CN104265654B - 抽水机控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抽水机控制方法,该抽水系统采用PLC系统控制抽水水泵,PLC以水泵运行状态作为基本条件,通过三个判断条件来控制水泵的启停,该三个条件为水泵的运行电流信号、水泵出口压力信号以及液位信号;当水泵运行时将采集到的信号与设定参数进行比较,以液位信号为基本判断条件,结合压力信号和电流信号进行综合判断。本发明采用三个判定条件来判定水泵是否已经将水抽干,在不增加备用检测传感器的情况下,实现水泵安全运行和检测传感器故障报警,采用冗余PLC和备用模块,增加了系统的可靠性,稳定性,系统完全实现自动控制,实现无人值守,节省劳力,减轻工人劳动强度,在基础施工基坑排水工程中,方便实用。
Description
技术领域
本发明涉及一种抽水机的控制方法,属于排水技术领域。
背景技术
由于电力系统送电线路施工路径长,地形条件复杂,基础施工时常遇到水坑、泥水坑等恶劣地质条件,基坑开挖、支模、基础浇筑时均需要采取排水措施。目前排水措施主要有内排和外排两种方法,内排法仅适用于土质条件好不易坍塌的地质情况;外排法是在土质条件恶劣,且内排法无法解决的情况下,利用在基坑周围设置的排水井进行外排水。
外排水时,排水井内的抽水机必须24小时不间断抽水,在周围抽水泵同时抽水的作用下,使基础坑下方水位急速下降,让基坑下方水位短暂空缺,使基坑下方形成凹形水位。当抽水机出水量大于井内的涌水量时,由于施工人员无法直观掌握排水井内水位情况,无涌水时或涌水不足时需停止抽水。如果水泵继续空载工作,会导致水泵损毁,(没有水的冷却和润滑,会导致水泵密封圈和轴套的烧毁,还会导致叶轮密封环抱死,致使电机堵转烧毁。)此时需要工作人员立即停机。如果停止时间太长,地下水会在渗透压的作用下,迅速补充至基坑范围内,使前面的工作成为无用功。这就需要工作人员在停机后一定时间内必须启动抽水设备。这样反复的启停无形中加大了工作人员劳动强度、浪费能源,也容易损毁设备。若停滞时间过长,则会大大降低工作效率。
目前,市场上有很多用于水泵的控制系统,但其普遍存在检测不全面,控制方式复杂等缺点。
实用新型内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种抽水过程全自动,无需人工值守,节省劳动力,减少工人劳动强度,设备利用率高且水泵不会干抽的抽水机控制方法。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种抽水机控制方法,该抽水系统采用PLC系统控制抽水水泵,PLC以水泵运行状态作为基本条件,通过三个判断条件来控制水泵的启停,该三个条件为水泵的运行电流信号、水泵出口压力信号以及液位信号;当水泵运行时将采集到的信号与设定参数进行比较,以液位信号为基本判断条件,结合压力信号和电流信号进行综合判断。
当水泵运行且液位信号低于设定值时,水泵出口压力低于设定值或者运行电流信号低于设定值时,说明水位达到停泵的条件,就停止水泵,如果采集到的液位信号低于设定值,并且水泵出口压力低于设定值,但是运行电流信号高于设定值,说明水位应该已经达到停泵的条件,但是电流传感器可能损坏,因此停止水泵并且输出电流传感器报警,如果采集到的液位信号低于设定值,并且运行电流信号低于设定值,但是水泵出口压力高于设定值,说明水位应该已经达到停泵的条件,但是压力传感器可能损坏,停止水泵并且输出压力传感器报警,如果采集到的液位信号高于设定值,但水泵出口压力低于设定值并且运行电流信号低于设定值,说明水位应该已经达到停泵的条件,但是液位传感器可能损坏,停止水泵并且输出液位传感器报警,当水泵停止时将采集到的信号与设定参数进行比较,如果采集到的液位信号高于设定值,启动水泵;水泵启动后,转入水泵运行状态监测判断,如果液位传感器损坏,给出的液位信号为错误信号,则会停止水泵,防止水泵干抽损坏。
为了保证系统的可靠,采用三条件限定水泵运行,即水泵的运行电流信号、水泵出口压力信号以及液位信号,PLC采集的水泵运行电流信号来自电流传感器,电流传感器输入信号来自水泵的运行电流互感器,水泵出口压力信号来自压力传感器,压力传感器安装在水泵出口,液位信号来自液位传感器,液位传感器采用高精密级别的模拟量传感器。
为了保证系统的可靠稳定,PLC采用具有冗余功能的PLC,用于信号采集的模拟量输入模块配置备用模块。当PLC的主CPU出现故障后,备用CPU运行,保证系统的可靠性。
由于采用了上述技术方案,本发明取得的技术进步是:
本发明采用三个判定条件来判定水泵是否已经将水抽干,在不增加备用检测传感器的情况下,实现水泵安全运行和检测传感器故障报警,采用冗余PLC和备用模块,增加了系统的可靠性,稳定性,系统完全实现自动控制,实现无人值守,节省劳力,减轻工人劳动强度,在基础施工基坑排水工程中,方便实用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明:
由于在送电线路基础施工过程中,经常遇到恶劣地质环境,基础施工需要排水,通常采用在基础坑四周设置排水井的方式,利用水泵抽水来完成施工,水泵在抽水过程中,由于缺少人员专门看护,经常发生水泵烧毁的情况,即使派专人看护,由于看护人员的疏忽,也经常烧毁水泵,给施工带来不小的麻烦,即影响进度又增加成本。
针对上述状况,发明人仔细研究水泵运行中的各种特征,对其电气运行特点,进行分情况针对性处理,采用科学可靠的控制方法,达到保护水泵稳定运行的目的。
发明人经过分析发现,水泵之所以烧毁是因为干抽的原因,解决干抽的问题需要知道水是否抽完,根据各种水泵烧毁情况的分析,发明人发明了如下方法:
1、采用液位检测装置---液位传感器来检测液位,通过液位来判断水是否已经抽干,为了保证液位传感器的可靠性和稳定性,采用高精密级别的模拟量液位传感器(输出4~20ma电流信号,随时检测液位状态),如果液位在设定值范围内,说明有水,如果超出设定值范围,说明无水或者传感器已经损坏,或者采集模块损坏。
2、采用压力检测装置---水泵出口压力传感器(输出4~20ma电流信号),通过检测水泵出口的压力情况,判断是否还有水,如果压力存在且在正常值范围内,说明有水,如果没有压力或者压力超出正常值范围,则说明没水或者压力传感器已经损坏,或者采集模块损坏。
3、随时检测电机运行电流---电流传感器(电流变送器,输出4~20ma电流信号),将电流互感器输入的电流信号转换为4~20ma电流信号,如果电流在设定值范围内,说明有水,水泵正常工作,如果电流超出设定值范围,说明无水或者电流检测回路器件损坏,或者水泵已经烧毁(电流远超出正常范围,继电保护没动作时)。
之所以设置三个传感器来判断是否水已经抽干,因为如果采用单个传感器(比如液位传感器),当传感器损坏时,无法判断,还会造成水泵烧毁。即使采用两个传感器(液位传感器和水泵出口压力传感器),也可能出现同时损坏的情况,因此,为了保证系统的可靠性,采用三个传感器,进行综合判断。
PLC程序首先判断水泵运行状态,以此作为基本判别条件:当水泵运行时将采集到的信号与设定参数进行比较,判断采集到的液位信号是否低于设定值,水泵出口压力是否低于设定值,运行电流信号是否低于设定值,只要三个条件有两个或者全部满足,就说明无水,需停止水泵。
如果三个条件有一个不满足,其它两个满足,按下述程序处理:采集到的液位信号低于设定值,并且水泵出口压力低于设定值,但是运行电流信号高于设定值,停止水泵并且输出电流传感器报警;采集到的液位信号低于设定值,并且运行电流信号低于设定值,但是水泵出口压力高于设定值,停止水泵并且输出压力传感器报警;采集到的液位信号高于设定值,但水泵出口压力低于设定值并且运行电流信号低于设定值,停止水泵并且输出液位传感器报警。
如果三个条件只有一个满足,按下述程序处理:采集到的液位信号低于设定值,但是运行电流信号不低于设定值同时水泵出口压力不低于设定值,水泵继续运行并输出液位传感器报警,此时,电流信号和压力同时满足才能停止水泵;采集到的运行电流信号低于设定值,但是液位信号不低于设定值同时水泵出口压力不低于设定值,水泵立即停止并输出严重故障报警信号;采集到的水泵出口压力低于设定值,但是液位信号不低于设定值同时运行电流不低于设定值,水泵继续运行并输出压力传感器报警,此时,电流信号和液位信号同时满足才能停止水泵;
当水泵停止时将采集到的信号与设定参数进行比较,如果采集到的液位信号高于设定值,启动水泵。
通过上述程序的处理,基本上杜绝了因传感器故障引起的误判,导致水泵烧毁的情况。
为了保证系统更加可靠稳定,PLC控制系统采用冗余PLC,配置一套主机和模块,然后针对信号采集的模拟量输入模块,单独配置备用模块。当PLC系统的主CPU出现故障后,备用CPU即投入使用,保证系统的正常运行。
Claims (3)
1.一种抽水机控制方法,其特征在于:采用PLC控制抽水水泵,PLC采集水泵的运行电流信号,水泵出口压力信号以及液位信号;PLC程序根据水泵运行状态选择启停水泵:当水泵运行时将采集到的信号与设定参数进行比较,如果采集到的液位信号低于设定值,并且水泵出口压力低于设定值或者运行电流信号低于设定值,停止水泵,如果采集到的液位信号低于设定值,并且水泵出口压力低于设定值,但是运行电流信号高于设定值,停止水泵并且输出电流传感器报警,如果采集到的液位信号低于设定值,并且运行电流信号低于设定值,但是水泵出口压力高于设定值,停止水泵并且输出压力传感器报警,如果采集到的液位信号高于设定值,但水泵出口压力低于设定值并且运行电流信号低于设定值,停止水泵并且输出液位传感器报警,当水泵停止时将采集到的信号与设定参数进行比较,如果采集到的液位信号高于设定值,启动水泵。
2.根据权利要求1所述的抽水机控制方法,其特征在于,PLC采集的水泵运行电流信号来自电流传感器,电流传感器输入信号来自水泵的运行电流互感器,水泵出口压力信号来自压力传感器,压力传感器安装在水泵出口,液位信号来自液位传感器,液位传感器采用高精密级别的模拟量传感器。
3.根据权利要求1所述的抽水机控制方法,其特征在于所述PLC采用具有冗余功能的PLC,用于信号采集的模拟量输入模块配置备用模块。
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