自动化控制设计
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自动化控制设计范文第1篇
1PLC技术及自动化控制系统概念
1.1PLC技术
工业自动化水平是衡量国家经济生产力水平的关键性标准，在这个过程中，工业自动化模式的发展，有利于促进国民经济的健康、可持续运作。随着科学技术的不断创新及应用，电气自动化系统已经成为工业发展体系的关键构成部分，该系统实现了对计算机技术、网络技术等的应用，自动化控制器是该技术系统的核心部件。在实践工作中，PLC自动化控制系统实现了对处理器、电源、存储器等设备的结合性应用，通过对各个设备应用功能的结合，有利于提升自动化控制系统的运作效率。在这个过程中，电源设备是该系统正常运作的基础，一旦电源设备不能正常发挥其功能，就会导致控制系统停滞的状况。在控制系统运作环节中，处理器是该系统的核心构成要素，在工作场景中，其需要进行相关数据信息的处理及转化，其具备良好的处理功能，为了应对电气自动化的复杂性工作环境，必须实现功能系统、设备运作及管理系统、监督系统等的协调。
1.2自动化控制系统优化概念
为了提升PLC自动化控制系统的运作效率，必须进行相关优化设计原则的遵守，满足被控制对象的工作要求，针对控制系统的基本功能及环境应用状况，展开积极的调查及研究，满足该系统优化设计工作的要求。这需要进行系统相关运作数据资料的整理及分析，进行系统设计及应用方案的优化选择。为了提升系统的整体运作效率，进行系统设计方案的科学性、规范性、简约性设计是必要的，从而降低系统的整体运作成本，实现系统综合运作效益的提升，确保系统整体运作的安全性及可靠性。为了提升系统的生产效率，进行PLC自动化控制目标的制定是必要的，进行工作实际与系统运作状况的结合，实现PLC容量模块的合理配置。
2PLC自动化控制系统设计方案
2.1硬件设计模块
为了实现自动化控制系统的稳定性运作，必须为其创造一个良好的硬件设计环境，这就需要进行硬件设计方案的优化，实现其内部各个工作模块的协调，进行控制系统工作总目标的制定。
2.2输入电路设计模块
输入电源是PLC自动化控制系统正常运作的基础，控制系统的供电电源具备良好的工作适应范围。为了满足现阶段自动化控制系统的工作要求，需要进行电源抗干扰性的增强，降低环境对输入电源的工作影响，这就需要进行电源净化原件的安装，实现隔离变压器、电源滤波器等的使用。在隔离变压器工作模块中，进行双层隔离方案的应用是必要的，实现屏蔽层的构建，降低外部环境高低频脉冲的影响。在输入电路设计过程中，需要进行电源容量的控制，优化电源的短路防护工作，确保电源系统的稳定性、安全性运作，提升输入电源的整体容量，为了提升电路的整体安全性，需要专门安装相应型号的熔丝。
2.3输出电路设计模块
在输出电路设计过程中，需要遵循自动化控制系统的相关生产工作要求，进行电路设计准备体系的健全，在这个过程中，通过对晶体管等的利用，进行变频器调速信息、控制信息等的输出，实践证明，通过对晶体管的利用，可以实现PLC控制系统运作效率的增强。在频率较低的工作环境中，需要进行继电器设备的选择，将其作为输出电路设备，该工程流程比较简单，且具备较高的工程应用效益，有利于增强自动化控制系统的整体负载能力。在这个过程中，为了避免出现浪涌电流的冲击状况，需要在直流感性负载旁进行续流二极管的安装，进行浪涌电流的有效性吸收，实现PLC自动化控制系统的稳定性运作。
2.4抗干扰设计模块
为了降低外部环境对系统运作的干扰，可以进行隔离方法的使用，在这个过程中，通过对超隔离变压器的使用，进行系统高频干扰状况的隔离。这也可以进行屏蔽方法的使用，进行干扰源传播途径的阻断，提升控制系统的整体抗干扰性，在实际工作场景中，可以将PLC工作系统放于金属柜内，金属柜具备良好的磁场屏蔽及静电屏蔽功能。为了减少控制系统运作过程中的干扰状况，进行布线分散干扰模式的应用是必要的，确保弱点信号线、强电动力线路等的分开走线。
3结语
为了实现社会经济的稳定性发展，必须进行PLC自动化控制方案的优化，实现硬件设计模块、软件设计模块、抗干扰模块等的协调，提升控制系统的整体运作效益。
参考文献
[1]李怀智.试析PLC自动化控制系统的优化设计[J].中国新技术新产品，2011（11）.
[2]何富其.基于PLC的自动化控制系统的配置及组态分析[J].制造业自动化，2011（06）.
自动化控制设计范文第2篇
随着时代的不断发展，楼宇的设计中也逐渐加入了智能的因素，在智能化发展的趋势下，楼宇自动化控制系统在建筑行业得到了广泛的应用。在实际的建工工程中，自动化系统不断走向发展与完善，但是关于楼宇自动化控制系统的失败案例也有不少，这就要求我们在实际工作中对自动控制系统进行进一步的完善。本文就对楼宇的自动化控制系统进行了深入浅出的分析与探讨，希望能为楼宇建设的自动化系统控制的相关设计提供一些参考。
【关键词】自动化 控制系统 完善
近年来我国的经济建设得到高速的发展，楼宇的建设开始全面开展，同时也带动了楼宇自动化系统控制建设的发展。楼宇自动化控制系统主要包括四大部分，包括主机、现场监控器、通信网络和仪表。楼宇自动化系统对建筑内的何磊设备进行监控，保证了运行的安全、可靠，同时还能节省人力和物力。但是，因为我国的楼宇自动化控制的发展比较晚，在设计和施工等方面还只是处于初级发展阶段，在具体的设计和施工方面还存在着很多不合理的地方，所以会有运行不良、使用寿命短等问题的出现。所以，根据实际情况，我们要针对楼宇自动化设计的特点对相关的管理功能进行选择，同时还要在实际的工作中积累关于自动化控制的相关经验，使系统设计得到相应的完善，使楼宇自动化控制系统真正的发挥出相应的功能。
1 简述自动化控制系统有哪些基本的功能
在楼宇自动化系统设计中采用的数据通常情况下都是根据自动采集而来的数据，这些数据可以作为系统运行的一种参数，对运行情况进行自我监控，对系统中的各个指标进行全方位的调动，进而实现和创造经济效益和相应的社会效益。
1.1 自动化系统具有数据自动采集的功能
对现地控制单位之间传送的数据进行的处理和存储要建立在系统数据库的基础之上，用上位计算机对系统的相关参数进行分析，从而形成系统运行的参数。在数据库中提取的数据资料可以对自动控制进行调节，通过本身的记录、检索等功能为系统的工作人员的灵活调用作为参考。
1.2 自动化系统具有自动监控与调节的功能
想要提高系统的监控水平和调节水平，可以达到减少对系统操作失误的目的。但是，系统具有本身的复杂性，人工的监控是难以达到要求的，所以就需要自动监控和调节功能的开发与利用。对各种功能设置模拟操作系统，这个系统的设置要建立在数据科学合理的基础上。将自动系统的指令设置在屏幕显示器上，根据计算机屏幕显示执行的步骤，这样就可以对系统运行进行一目了然的监控了。
1.3 总动画系统具有现地控制单元的功能
这个功能应该在自动化操作系统中某个环节的后面，进行现地的现实和处理，同时将操作的具体情况传到主控层。主控等再根据指令对是否满足指令的条件进行分析。最后按照发出的指令将硬件运行到相应的位置上。现地控制一般都会设置权限开关，根据开关实现远程的切换，同时依然可以使用手动的方式进行辅的操作，手动操作还可以解决特殊情况下的燃眉之急。
2 对数据采集的设计
在对自动化系统进行上述三项基本功能的设计的时候，一定要体现出系统基本功能之间的共通性，还要对这些功能进行合理的处理，使自动化控制功能的适用性能够得到相应的提高。
2.1 对数据采集的设计
在对系统数据进行采集之前要做到有针对性的进行采集，对自动化控制系统数据进行采集之后，要及时将数据传送到上位计算机中，实现系统运行的实时监控，这些数据可以作为盘点系统运行是否正常的重要依据。对系统的数据采集可以用单端隔离的模拟量进行输入卡，用波形检测的方式对系统自动收集的数据进行分析与监控，同时，必须要设置好采集范围和输出通道。
对数据进行采集设计时要做到对数据保存情况的实时显示。在对软件进行设计的时候还要对校本程序进行编译，同时用人机界面对数据的几率、存储等情况进行显示，最后将软件和数据可连接起来。这种功能使数据记录和存取的便利性得到大大的提高，同时还完成了对数据可的属性设置。
值得一提的是，对数据进行采集的时候要遵循一个重要的原则，探测元件与要采集的内体要尽量靠近，以减少传导中的误差，避免这些误差对数据真实性的影响。在传输中还可以使用光纤等新技术，这种新技术的应用可以达到准确的目的同时又不会使误差造成系统的误动作。
2.2 监控设计
在自动化系统中的监控最常见的方式有三种：远程监控方式、集中监控方式和现场总线监控方式。其中几种监控方式便于系统运行的维护管理，对系统的设计比较容易，也没有较高的要求和标准。远程监控方式的优点主要有对资源能够起到节约监控的目的，同时具有较高的可靠性，并且在实际的应用中可以体现出组态灵活的优势，还可以实现对电缆、附属材料的节约利用。现场总线监控方式是当今条件下一种比较符合时代特征的监控方式，它可以实现远程监控，使监控的连接线路缩短，在这种方式上可以很好的体现出智能化的特点。同时为网络控制系统的发展奠定了基础。
2.3 现地控制单元
自动化系统现地控制单元的实际采用了计算机软件和硬件等先进的技术，确保了各项标准都能符合指标要求。随着科技的不断发展，计算机在不断的更新换代，系统的规模也应该随着计算机的更型换代得到扩展与升级，维护方面要具备自我诊断和自我恢复的功能，避免因为人员操作失误造成的损失。现地控制单元的设计主要包括对机组设备的调节和将控制；对机组控制单元顺序的控制；数据通信要保持通畅；要有自我诊断的功能。
3 结语
综上所述，对自动化控制系统进行设计的时候，要将采集到的数据及时的输送到上位计算机中，对整个运行流程实现实时监控，根据数据对系统运行状况进行判断。还要根据各种方式的运用，使系统工作的效率得到提高，减少维护故障率，在新技术的帮助下，实现计算机对整个系统的配置与设计。
参考文献
[1]张雪峰.楼宇自动化控制系统的IP化发展分析[J].智能建筑电气技术，2012（6）.
[2]杨慕铁.浅析如何完善楼宇自动化控制系统设计[J].福建建材，2013（6）.
[3]何宇红.楼宇自动化控制系统工程设计探析[J].科技与企业，2012（10）.
作者简介
汪诗雯（1985-），女，安徽省歙县人。大学本科学历。现为柳州市人民医院助理工程师。主要研究方向为电子信息工程。
自动化控制设计范文第3篇
关键词：电气；自动化；发展；应用；研究
电气自动化控制是以现代信息化技术为基础，通过建立的信息化系统对传输数据进行准确控制的一项技术。电气自动化技术自研发以来，已经广泛应用于各个领域，如交通运输、工业生产、信息服务等，不仅方便了人们的生活，还大大提高了人们的工作效率，进一步解放了劳动力，改善了工作环境，为企业和社会创造更多的经济价值。电气自动化控制在实践应用过程中，不断完善自己，借助新的科学技术进行功能升级，将应用范围进一步扩大化，这也促使更多的使用者开始对电气自动化控制系统产生关注。
一、电气自动化的应用现状
电气自动化技术在我国投入使用以来，已经取得较好成绩，无论是技术研发的成熟性，还是技术应用的广泛性，与发达国家之间的差距有了明显的缩减。我国应继续加大电气自动化控制技术的研发力度，发挥自身的优势，抢占更多的行业市场。
（一）分布式控制系统（DCS系统）。分布式控制系统，即DCS系统，在我国电气自动化控制系统中占据主导地位。DCS系统的发展基础是集中式控制系统，该技术具有实时性、可靠性和可扩展性等多种优良性能，因此在生产领域及生活领域得到广泛应用。当然，DCS系统并非是一种完美的自动化控制系统，采用的模拟传统型仪表，限制了整个系统的可靠性，给后续的养护及维修带来困难；另外，DCS控制系统生产标准缺乏统一性，各个厂家的生产标准不一，设备的共享性较差；DCS系统价格成本较高，限制了该系统的普及率。
（二）集中监控方式。电气自动化控制系统主要采用集中控制方式，将系统中所有设备的功能都集中在一个处理器中，延缓了处理器的运行速度，降低了整个系统的工作效率；另外监控方面也采用集中管理方式，系统所有设备的运行状况都集中在一个监控器之中，监控数量过大，占据主机空间内存过多，影响了监控器的运行效率；另外，不同设备与监控设备之间通过电缆连接，电缆数量的增加，不仅影响成本，还由于长距离传输影响数据的传输速度及准确性。监控设备采用的联锁以及隔离器中采用的闭锁都是硬接线，该接线方式在功能扩展方面具有局限性，同时还由于反复接线，增加了设备故障的检修及排查，从而影响整个电气自动化控制系统的可靠性和灵活性。
（三）信息集成化技术。随着信息技术的不断升级，其应用领域也不断扩展。电气自动化控制系统在很大程度上是依赖于信息化技术的发展及应用。信息技术可应用于企业的管理方面，企业中的人力资源管理、财务管理等内容均可利用信息技术的存储功能、计算功能、传输功能、共享功能，提高管理效率，减少人工的误差；另一方面，信息技术还可用于企业的生产领域，对生产的各个环节进行动态的、形象的监督控制，提高企业生产的安全管理。信息技术除以上几方面的纵向延伸外，还可在各个部门或者设备之间进行横向延伸。随着微电子技术的不断发展，设备功能的界限逐渐趋于模糊化，结构软件、通讯能力等不同功能的集成化，将在组态环境下得到越来越多的重视。
二、电气自动化控制的发展
统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、维护都有重要意义。统一的电气自动化工程系统能够把开发系统从运行系统中独立出来，这对电气自动化工程控制系统来说，是跨越性的一步，能够将系统通用化。系统的网络应该保证现场的设施、监管体系、企业工程的管理数据保持共通。在满足产业统一之后，就需要深化制造部门的体制改革，关注市场化的影响，以便保证产品能够满足市场的需要。同时，企业不仅要在技术的开发上投入，还要使零件的配套生产市场化、专业化。产业市场化是产业发展的必然趋势，这对提升资源配置效率有着显著的促进作用。
在我国电气自动化发展计划的指导之下，随着市场化的环境，不断提升电气自动化控制系统的创新能力。并且企业不断吸收国内外创新技术以提升自身的创新能力，而科研的投入，为电气自动化的创新提供了更加广阔的空间，此外加强政策上的扶持，健全、完善机制对创新都是非常有利的。目前我国企业主要生产一些中低档次的产品，产品主要服务于中小型的项目，企业应该打开自主创新的新局面，转换经济增长模式，逐渐提升创新能力。
在电气自动化发展阶段，企业可以首先利用企业自建的信息交互平台在移动互联网构筑完善的营销体系，充分利用信息交互平台跨时空信息传播的优势，实现企业移动营销。同时，为企业的产品销售开辟了新的渠道。与移动互联网的融合发展，随着移动互联网对传统实体企业发展的影响不断深入，越来越多的电气自动化企业将产品营销和销售的触角伸到了移动互联网领域，成功突破了传统销售模式受时间和空间限制的弊端，走上了移动互联网发展的道路。
电气自动化行业与移动互联网展开跨界合作发展，不仅有助于提升行业整体的信息化水平、扩大行业整体经济规模，更重要的是为我国电气自动化行业的发展带来了新的经济增长点，推动了我国电气自动化行业新的发展。
综上所述，电气自动化控制技术的发展是新时期背景下的电力企业顺应时展的主要方向，企业要提升电厂硬件设备，引进先进理念与技术，并不断进行创新发展，提高自身在市场竞争中的地位。
参考文献：
[1]于淼. 浅析电气自动化的发展[J]. 科技信息，2011，02：394.
[2]刘永强. 浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J]. 黑龙江科技信息，2011，02：65.
自动化控制设计范文第4篇
关键词 电气自动化；控制系统；设计
中图分类号TM92 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）52-0052-01
1 电气自动化技术的应用
科学技术的发展，对于改变社会的生产面貌，推动我们人类文明的向前发展，具有极其重要的意义。电气自动化技术是多种学科的交叉综合技术，特别在电子电力、微电子及计算机技术迅速发展的今天，电气自动化技术更是日新月异。现在电气自动化技术正广泛应用于国防、能远、交通、冶金、化工、港口和机床等各个领域中。纵观各国近代工业发展史，放眼展望现代工业发展的新潮流，人们越来越认识到电气自动化技术是现代化国家的一个重要技术基础。因此可以说：大至一个国家，小至一个工厂，它所具有的电气自动化技术水平可以直接反映出其现代化的水平。
2 电气综合自动化系统
电气综合自动化系统由于它具有一系列优越的特点，比如：兼容性强、可靠简单、扩展性强等，目前已经被我国大多数用户采用，而且它在一部分大型的变电站的监控项目中运用显示出它的优越性。
2.1 电气综合自动化系统的设计思想
完整的变电站综合自动化系统不仅要保留各控制保护单元内的紧急手动操作跳、合闸的手段，而且还要保证剩下的所有功能，比如：控制、监视、报警等，都是能运用计算机来操作完成的。变电站不需要再设置运动的设备，监控的系统不光可以具备遥信、遥测、遥控三个功能，而且还能做到没有人的时候也能正常工作。在系统的设计方面要做到以下几点：
1）集中式的设计。电气综合自动化系统可以运用模板化的以及集中的这样立柜结构。各自的控制保护的功能都分别会集中在各自的控制和采集保护柜。这些测量，报警等的一些信号都可以通过在控制和采集保护柜中处理成一些相关的数据的信号，然后通过光纤的总线来把这些信号传到主控室的用来监控的计算机当中；
2）分布式的设计。电气综合自动化系统还可以运用分布和模板化的开放的这样一种结构，把各个控制保护的功能平均的分布于最靠近开关的保护柜上的控制保护的单元或者是开关柜上。这些测量，报警等的一些信号都在就地单元里处理成一些相关的数据信号，通过光纤的总线把这些信号传到主控室的计算机上。各个单元均独立工作，互不影响；
3）简单可靠。由于多功能的继电器代替了传统的继电器，可以大大简化二次接线。分布式的设计是在开关柜和主控室之间接线；而集中式设计的接线也只限于开关柜与主控室之间，其特点是开关柜内接线简单，其余接线在采集、控制保护柜内部完成；
4）可扩展性。系统设计应考虑到今后随着变电站规模的增大，用户有扩展功能的需要；
5）兼容性强。系统是由标准化的软件和硬件组成，并且配备标准的串行通讯接口和就地的I/O接口，用户可根据自己的需要灵活配置，系统软件也要适应计算机技术的急速发展。
2.2 电气综合自动化系统的规范运用
当今时代，为了能够满足人们对于开放系统的需求以及提高整个系统的兼容性能，在系统的设计上我们一般运用：可携性的软件设计和标准的计算机产品。
3 电气自动化控制系统的整个设计思路
3.1 集中监控的方式
集中监控的方式，它的最主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器上进行处理，虽然它能够进行集中的操作、处理以及显示，但是由于处理器处理的任务非常繁重，所以它运行的速度就会大大受影响。
系统总体设计是保证可靠性的关键，但是，由于自动化系统的日益庞大、复杂、单靠无限制地提高元器件来满足对系统日益提高的可靠性要求是不可能的。因此要在合理地提高元器件的可靠性后，还要从系统设计上予以解决。同时，我们也要看到集中监控的方式的主要优点：运行维护方面比较方便、防护的控制站的要求不是太高容易实现以及系统设计的设计方面比较容易。
3.2 远程监控的方式
远程监控的方式拥有大量的优点：节约电缆、降低费用、可靠性比较高等，但是由于电气电厂这部分的通讯录相对来说比较大，所以说，这样的方式只适用于小系统方面的监控，而不适应于构建大型电气自动化系统。
3.3 现场总线监控方式
目前，以太网、现场总线不断发展这种计算机技术已经在变电站综合自动化中普遍应用。在使用的过程中，不断积累经验，使得智能化电器设备也迅速发展，这使得网络控制系统在未来的电厂电气技术的应用合中，日益发挥着不可替代的作用。
现场总线监控方式对于系统设计来说更具有实效性以及针对性。可以根据间隔情况进行不同的设计，这样使不同间隔具有不同的功能。现场监控方式不仅具有远程监控的功能，还具有减少隔离设备的作用。例如：智能设备与监控系统通过通信线连接，这样就能减少很多控制电缆，不仅节省开支，而且减少安装维护成本。
4 结论
总之，电气自动化技术是电气信息领域的一门新兴技术，它和人们的日常生活以及工业生产发展有密切的联系，并且发展非常迅速，现已比较成熟。今天的电气自动化技术已经成为高新技术产业的重要组成部分，并广泛应用于工业、农业、国防等领域，而且在国民经济中发挥着越来越重要的作用。因此了解和掌握电气自动化控制系统的设计思想对社会的发展有着极其重要的意义。
参考文献
[1]贺家李，沈从炬.电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版社，1994.
自动化控制设计范文第5篇
【关键词】水泵；自动化；多级；PLC；工业以太网
1.引言
矿井水泵房排水是煤矿生产的重要环节 ，特别是对于多级泵房接力式排水，其工作可靠性的高低直接关系到全矿的安全生产。提高矿井多级泵房水泵的运转可靠性及其自动化程度可以实现减员增效、降低成本，提高劳动效率的目的。
2.多级水泵房自动化控制功能概述
本系统由八个水泵房组成，分布在不同的水平面，每个水泵房有3-5台多级离心泵。
（1）各水平泵站应该能够实现在水仓水位不高于超高水位的前提下，在低电价时间段内（22：00-8：00可调），根据水仓水位的高、低自动运行自最上水平泵站（1号水平泵房）至最下水平泵站（8号水平泵房）依次泵，自最下水平泵站（8号水平泵房）至最上水平泵站（1号水平泵站）依次停泵。在雨季，如果水仓处于超高水位，即使是在高电价时间段内，水泵也会自动运行。
（2）本系统为八级水平接力式排水，所有相邻上下水平之间的泵房水泵存在联动关系，上水平在超高水位时：
本水平不在超高水位时，本水平开泵数量减少（开泵数量小于上水平）
本水平在超过高水位时增大本水平和上水平的排水能力
本水平在低水位时：本水平降低排水能力
本水平在超低低水位时：本水平所有水泵停止
下水平在超高水位时增加下水平和本水平排水能力
下水平在不在超高水位时开泵，本下水平开泵数量减少（开泵数量小于本水平）
（3）对于任意水平的泵房，在超低位置和超高位置设置浮球开关，同时安装液位传感器连续监测水位，当超高水位时本水泵房所有水泵全部开启，超低水位时本水平所有水泵全部停止。
（4）对于任意水平的泵房，在低电价时间段内水位不超限的情况下，留一台平时运行时间最长的做备用水泵，其它水泵按照水泵使用时间由短到长依次开启。
（5）根据水仓水位的高低决定开泵的台数。将水池中的水位分成四个等级：超低水位（h0） 、 低水位（h 1） 、 高水位（h 2） 、 超高水位（h3） 。通过液位传感器检测实际水位（h） ，对实际水位与设定水位进行比较 ，作出对开泵台数的控制，以四台水泵为例：当水位 h≤h0时 ，停止所有泵运行；当h0
（6）集控室及八个水泵房之间采用环网架构，提高系统稳定性。在集控室及每个水泵房PLC控制柜中安装光纤环网交换机，使集控室控制主机和每台水泵房PLC控制柜组成环网，水泵运行参数、泵的启停等命令通过环网与地面集控室控制主机进行通讯，提高系统稳定性。
（7）集控室设置两台控制主机，双机热备。在任意水平及地面集控室可以查询所有水平的各种参量进行监测：电参数：电流、电压、功率等；系统参数：水位、压力、温度等；状态参数：阀门到位状态、电机启动状态、故障状态等。地面集控室控制主机能够对各水平的上述参数进行监测，并做为历史记录进行存储，同时还应有查询、报表、打印等功能。
3.硬件设置
系统环网机构如图1所示
系统在每个水泵房PLC控制柜内配置Siemens SCALANCE X308-2LD型千兆环网交换机，Siemens CPU 314-2DP模块，TPC1062K触摸屏镶嵌在PLC柜体表面，柜体内部Siemens CP343-1以太网通讯模块通过环网交换机与TPC1062K触摸屏相连，实现数据信息实时、快速传递。32路数字量输入模块采集信号：电机运行/故障、球阀开到位/关到位、闸阀开到位/关到位、管道液位到位、浮球水位控制器。32路数字量输出模块控制信号：电机开停、球阀开停、闸阀开停。8路模拟量输入模块采集信号：三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、水泵温度、水仓水位、管道流量、水泵出水压力。
4.软件设计
4.1引水方式设计
传统的引水方式：一、射流泵抽真空方式与真空泵抽真空方式，由于存在诸多因素，不能很好地保证真空度，导致引水时间长甚至不能引水。二、水泵引水管道安装底阀方式，本方式不用抽真空，但是降低了排水效率。
本方案设计引水罐上水：引水罐底部连接水泵入水口；顶部延伸引水管道插入道水仓中；引水罐上安装一个补水电动球阀，球阀一端接在出水闸阀上方出水管道；管道液位水位传感器一个用于检测引水罐液位是否达到开泵水位。开泵之前检测罐体是否有水，没水则打开补水球阀，是补满后开水泵电机。该上水方案经过实践证明可以很好的缩短引水时间、提高水泵效率。
当出水压力达到正常压力后，打开出水闸阀，闸阀开到位后检测电机电流、管道流量、出水压力是否正常。如果不正常停止水泵，为了防止水锤对水泵的损害，先关闭闸阀，闸阀关到位后在停水泵。
4.2工作方式设计
系统设计检修、手动、自动、全自动无人值守四种工作方式。检修模式下任何人都无法启动水泵；手动模式下可以任意开停每台的电动设备，包括球阀、闸阀、电机；自动模式下可以在现场PLC控制柜上一键启停旋钮或地面上位机上一键启停按钮来实现一键开停水泵，并能实现自动补水，故障诊断，故障自动停机功能。全自动无人值守模式，当上位机设置水泵工作方式为全自动后，水泵在设定的时间段内自动启停，并能实现上下级开泵数量和水仓水位联动。
4.3系统软件流程图
详见图1，图2
4.4程序设计
上位机设置夜间开停水泵时间，该时间通过上位机组态软件赋值每个水泵房的CPU上，调用每台PLC的系统时间与开停时间进行比较，如果在开泵区间内，系统自动运行全自动无人值守模式。上下级水泵联动功能通过每个水泵房的S7 300 CPU之间相互通信来实现，相互通讯的数据有需要联动的水泵房的水位、运行水泵的台数、浮球高低位置。
参考文献：
[1] 秦益霖. 西门子 S72 300 PLC应用技术 [M ]. 北京：电子工业出版社， 2007
[2] 刘元发，张海明，李英建.一种井下泵房自动化控制系统的设计.上海：煤矿机电，2009
[3] 苏剑.标准C++编程宝典.北京：电子工业出版社，2005
