防洪排涝泵站承担着为城市排水以及防洪排涝的职责，排涝站作用巨大，但我国发展速度较快，在此方面已经跟不上时代步伐，所以我设计此排涝系统用于排涝站防洪排涝。这个系统的设计要求就是要安全性高，常驻人数少，价格低，可靠性高，数据实时监测，抗干扰能力强。主体设备均使用国产设备，PLC使用三菱FX2N，组态使用MCGS。三菱的FX2N是其公司最经典系列，功能强大，发布年份长，经受了市场的考验，既符合性能要求，同时价格低廉。MCGS国产公司作品，全中文的操作系统，降低了使用要求。并且支持多种工控曲线，和众多常用设备，可以快速构造图形界面，方便使用。本文主旨在于对排涝站低洼积水水位的控制和监控以及各器件之间的协调控制，通过完成了水泵工备轮换控制及MCGS组态设计，和对排涝站的自动控制和监控，提高了防洪质量。
目录
引言 1
（一）课题背景 1
（二）设计原则 1
（三）设计思想 1
二、硬件设计 2
（一）排涝控制系统的设计要求 2
（二）排涝控制系统PLC硬件选择 2
（三）I/O接口分部 3
（四）PLC外部接线示意图 3
三、软件设计 4
（一）程序流程 4
（二）梯形图程序设计 4
（三）程序读入 12
四、排涝系统的MCGS组态设计 12
（一）组态软件概述及选择 12
（二）建立MCGS 组态画面 13
总结 17
参考文献 18
致谢 19
引言
（一）课题背景
防洪排涝泵站承担着为城市排水以及防洪排涝的职责。当前我国大多数泵站的管理、监控、记录以及统计等工作，整体水平不高，与国外先进国家对比还具有一定的差距。随着国民的经济快速发展和现代化高科技的突飞猛进，这种落后状态越来越不适应现代城市发展的要求。必须对防洪排涝泵站进行自动化控制系统改造和完善。监控系统从无人值守、少人值守角度开展整体设计工作，按照安全稳定、技术发达、经济节约的原则，根据取代常规设施展开配置，从而实现减员增效与提升管理能力的目标。借助可编程控制设备对泵站控制系统展开自动化设计，控制可靠 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
、运行稳定。
对于以往利用继电器、接触器等器件为核心的排涝站，线路多，故障不易检查，控制精度低，不稳定；应用了PLC之后，排涝站减少了线路，接线比之前简单，当出现的故障后较容易检修，精度和稳定性大幅的提高，并且实现了自动检测，自动处理，可以对洪涝灾害及时做出反应，保障人民的财产和生命安全。
（二）设计原则
系统按照“无人值班，少人值班”的原则进行总体设计。本着安全、可靠、经济、适用的原则，按取消常规控制设备进行配置。
在控制和实际设备之间进行联系。
系统实时性好，抗干扰能力强。
操作方便，可手动，自动两种控制方式。
（三）设计思想
主要设备选用国内先进而可考的设备，采用windows xp操作系统，三菱PLC编程软件以及北京昆仑通泰开发软件（MCGS）多窗口显示人机界面，满足这一平台监控与管理的需要。
PLC可编程控制器是利用微处理单元，结合电脑技术、自动控制技术以及信息通信技术研发创造的一类全新工业控制仪器。其主要优势包括架构简洁、编程便捷、稳定程度高等，目前在工业操作以及自动控制等领域取得了普遍运用。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，可对目前普遍使用的电机进行精确的控制，因此设计可实现一种采用可编程序控制器为主控制机的排涝站的控制和监控系统。该控制系统是在传统排涝的基础上，加入了PLC、传感器等器件组成，能够很好实现对水道排涝的控制和监控。该系统硬件结构、操作流程和操作方法，以及各器件之间的协调控制方法，实现了对排涝的自动控制和监控，提高防洪排涝的质量。
MCGS为使用者提供了能够化解现实工程难题的整体方案以及研发系统，可以提供实地收集、实时以及历史信息处理、预警以及安全、报表编制以及公司监控网络等功能。其全面发挥了Windows 图形功能齐全、界面统一性强、使用操作简便等优势，相对传统利用专用机研发的工业控制平台通用性更强，在自动化业务范围内取得了普遍运用。
二、硬件设计
（一）排涝控制系统的设计要求
排涝系统示意图：


图21 排涝系统示意图排涝水泵工作方式
假设水道水位在高水位的时候，经过传感器的识别，系统自动工作:
一号泵开始运作，二三号水泵备用状态，当水位达到低水位的时候，水泵自动停止工作，二号水泵自动设置为工作状态并在再次排水时起动运行。
二号泵开始运作，一三号水泵备用状态，当水位达到低水位的时候，水泵自动停止工作，三号水泵自动设置为工作状态并在再次排水时起动运行。
三号泵开始运作，一二号水泵备用状态，当水位达到低水位的时候，水泵自动停止工作，一号水泵自动设置为工作状态并在再次排水时起动运行。
当水泵过载故障时，水泵停机并报警。故障停机时，按“备用投入”按钮则报警解除（故障仍显示)，同时下一台泵设置为工作状态并起动排水。
其他要求:
系统设置停止、备用投入按钮、警报指示灯、蜂鸣器；水泵的绿色指示灯表示启动并且运行状态；当水泵过载故障时，指示灯红、绿闪烁，并且蜂鸣器运作，按“备用投入”按钮后蜂鸣器停止，但是过载故障水泵所代表的指示灯仍然闪烁。
（二）排涝控制系统PLC硬件选择
PLC的选择：按照这一系统的设计方案，必须全面研究系统的过程特征、控制规定，确定控制任务以及范围明确所必须的操作以及指令，之后按照控制需要，预估输入输出点值、需求存储器的空间大小、明确PLC的功能、外部设施特征等，最后选择性价比较高的PLC和设计相应的控制系统。
输入输出（I/O）点数的估算；存储器容量的选择；控制功能的选择。包括：控制功能、运算功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等。

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