【正文】 過 f REF REMOTE INPUT0 端口輸入頻率控制信號（百分比）控制變頻器工作頻率。根據供水量情況，我們把變頻器的工作頻率上限設定為水泵基頻，即頻率變化范圍控制在0~50Hz，在此范圍內水泵運行頻率和定子相壓成正比（及與變頻器輸入頻率成正比 ），這使得變頻器輸入、水泵運行頻率和泵的輸出壓力成較好的線形關系，可得到較好的控制效果。 SAMI STAR 變頻器對用戶開放的 I/0 接口位于 TERMINAL BLOCK CARD 上，主要使用的有： X111（ REMOTE START/STOP）； X114（ LOCAL/REMOTE）； X1113/14（ f REF REMOTE INPUT0 、4~20mA 信號 輸入）； X1115/16（輸出 4~20mA 變頻器運行頻率信號）； X1117/18（輸出 4~20mA 變頻泵運行電流信號）。變頻器由 PLC 遠程控制時 ，啟動是由 PLC 向 X114 輸出信號，使變頻器切換到外部設備控制方式（ REMOTE 方式），再向 X111 輸出信號，啟動變頻器。在恒壓調節(jié)時， PLC 處理器把檢測到的壓力信號作為反饋值，與 PID 運算的壓力設定值（由調度人員根據情況在 REView 上設定）進行比較，再經過PID 運算得到調節(jié)后的修正值，通過模擬量輸出模板（ 1771OFE）輸出到 X1113/14，作為 REMOTE 方式下變頻器的頻率控制信號，由于該信號是相對變頻器工作頻率上限的百分比，所以變頻器將輸入信號進行內部運算后轉為真實工作頻率。 為了使 三期變頻恒壓供水自動控制系統(tǒng)與全廠自動控制網絡有機地結合起來，全面實現對恒壓供水系統(tǒng)的運行情況和設備運行進行監(jiān)視和遠程控制，更加安全可靠地實現恒壓供水，我們使用 PLC 進行 PID運算和監(jiān)控。 PLC 的 PID 運算調節(jié)通過該型處理器專用 PID指令完成，通過設置各參數即可由 PLC 完成 PID 運算調節(jié)。 PID 程序段流程如圖 4。 PID 指令必須以相同的時間間隔周期性地執(zhí)行，可采用計時器，定時中斷或實時采樣的等方法，此處選用了定時方法； PV 是 PID指令采樣的壓力控制反饋值， SP 是 PID 指令的壓力控制設定值， KP 為 PID 的比例增益， KI 為 PID 的積分增益， KD 為 PID 的微分增益，這五個控制參數作為主要的 PID 參數參與控制，確定 PID 參數時要兼顧系統(tǒng)靈敏性和穩(wěn)定性，由于我們恒壓控制要求和設備的性能條件，參數設定更強調穩(wěn)定性（及 KI），由于微分環(huán)節(jié)有放大噪聲的特點，我們將 KD 盡量設置得較?。?SWM為 PID 指令轉為手動直接調頻的開關， SO 設定為 PID指令的在手動控制輸出方式時的輸出值，當變頻器從PID 自控調節(jié)轉為手動直接調頻時， SO 替代 PID 運算結果作為轉換時的輸出值，將 SO 設定為控制值就可實現無縫轉換，減小變頻器運行頻率的震蕩 。 DB 為 PID指令的死區(qū)設定值，輸出超出死區(qū)時 PID 指令通過自動運算限制輸出超出限定范圍。 為了防止運行時由于壓力變送器不可預見的故障造成 PLC 的 PID 運算調節(jié)失實，從而造成管網壓力失恒引發(fā)失壓或爆管的嚴重事故。我們分別在 1和 2變頻泵后輸水管上安裝壓力變送器，可以同時測到出廠輸水管線上的壓力；在 PLC 程序上對壓力信號進行了相應的處理，在程序中設置選擇軟開關，調度人員可以在 RSView 上將其中一臺壓力變送器的值設定為“ 控制反饋值 ” ，另一臺壓力變送器的值則設為 “ 參考反饋值 ” （見圖 2：變頻恒壓供水系統(tǒng)控 制圖形界面（ RSView 工作站））；對 1壓力和 2壓力值進行比較，相差 ）。壓力變送器正常工作時， “ 控制反饋值 ” 經過平均濾波處理后，分別比較壓力報警上限和下限值，如果超出控制范圍，變頻器控制轉換為遠程直接手動調頻控制，否則 “ 控制反饋值 ” 作為PID 調節(jié)的參數 PV。 同時為了在就地手動控制實現在控制現場對變頻泵進行開?？刂坪瓦\行數據監(jiān)視。我們在變頻泵工作現場安裝了 AB 公司的 PanelView 圖形工作終端，該工作終端提供圖形交互界面和觸摸輸入方式，以從站的方式與 PLC 進行通信，進行數據和控制命令 的交換，提供就地監(jiān)控操作的通道。 根據我廠建立自動控制系統(tǒng)的原則 “ 分散控制、集中管理、現場無人值守 ” ，變頻恒壓供水技術的應用提高了我廠自控系統(tǒng)的整體水平，真正作到了操作簡便安全，現場無人職守，運行安全可靠。 三 液位控制器 電路工作原理 該液位自動控制器電路由電源電路和液位檢測控制電路組成，如圖所示。 圖 液位自動控制器電路 電源電路由電源開關 S電源變壓器 T、整流橋堆 UR UR2 和濾波電容器 C C2 組成。 液位檢測控制電路由檢測電極 a～ c、控制按鈕S S電阻器 R1～ M、晶體管 V V發(fā)光二極管 VL VL繼電器 K、交流接觸器 KM 和二極管 VD 組成。 接通電源后，交流 220V 電壓經 T 降壓后，在 T的 W2 繞組和 W3 繞組上分別產生交流 6V 電壓和交流 12V 電壓。交流 12V 電壓經 UR2 整流及 C2 濾波后，為 Κ 及其驅動電路提供＋ 12V 工作電壓，同時將VL1 點亮。 在儲液池內液位 低于下限時，電極 a～ c 均懸空，T 的二次繞組與整流濾波電路之間的回路處于開路狀態(tài)， V2 處于截止狀態(tài)， V1 飽和導通， K 通電吸合，其常閉觸頭 K1 斷開，常開觸頭 K2 接通， KM 吸合，加液泵電動機 M 通電開始工作，同時 VL2 點亮。當儲液池內液位上升至電極 c 處時，電極 a 和電極 c 通過液體的電阻接通， T 的 V2 繞組上的交流 6V 電壓經URI 整流、 C1 濾波及 R1 限流后加至 V2 的基極，使V2 導通， V1 截止， K 和 KM 釋放，加液泵電動機 M停轉。同時 VL2 熄滅， K 的常閉觸頭 K1 又接通。 當液位再次下降至電極 a、 b 以下時， K 和 KM再次通電 工作，電路進人下一個工作循環(huán)下。 S2 為手動停止按鈕， S3 為手動強制運行按鈕。在液位處于上、下限之間時，通過 S2 和 S3 可任意停止或起動加液泵電動機。 元器件選擇 R1～ R4 選用 1／ 4W 的金屬膜電阻器或碳膜電阻器。 C1和 C2均選用耐壓值為 25V 的鋁電解電容器。 VD 選用 1N4007 型硅整流二極管。 VL1 和 VL2 均選用 φ5mm 的發(fā)光二極管。 V1 選用 58050 或 3DG12 型硅 NPN 晶體管；V2 選用 59014 或 3DG6 型硅 NPN 晶體管。 UR1 和 UR2 均選用 1A、 50V 的整流橋 堆。 K 選用 JRX13F 型 12V 直流繼電器。 KM 選用 CDC10 型 220V 交流接觸器。 S1 選用 5A、 220V 的電源開關； S2 和 S3 均選用動合按鈕。 T 選用 5～ SW 的電源變壓器。 電極 a～ c 可使用不銹鋼制作。 四 供水保護電路 一般家用小功率水泵供水電路沒有保護措施，在實際運行中會因逆止閥日久漏水，使水泵在無水情況下運行而燒壞電機，或因自控電路失靈造成水滿溢出。筆者針對上述缺陷在電路中增加了自動保護電路，真正實現了水塔無人管理，電路安全可靠，現介紹如下。 電路見附圖。ＶＴ１、ＶＴ２、 ＶＴ３、Ｊ１等是抽水電路主要元件，工作原理讀者不難自行分析。缺水保護電路主要由探針Ｄ和ＶＴ４組成，若抽水時間間隔過久，管內存水漏至Ｄ以下，則水回路Ａ、Ｄ開路，ＶＴ４飽和導通，使ＶＴ１基極鉗位于低電位。當水塔水位降至下限Ｂ以下時，由于ＶＴ１基極為低電平而不能導通，故無法抽水。只有給泵內加水且水位超過Ｄ點使ＶＴ４截止時，才能解除對ＶＴ１的控制，抽水電路才能正常抽水，即ＶＴ１導通，ＶＴ２截止，ＶＴ３導通，Ｊ１吸合，Ｊ１－２閉合，水泵抽水。如逆止閥不漏水，管內水位在Ｄ點以上，則當水塔水位降至Ｂ點以下時，水泵自動抽水 。ＶＴ５、ＶＴ６、ＬＥＤ１組成泵缺水提示電路。 ＶＴ７、ＳＣＲ、Ｊ２等組成防水滿溢出電路。若抽水電路控制失靈，水位升至上限Ｃ仍不關機，當水位繼續(xù)升高至Ｅ點時，則Ａ、Ｅ接通，ＶＴ７由導通轉為截止，可控硅ＳＣＲ導通，Ｊ２吸合，Ｊ２－２斷開水泵電源，抽水停止，Ｊ２－１閉合，ＬＥＤ２亮，提示溢水關機。 水塔探針采用鍍鉻金屬或鋁材制作，引線焊點應高于 水面以防水蝕。塑料上水管內的Ａ針、Ｄ針用鍍鋅長木螺釘擰入構成，焊牢引線以減小電阻。在塑料管管壁開一洞，用強力膠斜粘一去底塑料瓶，擰上瓶蓋，以備加水之用。 第三章變頻器恒壓供水系統(tǒng) 一 系統(tǒng)介紹 變頻恒壓供水系統(tǒng)原理如圖 1 所示， 它主要是由 PLC、變頻器、 PID 調節(jié)器、 TC 時間控制器、壓力傳感器、液位傳感器、動力控制線路以及 4臺水泵等組成。用戶通過控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉換開關來了解和控制系統(tǒng)的運行。 通過安裝在出水管網上的壓力傳感器，把出口壓力信號變成 420mA 的標準信號送入 PID 調節(jié)器，經運算與給定壓力參數進行比較，得出一調節(jié)參數，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉速，調節(jié)系統(tǒng)供水量，使供水系統(tǒng)管網中的壓力保持在給定壓力上；當 用水量超過一臺泵的供水量時，通過 PLC 控制器加泵。根據用水量的大小由 PLC 控制工作泵數量的增減及變頻器對水泵的調速，實現恒壓供水。當供水負載變化時，輸入電機的電壓和頻率也隨之變化，這樣就構成了以設定壓力為基準的閉環(huán)控制系統(tǒng)。 同時系統(tǒng)配備的時間控制器和 PID 控制器，使其具有定時換泵運行功能（即鐘控功能，由時間控制器實現）和雙工作壓力設定功能（ PID 控制器和時間控制器實現）。此外，系統(tǒng)還設有多種保護功能，尤其是硬件 /軟件備用水泵功能，充分保證了水泵的及時維修和系統(tǒng)的正常供水。 正常情況（無泵檢修） 時，各泵的運行順序為 1，2， 3， 4。 二 工作原理 運行方式 該系統(tǒng)有手動和自動兩種運行方式： ⑴. 手動運行 按