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基于PLC的远程水泵控制系统的设计

在基于PLC的远程水泵控制系统的设计中,采用的是系统设计领域中比较盛行的分层设计法。根据远程水泵的实际控制需要,肯富来水泵觉得可以把该水泵控制系统分为三层。

首先,设计现场控制层。在这一控制层中,发挥主要控制作用的可编程控制器。在启用可编程控制器以前,会根据事先调查的相关有效数据进行编程数据的扫描和输入。具体来说,在水泵的远程控制系统中,首先将相关检测指令进行输入扫描,在这个过程中,编程控制器会按扫描方式读入该可编程控制器所有端子上的输入信号,并将这些输入信号存入输入映像区。在本工作周期的执行和输出过程中,输入映像区内的内容不会随实际信号的变化而变化。

在相关的指令编写过程中,PLC的控制系统首先会对预先输入的数据和信息进行扫描。这种扫描的顺序是按照上下左右的顺序来完成。扫描指令要求用户编写要符合程序的语言编写要求,一般是默认用户以梯形图的方式来完成的指令的编写。在完成对水泵日常使用的具体指令之后,PLC会根据系统的要求,来自主实现其内部的逻辑数字运算,通过对结果的分析来实现对相关指令的调整和优化。最后,在指令编写完成后,该系统会将相关指令传达到相关的数据输出端口。在输出端口,编程控制器的相关指令会转化为具体的水泵的操作。

其次,在基于PLC的水泵远程控制系统中,要设计一套中央控制层,来实现对整个水泵远程控制系统的监控和操作控制。这一中央控制系统和上文所述的现场控制层要独立分开来运作,来实现功能实现的抗干扰性和独利性。具体来说,在这一层系统之中,要建立专门的水泵运行管理枢纽,这其中包括专业的工控机服务器来负责相关整体数据的采集和分析。通过远程数据的传输系统来实现对现场操作层的监管和指导,必要时完成对水样、水量、水泵工作相关数据的分析和备份,实现对水泵运行的宏观监控。同时,为了实现水泵远程控制系统的顺利执行相关操作,现场控制层有一定的自主决定权。也就是说一旦由于通讯故障而引起的数据传输的错误时,现场控制层可以进行独立操作来实现水泵日常工作的有效运行。

最后,设计物理执行层。在这一层主要是实现远程水泵控制系统对各个具体机器的监控和操作。具体来说,在现场控制层根据预先设定好的操作指令,根据各监控信息和数据的扫描制定相应的执行命令来实现对水泵的远程控制,其中包括水泵工作的开启与停止,工作时间和工作周期的调整以及水泵工作功率的设计与调整等等。和传统的以人工进行现场操控的方式相比,在可靠的数据传输的保障下,各种指令都可以通过计算机的自动化管理来实现。例如,在以往的水泵维护过程中,各个水泵工作站一般需要安排专人来值守,每天对水泵的工作状况进行现场的监管,所有的水泵的操作都是值守人员在上级水泵管理的指示下,通过人工来完成。所有的数据和信息的交互效率比较低,一旦出现故障或事故,很难在第一时间实现对水泵设备的有效操作,更谈不上对相关数据的整理与分析。基于PLC的水泵远程控制系统可以有效的规避这一点。通过在物理执行层中相关物理数据的设定,在远程控制系统操作过程中,如果水泵的日常工作出现异常的变化,远程控制系统会自动对其数据进行跟踪和扫描,根据故障的分类来进行不同的预案来处理,在处理过程中还会实现对有关数据的上传与存储,便于系统维护性能的提高与升级。

通过上述三层的设计,和在一些水泵工作企业进行了尝试性的使用,肯富来水泵厂发现在水泵的日常维护方面,基于PLC的水泵远程控制系统的工作状态比较理想。但由于水泵自身所存在的技术问题影响了整个系统指令的顺利实施,总体上来看,基于PLC的远程控制系统还有很大的推广价值。