用PLC控制微型水泵系统

　　我公司的生产过程中需加注多种辅料，原设计采用半自动方式分散控制。当流量要求变动时，响应时间慢，控制精度差，不能满足对过程控制持续性、安全性、稳定性的要求。对辅料添加流程进行自动化改造后，以可编程序控制器（PLC）为核心进行控制，通过设定运行程序对多台添加泵进行监控，有效提高了运行效率，保证了生产质量。

    选用的微型泵除流量、压力等一般要求外，特别要求具有良好的自吸能、不污染所输送的流体、不干扰控制系统、效率高、噪音低、寿命长。对多种泵比较后，选用了质量最好的国产“气海”WNY系列调速微型水泵。WNY型调速微型水泵属于薄膜泵的一种，采用了进口无刷电机，自带PWM（脉宽调制）线，能方便可靠地调节流量，还能输出电机转速反馈信号（FG)，其转速与流量成正比，很便于自动控制。并且从源头上消除了有刷电机的干扰杂波问题。

    控制系统主要由PLC主控模块，电源模块，显示屏，输入、输出模块，现场仪表以及其他辅助设备组成。PLC主控模块负责发出和接收各种运行程序指令，是整个控制系统的中枢，要求具有高可靠性和稳定性。稳定可靠的电源供应是整个系统安全、可靠运行的重要条件。开关量、数据输入、输出模块是PLC装置正确接收信息和发出指令的关键设备，要求有高可靠性、稳定性，能实现某些电、磁的隔离功能。　　

    主机自动采集的主要数据有：辅料液位、微型真空泵的转速、电磁阀的工作状态与启闭位置、水泵出口压力等。数据自动采集主要由PLC实现，PLC模拟量输入模块通过传感器连续检测辅料液位，将液位变化信号进行转换处理，控制水泵的启停。微型泵电机的转速、出口压力主要用于监测水泵、电机的运行状况，超限报警，以避免水泵和电机损坏。PLC的数字量输入模块将各种开关量信号采集到PLC中作为逻辑处理的条件和依据，控制排水泵的启停。

　　在数据采集过程中，模拟量信号的处理是将模拟信号变换成数字信号(A/D转换)，其变换速度由采样定律确定。一般情况下，采样频率应为模拟信号中最高频率成分的２倍以上，这样经A/D变换的精度可完全恢复到原来的模拟信号精度。A/D变换的精度取决于A/D变换器的位数。同时，PLC所采用的A/D模块均以积分方式变换，可使输入信号的尖峰噪音和感应噪声平均化。

    系统的特点有：PLC控制程序采用模块化结构，系统可按程序模块分段调试，分段运行。该程序结构具有清晰、简捷、易懂，便于模拟调试，运行速度快等特点。根据工艺要求，自动实现水泵的切换。泵由于故障等原因停止运转时，能以声光报警。用PLC进行流量累积。在液晶屏上动态监控辅料流量和水泵的运行状况，实时显示液位、流量、压力、温度、电机转速等参数，异常时立即报警。监控电磁阀的状态，并与水泵联锁控制。

采用PLC控制多台可调速微型水泵的系统具有可靠性高、经济实用、通过更改软件来适应多种工艺的优点，很好地实现了设计目标。

SLS-2012-05