编写时应该考虑以下问题：
1）为防止水面波动引起浮球误动作，增加延时2S判断；
2）浮球故障引起的上下水位信号中有2个或以上信号同时或短时间内接通，此时只接收一个信号，同时由PLC输出报警，以便检查故障；
3）因水泵启动方式为Y△启动，要求电机完全启动（即Y△启动转换完毕）后第一水泵后才能启动下一台水泵，同时,为了减少电机启动时对电网的冲击，都不允许两台泵在短时间内相继启动,因此，需要对启动两台水泵之间增加一个延时判断，即如果在接收一个启泵信号之后的一定时间内不能再接收第二个启泵信号。
4）水泵的定时轮换工作。