以压缩空气为动力的气动隔膜泵，主要用于石油、化工千布门。它
来用了目前国际上最为先进的可编程序控制器实现了泵的拉制。使
得泵的性能更佳、史可金。这里把此丈推荐给大家，不仅因为它在
排灌中确是必不可少，更重要的是，有心梅砖引玉希望该技术能尽
快运用到排灌行业中。
一、前言
在工农业生产中，尤其在石油、化工、煤炭等行业，输送的流体多
数不是纯净的水，而是具有一定腐蚀性、一定粘度，甚至是易燃、
易爆或含有不允许剪切的固体混合物的流体。作为输送此类介质的
专用泵—以压缩空气为动力的气动隔膜泵，可以它独特的优势占领
这些领域。然而，我国仅有几台进口产品，使用性能亦不很佳。最
近，我们用可编程序控制器替代引进产品的继电、接触控制系统，
取得了良好的效果。
二、气动隔膜泵控制要求
气动隔膜泵中液体的输送靠气体推动隔膜交替地进液、排液来完成。
输送流量的多少，取决于进液、排液的动作时问。控制功能，除
泵的启仃、隔膜的排液进液动作以外，还包括集液箱的液位检测与
控制，流量累计与显示，特别是隔膜破裂预极警及全破裂事故报警。
集液箱内液体是系统中需要通过泵传送的介质，它的出口与泵连
接。上电后，集液箱进液阀打开进液。为保证箱内液体源源不断地
提供给泵，必须对其液位进行定时检测。当液位低于下限值时，报
警并停泵;当液体高到上限位时，进液阀门关闭停止进液。隔膜可谓
泵的心脏，一旦发生破裂，就可能造成不堪设想的后果。因此，隔
膜工作状杰的随机监测尤为重要，系统不仅要有隔膜全破裂事故报
警、自动关泵、投人备用泵，还希望有破裂预报警。引进的气动隔
膜泵继电控制系统却不能实现这一重要功能。同时，流量的计算定
时由时问继电器来整定，精度低。液位也是另外的装置控制，使得
操作极不方便，可靠性大大降低。为此，我们确定选用目前国内外
先进的PLC可编程程序控制器来控制气动隔膜泵。
三、PLC基本原理
PLC实质上是一种专用计算机，它的结构型式基本与微型计算机相同，
PLC按系统程序赋予的功能，接受并存储从编程器键入的用户程
序和数据，用扫描的方式接受现场输入装置的数据或状态，并存入
输入状态或数据寄存器中;诊断电源及PLC内部电路工作状态和编程
过程中的语法错误等。PLC进人运行状态后，从存储器逐条读取用户
程序，经过命令解释后按指令规定的任务产生相应的控制信号去启
闭有关的控制门电路，分时、分渠道地去执行数据的存取、传送、
组合、比较和变换等动作，完成用户程序中规定的逻辑或算术运算
等任务。根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出状态寄存器
的内容，再由输出状态表的位状态或数据寄存器的有关内容，实现
输出控制，制表打印或数据通信等功能。
图2为PLC CPU的工作过程。CPU从首地址开始按次序逐条扫描所有的
寄存器地址，执行用户输入的全部功能，直至用户输入程序结束。
在扫描期间，对线圈通、断状态的逻辑设定，取决于输入的用户逻
辑程序指令。这些线圈的状态可以立即被下面的逻辑功能所用。在
对逻辑的描结束后，CPU从输入模块读入新的输人状态，并把逻辑执
行中的新数据提供给输出模块。
接着编程器服务，即接受逻辑与/或来更改它的显示。在编程器服务
后，CPU对它的内部硬件进行检查，并使监控定时器复位。它的作用
是确保存贮器内部线路故障不致引起CPU进行无限制循环。
最后输入强制I/O。当内部检查结束后，CPU回到扫描的开始，继续
从0000地址开始按顺序扫描逻辑功能，这样的循环扫描操作从CPU通
电开始进行，直至断电结束。
扫描操作也提供了一个固定的可定义的逻辑判定程序，按程序的次
序来求解功能，一个功能的结果可以立即用于后继逻辑中，消除了
复杂逻辑的竞争问题。
四、控制系统设计
根据隔膜泵的控制要求，我们确定选用日本三菱公司的F1-40MR小型
可编程序控制器该控制器总点数为40，其中输人为24点，输出为16
点，适用于顺序逻辑量控制。同时上海正奥泵业制造有限公司还有足
够的辅助继电器。整机抗干扰能力强，工作环境要求低，一般场合均
能使用，可靠性极高。F1-40MR为继电器输出，每只触点容量为AC220V
/ 1.2A，寿命20万次，并具有输入/输出相应的LED显示作自我诊断
控制系统流程见图3. I/O配置接线图见图4。由图可见，PLC输人单
元的输入定义号为X400-- X407, X500- X507,X410-X413, X510-
X513，依次分配给泵的启、仃控制按钮，集液箱液位接近开关，隔
膜检测电子开关及报警、消除控制按钮。输出定义号为Y430--
Y437, Y530-Y537，依次分配给隔膜泵、集液箱，备用泵等三个电磁
阀，一个流量检测，四对蜂呜器和指示灯。由于电磁阀功率较大，
因此输出部分采用JQX-10F小型继电器过渡，以提高可排性。根据流
程图及系统配置的通道编号，很容易画出梯形图，再按PLC语言编程。
五、结束语
便、性能良好、运行可靠，达到预期的效果。同时，PLC的又一应用
器系统简单易懂、功率大的优点结合起来，用PLC控制取代单纯的继
电、接触控制，是当代各类机械及其生产过程最理想的控制方案。