市政排水泵站汛期排涝自动化改造实录：以 PLC 为控制核心，以水位信号为输入，以水泵与电动阀门为执行机构，配合触摸屏就地操作与光纤远程监控，构建稳定、可维护、易扩展的排水自控系统，实现"水位自动判断、水泵自动启停、故障自动报警、无人值守运行"。

一、项目背景

某市政排水泵站承担片区汛期排涝与日常抽排任务。原系统依赖人工值守，汛期水位骤涨时启停不及时，曾多次出现溢流与设备空转。业主希望在汛前完成自动化改造，实现"水位自动判断、水泵自动启停、故障自动报警、无人值守运行"。

现场踏勘后，我们给出了基于 PLC 的自动控制集成方案：以水位信号为输入，以多台水泵与电动阀门为执行机构，配合触摸屏就地操作与光纤远程监控，构建一套稳定、可维护、易扩展的排水自控系统。

二、客户最关心的三件事

项目沟通中，业主反复强调三点：第一，水泵能不能自己看水位启停，别再靠人盯着；第二，坏了要立刻报警，别等淹了才发现；第三，万一自动失灵，手动必须能顶上。这三点构成了整个系统设计的主线。

三、系统总体设计

图①泵站 PLC 自动控制系统现场调试——触摸屏显示实时液位与泵组运行状态

系统以一座蓄水池为监测核心，池内布置水位浮球开关，信号送入 PLC；PLC 依据水位高低与泵组运行状态，自动完成水泵的轮换启停、过载与短路保护，并保留手动控制通道作为备用。

• 控制对象：多台排水泵（单泵流量约 900~1200 m³/h，功率 55~90 kW，出水口径 DN300~DN350），配套电动阀门与液位检测。
• 控制逻辑：低水位停泵、高水位启泵；多泵按运行时间两班倒轮换，均衡磨损；过载、短路、缺相保护；手动/自动一键切换。
• 就地操作：10 寸触摸屏显示实时水位、泵状态、故障信息，支持现场启停与参数设定。
• 远程监控：通过工业交换机与单模光纤，将运行数据上送中控室，支持远程监视与告警。

四、硬件配置与选型要点

图②PLC 控制柜内部整体布局——海为 T 系列 PLC 本体+扩展模块+开关电源+继电器+端子排

控制柜采用不锈钢户外防雨机柜（1400×600×400），柜内以海为 T 系列 PLC 为控制核心，本体 16 入 16 出，通过扩展数字量输入/输出模块与模拟量输入模块，达到数十点数字量 I/O 与多路模拟量采集能力，预留充足余量便于后期增容。

图③柜内核心元器件——T16S2R-e PLC 主机、H16DI/H16DOR 扩展模块、MDR-125-24 开关电源

• 控制器：T16S2R-e（带 RS485 与 TCP/IP 接口），扩展 H16DI 数字量输入、H16DOR 数字量输出、S08AI 模拟量输入模块。
• 电源：MDR-125-24 开关电源，为 PLC 与信号回路提供稳定 24VDC。
• 低压电器：断路器、中间继电器、熔断器、液位浮球开关（干接点信号）构成完善的电气保护。
• 人机界面：MCGS 10 寸触摸屏，组态显示运行工况与报警记录。
• 通信：工业交换机（千兆光口 + 百兆电口）配合 24 芯单模光纤，构建站点通信链路。

图④电动执行器控制端子定义——公共/开阀/关阀/故障/ESD/自动等端子的标准接线方式

现场电动阀门执行器通过"公共 / 开阀 / 关阀 / 故障 / ESD / 自动"等端子定义，接入 380V 动力电源与 24V 控制信号，开阀、关阀、故障、急停信号清晰可辨，便于运维排查。

五、实施工艺（实施方案）

图⑤户外电动阀门执行器安装实景——IP67 防护等级，适用于各类市政排水应用场景

1. 技术交底与预算：核对控制点位、电缆路由与机柜布置，编制施工预算。
2. 管线预埋：电缆管道埋深约 0.8 m，沿线布置手孔井与人孔井，便于穿线与后期维护。
3. 柜体成套：按接线图完成 PLC、电源、继电器、端子排的安装与配线，线缆分类绑扎、标识清晰。
4. 现场安装：水泵、电动阀门、液位开关、工业交换机就位，动力与信号分开敷设。
5. 电缆敷设：信号电缆采用屏蔽控制电缆，敷设前绝缘电阻测试不小于 5 MΩ，强电与弱电交叉处成直角、分开绑扎，做好等电位接地。
6. 编程调试：按"单体 → 局部 → 整体"顺序调试，先单泵手动点动，再联动自动轮换，最后接入远程监控。
7. 试运行与培训：带水试运行不少于一个周期，向业主移交操作手册并培训值守人员。

六、交付价值

改造后，泵站实现水位自适应启停与两泵轮换，夜间与汛期无需专人盯守；任一水泵故障立即本地声光报警并上送中控室，平均响应时间从"人工发现"缩短到"秒级"。业主反馈，整个汛期再未出现溢流与空转，运维人力下降明显。