摘要： 排水泵常采用軟起動控制方式。基于微型可編程控制器的軟起動控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對水泵的起?？刂啤⑦\行監(jiān)視和保護功能。 

關(guān)鍵詞： 微型可編程控制器 水泵起動 控制

1、前言
     排水泵站所使用的水泵功率一般都比較大,為了避免水泵電機直接起動時產(chǎn)生的沖擊電流對電網(wǎng)的影響一般采用間接的方法起動水泵。常用的間接起動方法有Y-D起動方法、自耦降壓起動方法和軟起動方法。對于這些起動方式，傳統(tǒng)的二次控制線路通常使用多個中間繼電器和時間繼電器來實現(xiàn)。隨著技術(shù)的發(fā)展，很多設(shè)備需要改造，如起動方式和元件的升級換代；很多設(shè)備在遠程操作和使用方法需要調(diào)整，如就地控制改為遠動控制或計算機控制等。對于這些技術(shù)的更新，傳統(tǒng)控制回路設(shè)計方式所存在的元件數(shù)量多、接線復雜、通用性差等缺點給設(shè)備的改造、維護帶來了較多的困難。
　　 因此，有必要對間接起動水泵的控制線路進行改進，使控制線路簡單可靠、適應(yīng)性強而且功能豐富，一種新型的自帶編程器的微型可編程控制器可以達到這樣的目的。 
2、微型可編程控制器與傳統(tǒng)控制方式的比較
2.1微型可編程控制器的簡介
　　 以西門子公司生產(chǎn)的通用邏輯控制模塊LOGO!為例，它是集控制功能、操作和顯示單元、電源、程序模塊的接口、可調(diào)的基本功能（如接通和斷開延時繼電器和脈沖繼電器等）、時間開關(guān)、二進制指示器、文本顯示、多種設(shè)備類型的輸入/輸出等功能于一體的微型可編程控制器。一個標準的控制器有8個開關(guān)量輸入，4個繼電器輸出，其尺寸為72x90x55mm。它為節(jié)省系統(tǒng)占有空間、簡化安裝復雜度、有利與系統(tǒng)的制造和標準化而生產(chǎn)的。用戶的控制程序既可以通過使用控制器本身集成的6個操作按鈕和LCD面板進行輸入、編制和顯示，也可以在PC機上應(yīng)用軟件進行編制、測試、模擬和打印控制程序。
2.2 與傳統(tǒng)控制方式的比較
　　 與傳統(tǒng)的繼電器控制方式比較LOGO!有很多的優(yōu)點：
　　 （1）可以極大的減少繼電器的使用數(shù)量和線路的復雜程度從而簡化設(shè)備的安裝和維護工作提高系統(tǒng)的可靠性。
　　 （2） 以LOGO!為核心的水泵起動控制線路的硬件連接具有極強的兼容性。Y-D起動方式、自耦降壓起動方式和軟起動方式的硬件僅有很小的差別，稍加改動就可以相互通用，有利于實現(xiàn)標準化設(shè)計和舊設(shè)備的改造。
　　 （3） 起動控制系統(tǒng)的控制邏輯幾乎全部由LOGO!內(nèi)部的程序完成，在制造和運行當中，可以隨時根據(jù)需要修改程序，使系統(tǒng)的使用和維護變得十分方便。
　　 （4）具有與上位計算機通信的功能，為水泵控制系統(tǒng)進一步提高自動化程度和實現(xiàn)遠程監(jiān)控奠定了基礎(chǔ)。
　　 雖然該控制器優(yōu)點很多，但是它也有一些缺點。
　　 （1）與傳統(tǒng)的繼電器控制比LOGO!控制方式元件的投資稍大。
　　 （2）除硬件連接外，LOGO!控制器需要編程實現(xiàn)控制，增加了編程和調(diào)試的工作量。
　　 （3）控制的輸入和輸出點數(shù)受LOGO!控制器自身輸入輸出端口的限制數(shù)量有限，對較多控制點的系統(tǒng)無能為力。
　　 總之，雖然LOGO!控制器有些缺點，但是其所具有的優(yōu)點十分適應(yīng)對水泵起動的控制。
3、以軟起動方式為例介紹系統(tǒng)的構(gòu)成
3.1 系統(tǒng)綜述
　　 某泵站使用了三臺軟起動器分別對三臺雨水泵實現(xiàn)一對一的軟起動控制。每個 LOGO!控制器與一臺軟起動器安裝于泵站控制室內(nèi)的水泵控制柜內(nèi)，操作人員可以根據(jù)安裝于控制室內(nèi)的超聲波液位計變送器顯示的液位值控制水泵的起停。每面控制柜內(nèi)主要分為一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)兩部分。
3.2 一次系統(tǒng)

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　　 參看一次系統(tǒng)原理圖，柜內(nèi)一次系統(tǒng)主要電氣設(shè)備包括：一臺西門子3RW34軟起動器、一套3NP4070帶有保護半導體元件熔斷器的負荷開關(guān)、一組旁路交流接觸器和三只電流互感器?？刂苽?cè)發(fā)出命令后軟起動器開始起動水泵，待起動完成后由接觸器自動將軟起動器旁路以實現(xiàn)對軟起動器的保護。
3.3二次系統(tǒng)各回路功能
　　 參看二次系統(tǒng)原理圖，水泵軟起動系統(tǒng)的控制核心為西門子公司生產(chǎn)的LOGO!230RC#微型控制器。它有8個開關(guān)量輸入點和4個繼電器輸出點。應(yīng)用這些輸入輸出點可對軟起動系統(tǒng)進行控制，詳述如下：

　　*控制器的“L”和“N”端為工作電源輸入端，輸入工作電源為220VAC。為了消除線路的峰值電壓對控制器內(nèi)部電子元件的損害，須要在“ L”、“N”端并聯(lián)一個金屬氧化物壓敏電阻RV，RV的工作電壓應(yīng)至少大于額定工作電壓的20%。
　　*“I1”端為起動端，按下SA1按鈕起動水泵。
　　*“I2”端為停止端，按下SA2按鈕停止水泵。
　　*“I3”端引入接觸器KM的工作信號，用來反應(yīng)水泵進入工作狀態(tài)。

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　　*“I4”引入熱繼電器和水泵的綜合保護器信號。熱繼電器FR指示水泵電機過負荷、堵轉(zhuǎn)和缺相故障；繼電器KA1指示潛水泵水下密封倉內(nèi)故障情況。
　　*“I5”引入超聲波液位計低液位保護開關(guān)量，當泵池內(nèi)液位達到或低于設(shè)定最低水位時，控制水泵停機，以達到保護潛水泵的作用。
　　*“I7”引入軟起動器工作狀態(tài)信息，實現(xiàn)對軟起動器的監(jiān)視。
　　*“I8”引入軟起動器的故障信息。
　　*“Q1”按下SA1按鈕后，如果設(shè)備無故障信息輸入，“Q1”將向軟起動器發(fā)出起動命令水泵起動開始。
　　*“Q2”當“I4”、“I5”和“I8”端接到故障信息時“Q2”繼電器接通指示燈指示故障，同時“Q1”發(fā)出停泵信號。
　　*“Q3”在泵正常工作時指示水泵工作狀態(tài)。
　　另外，除上述輸入、輸出功能外，控制器的顯示單元還可以實現(xiàn)對輸入、輸出信號的動態(tài)顯示，利用文本/參數(shù)顯示功能塊在LCD顯示單元上進行預(yù)置信息文本（如：軟起動運行，運行故障）的實時顯示。
4、結(jié)束語
　　以微型可編程控制器為核心水泵起動控制線路不僅實現(xiàn)了對水泵的起?？刂啤⑦\行和故障的監(jiān)視以及保護功能，而且減少了傳統(tǒng)繼電器的使用數(shù)量，簡化了安裝和接線工作量，提高了系統(tǒng)的可靠性，還增加了遠動和自動控制功能。這種設(shè)計方法已經(jīng)在一些工程中得到應(yīng)用。