摘要：论文主要阐述了湖北荆州煤炭港务有限公司临建办公区域的智能抽水系统的实现，夏季多雨时，由于临建办公区域的地理位置低于工程路基面，大量积水涌入临建区域；结合临建办公区域的实际情况和员工的技术水平开发智能抽水系统，通过S7-200PLC实现智能控制、传感器智能检测水位、程序延时防系统误动、热继线路过载保护。
关键词：S7-200PLC；Intouch；水位计传感器；智能控制；过载保护
0 前言
由于公司临建地理位置低于工程路基面，在夏季多暴雨时路基周边积水涌入临建办公区域，导致办公区域无法正常办公，因此需投入水泵将积水排到临边水渠中。
在汛期防水期间，在公司工程建设、生产准备工作任务极重的情况下，无多余人员专项解决排水工作；因此开发智能抽水系统成为研究方向，无需人员驻守，可实现智能通断、延时、保护等功能。
1 外部硬件电路
外部硬件电路中包括：三相电源、传感器检测电路、I/O回路。
（1）三相电路：三相电源经过接触器提供水泵动力电源，同时线路串接热继电器实现过载保护。
（2）传感器控制电路：空开提供220vAC电源，水位计检测水位，输出PLC的水位工作指令信号。
（3）I/O回路：
a、通过24vDC电源接通I0.1（启动按钮）、I0.2（停机按钮）输入指令；
b、通过220vAC控制继电器线圈，触点接通24vDC电源输入PLC水位计指令信号；
c、PLC输出信号通过220vAC电路控制接触器线圈的吸合、断开，从而控制水泵三相动力电源的投入和断开，水泵1（Q0.0）、水泵2（Q0.1）。
1.1 硬件主回路
三相电路工作原理：
380vAC经过断路器控制线路通断，由接触器线圈回路串接热继动作触头，热继电器的触头引出380V电源接入水泵电机。
线路过载保护原理：
电源线路串联热继电器，测得线路正常工作下的电流值，通过所测电流值调整热继的动作电流值，当线路电流大于热继电器动作电流时，热继电器立即给出状态响应从而断开线路电源。
1.2 传感器控制电路
水位计传感器检测水位实现指令信号开关量的智能通、断，水位计开关量的智能通、断从而实现抽水系统的智能启动、停机。
硬件电路如图1所示：
图1
1.3 S7-200PLC输入、输出I/O回路
通过启动、停机、水位计指令信号输入到PLC控制系统中，通过程序编程设定指令之间的逻辑关系，进行指令自锁、互锁、延时、计数等逻辑编程。
a、I0.0水位计传感器的开关量信号；
b、I0.1启动按钮的常开触点；
c、I0.2停机按钮的常开触点；
d、Q0.0控制水泵1的接触器线圈1；
e、Q0.1控制水泵2的接触器线圈2。
控制电路如图2所示：
图2
2 软件智能控制
通过S7-200PLC实现逻辑编程，传感器实现水位检测，PLC实现指令逻辑编程，综上硬件电路实现水泵的智能控制系统。
2.1 启动
水位计浮球开关处于工作位状态时，在水泵启动时，直接触动“启动”和“停机”按钮即可瞬间启动水泵和关闭水泵抽水系统；当水位低于工作位时，抽水系统自动停机。
2.2 分步投入
通过上位机组态动画链接的建立实现水泵1跟水泵2分步投入，分别触动泵1和泵2动画链接“启动按钮”和“停机按钮”即可瞬间启动水泵和关闭水泵。
2.3 水位计传感器智能控制
通过水位计“导通、断开”开关量的状态作为PLC的输入指令信号，在PLC编程语言中将水位计指令信号设定成智能开关量，智能开关量作为智能控制信号，从而实现抽水系统的智能启动、停止。
2.4 防误动延时程序
由于水位计传感器置于工作环境恶劣的沟渠中，浮球开关随意摆动性较大，为防止浮球开关量的瞬变而导致抽水系统误动，引起水泵电机短时间急停、急起，所以程序编程中对水位计开关量的指令信号设定延时程序。
2.5 水位计动作计数
对水位计开关量进行动作计数，当水位计传感器的开关量每改变一次，计数器指令进行一次脉冲计数，以水位计开关量的动作计数值可判断降雨持续时间，以停机按钮为“复位”即数据清零。
3 Intouch上位机组态监控
为了检验前期开展的实验项目“Intouch上位机组态的开发”，通过本次智能抽水系统的研究应用于实际，结合现场实际把理论与实践相结合，将智能抽水系统的控制按钮、中间继电器、电机指令信号建立触动链接或动画链接。
1）通过上位机组态软件建立“荆州煤港临建智能抽水系统”窗口；
2）针对智能抽水系统的“启动、停机、智能检测”模拟成“就地和远
论文作者:周鑫,王弼,饶锐
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/20
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