1、前言

     排水泵站所使用的水泵功率一般都比较大,为了避免水泵电机直接起动时产生的冲击电流对电网的影响一般采用间接的方法起动水泵。常用的间接起动方法有Y-D起动方法、自耦降压起动方法和软起动方法。对于这些起动方式，传统的二次控制线路通常使用多个中间继电器和时间继电器来实现。随着技术的发展，很多设备需要改造，如起动方式和元件的升级换代；很多设备在远程操作和使用方法需要调整，如就地控制改为远动控制或计算机控制等。对于这些技术的更新，传统控制回路设计方式所存在的元件数量多、接线复杂、通用性差等缺点给设备的改造、维护带来了较多的困难。

　　因此，有必要对间接起动水泵的控制线路进行改进，使控制线路简单可靠、适应性强而且功能丰富，一种新型的自带编程器的微型可编程控制器可以达到这样的目的。

2、微型可编程控制器与传统控制方式的比较

2.1微型可编程控制器的简介

　　以西门子公司生产的通用逻辑控制模块LOGO!为例，它是集控制功能、操作和显示单元、电源、程序模块的接口、可调的基本功能（如接通和断开延时继电器和脉冲继电器等）、时间开关、二进制指示器、文本显示、多种设备类型的输入/输出等功能于一体的微型可编程控制器。一个标准的控制器有8个开关量输入，4个继电器输出，其尺寸为72x90x55mm。它为节省系统占有空间、简化安装复杂度、有利与系统的制造和标准化而生产的。用户的控制程序既可以通过使用控制器本身集成的6个操作按钮和LCD面板进行输入、编制和显示，也可以在PC机上应用软件进行编制、测试、模拟和打印控制程序。

2.2 与传统控制方式的比较

　　与传统的继电器控制方式比较LOGO!有很多的优点：

　　（1）可以极大的减少继电器的使用数量和线路的复杂程度从而简化设备的安装和维护工作提高系统的可靠性。

　　（2） 以LOGO!为核心的水泵起动控制线路的硬件连接具有极强的兼容性。Y-D起动方式、自耦降压起动方式和软起动方式的硬件仅有很小的差别，稍加改动就可以相互通用，有利于实现标准化设计和旧设备的改造。

　　（3） 起动控制系统的控制逻辑几乎全部由LOGO!内部的程序完成，在制造和运行当中，可以随时根据需要修改程序，使系统的使用和维护变得十分方便。

　　（4）具有与上位计算机通信的功能，为水泵控制系统进一步提高自动化程度和实现远程监控奠定了基础。

　　虽然该控制器优点很多，但是它也有一些缺点。

　　（1）与传统的继电器控制比LOGO!控制方式元件的投资稍大。

　　（2）除硬件连接外，LOGO!控制器需要编程实现控制，增加了编程和调试的工作量。

　　（3）控制的输入和输出点数受LOGO!控制器自身输入输出端口的限制数量有限，对较多控制点的系统无能为力。

　　总之，虽然LOGO!控制器有些缺点，但是其所具有的优点十分适应对水泵起动的控制。

3、以软起动方式为例介绍系统的构成

3.1 系统综述

　　某泵站使用了三台软起动器分别对三台雨水泵实现一对一的软起动控制。每个 LOGO!控制器与一台软起动器安装于泵站控制室内的水泵控制柜内，操作人员可以根据安装于控制室内的超声波液位计变送器显示的液位值控制水泵的起停。每面控制柜内主要分为一次系统和二次系统两部分。

3.2 一次系统

　　参看一次系统原理图，柜内一次系统主要电气设备包括：一台西门子3RW34软起动器、一套3NP4070带有保护半导体元件熔断器的负荷开关、一组旁路交流接触器和三只电流互感器。控制侧发出命令后软起动器开始起动水泵，待起动完成后由接触器自动将软起动器旁路以实现对软起动器的保护。

3.3二次系统各回路功能

　　参看二次系统原理图，水泵软起动系统的控制核心为西门子公司生产的LOGO!230RC#微型控制器。它有8个开关量输入点和4个继电器输出点。应用这些输入输出点可对软起动系统进行控制，详述如下：

　　*控制器的“L”和“N”端为工作电源输入端，输入工作电源为220VAC。为了消除线路的峰值电压对控制器内部电子元件的损害，须要在“ L”、“N”端并联一个金属氧化物压敏电阻RV，RV的工作电压应至少大于额定工作电压的20%。

　　*“I₁”端为起动端，按下SA₁按钮起动水泵。

　　*“I₂”端为停止端，按下SA₂按钮停止水泵。

　　*“I₃”端引入接触器KM的工作信号，用来反应水泵进入工作状态。

　　*“I₄”引入热继电器和水泵的综合保护器信号。热继电器FR指示水泵电机过负荷、堵转和缺相故障；继电器KA₁指示潜水泵水下密封仓内故障情况。

　　*“I₅”引入超声波液位计低液位保护开关量，当泵池内液位达到或低于设定最低水位时，控制水泵停机，以达到保护潜水泵的作用。

　　*“I₇”引入软起动器工作状态信息，实现对软起动器的监视。

　　*“I₈”引入软起动器的故障信息。

　　*“Q₁”按下SA₁按钮后，如果设备无故障信息输入，“Q₁”将向软起动器发出起动命令水泵起动开始。

　　*“Q₂”当“I₄”、“I₅”和“I₈”端接到故障信息时“Q₂”继电器接通指示灯指示故障，同时“Q₁”发出停泵信号。

　　*“Q₃”在泵正常工作时指示水泵工作状态。

　　另外，除上述输入、输出功能外，控制器的显示单元还可以实现对输入、输出信号的动态显示，利用文本/参数显示功能块在LCD显示单元上进行预置信息文本（如：软起动运行，运行故障）的实时显示。

4、结束语

　　以微型可编程控制器为核心水泵起动控制线路不仅实现了对水泵的起停控制、运行和故障的监视以及保护功能，而且减少了传统继电器的使用数量，简化了安装和接线工作量，提高了系统的可靠性，还增加了远动和自动控制功能。这种设计方法已经在一些工程中得到应用。