【正文】 用技術(shù) 博學(xué) 求是 明德 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 2. 控制系統(tǒng)的 I/O點(diǎn)地址分配 地址 名 稱 功 能 地址 名 稱 功 能 輸 入 X0 SA 火災(zāi)消防按鈕 X3 SF 變頻器故障信號(hào) X1 SL 蓄水池水位下限信號(hào) X4 SB 消鈴按鈕 X2 SH 蓄水池水位上限信號(hào) 輸 出 Y1 KM1,HL1 1泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈 Y11 K1,HL7 注水電磁閥繼電器及指示燈 Y2 KM2,HL2 1泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈 Y12 K2,HL8 消防電磁閥繼電器及指示燈 Y3 KM3,HL3 2泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈 Y13 KA 變頻器頻率復(fù)位控制繼電器 Y4 KM4,HL4 2泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈 Y14 HL9 蓄水池水位下限報(bào)警指示燈 Y5 KM5,HL5 3泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈 Y15 HL10 變頻器故障報(bào)警指示燈 Y6 KM6,HL6 3泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈 Y16 HL11 火災(zāi)報(bào)警指示燈 Y17 HA 報(bào)警電鈴 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) 博學(xué) 求是 明德 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 3. PLC系統(tǒng)選型 系統(tǒng)共需 5個(gè)開關(guān)量輸入、 13個(gè)開關(guān)量輸出，以及 1點(diǎn)模擬量輸入和 1點(diǎn)模擬量輸出，故實(shí)際應(yīng)用中可選用 FX2N32MR PLC一臺(tái)、 2點(diǎn)模擬輸入模塊 FX2N2AD 一臺(tái)和 2點(diǎn)模擬輸出模塊 FX2N2DA一臺(tái)。由于在第 6章 中介紹了 4點(diǎn)模擬輸入模塊 FX2N4AD和 4點(diǎn)模擬輸出模 塊 FX2N4DA，該系統(tǒng)選用 FX2N4AD模擬輸入模塊和 FX2N4DA模擬輸出模塊。 PLC整體系統(tǒng)的組成如圖 基 本 單 元F X2 N 3 2 M R模 擬 輸 入 模 塊F X2 N 4 A D模 擬 輸 出 模 塊F X2 N 4 D A可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) 博學(xué) 求是 明德 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 4. 電氣控制系統(tǒng)原理圖 （ 1）主電路圖 R TSWVUM M MNL 1L 2L 3V V V FQ F 1 Q F 2 Q F 3 Q F 4K M 1 K M 3 K M 5K M 2 K M 4 K M 6F R 1 F R 2 F R 3M 33 ~M 23 ~M 13 ~Q F 0Q F 5控 制 電 源TF UL 1 0 N 1 0接觸器 KM KM KM5分別控制三臺(tái)泵的工頻運(yùn)行； 接觸器 KM KM KM6分別控制三臺(tái)泵的變頻運(yùn)行 FR FR FR3分別為三臺(tái)泵的過載保護(hù)用熱繼電器 VVVF為通用變頻器； QF0為主斷路器 QF QF QF QF4分別為變頻器和三臺(tái)泵主電路的斷路器 QF5為控制電源斷路器； T為隔離變壓器； FU為控制電路熔斷器 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) 博學(xué) 求是 明德 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 （ 2）控制電路圖 S B 1K M 1S B 2 K M 2Y 1H L 1K M 1F R 1K M 1Y 2H L 2K M 21 泵 工 頻 運(yùn) 行1 泵 變 頻 運(yùn) 行S B 3K M 3S B 4 K M 4Y 3H L 3K M 3F R 2K M 3Y 4H L 4K M 42 泵 工 頻 運(yùn) 行2 泵 變 頻 運(yùn) 行S B 5K M 5S B 6 K M 6Y 5H L 5K M 5F R 3K M 5Y 6H L 6K M 63 泵 工 頻 運(yùn) 行3 泵 變 頻 運(yùn) 行S B 7K 1S B 8Y 1 1H L 7K 1注 水 電 磁 閥 繼 電 器S B 9K 2S B 1 0Y 1 2H L 8K 2消 防 電 磁 閥 繼 電 器自 來 水 網(wǎng) 注 水 指 示 燈消 防 供 水 指 示 燈K A變 頻 器 頻 率 復(fù) 位Y 1 3H L 9水 位 下 限 報(bào) 警 指 示 燈Y 1 4H L 1 0變 頻 器 故 障 指 示 燈Y 1 5H L 1 1火 災(zāi) 報(bào) 警 指 示 燈Y 1 6H A報(bào) 警 電 鈴Y 1 7控 制 電 源 ~ 2 2 0 V0 21S TH L 1 2自 動(dòng) 運(yùn) 行 指 示 燈L 1 0 N 1 03 0 13 0 03 0 33 0 23 0 43 0 63 0 53 1 13 1 33 1 23 1 43 1 63 1 53 1 7ST為手動(dòng) /自動(dòng)轉(zhuǎn)換 開關(guān) Y0～ Y17為 PLC輸出繼電器觸點(diǎn) “1” 的位臵為手動(dòng)控制狀態(tài)； “ 2” 的位臵為自動(dòng)控制狀態(tài) 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) 博學(xué) 求是 明德 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 （ 3） PLC I/O電路接線圖 LN24+COMX0X1X2X3X4X5X6X7X10X11X12X13X14X15X16X17COM1Y0Y1Y2Y3COM4Y14Y15Y16Y17COM2Y7Y4Y5Y6COM3Y10Y11Y12Y13SASLSHSFSB300N10300301302303306305304311312313314315316317模 擬 輸 入 模 塊F X2 N 4 A D4 ~ 2 0 m A 模 擬 量 輸 入壓 力 傳 感 器 信 號(hào)4 ~ 2 0 m A 模 擬 量 輸 出接 通 用 變 頻 器外 部 頻 率 設(shè) 定 端 子VIN1IIN1COM1F X2 N 3 2 M R24+24VIN2IIN2COM2… …模 擬 輸 出 模 塊F X2 N 4 D AVOUT1IOUT1COM124+24VOUT2IOUT2COM2… …可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) 博學(xué) 求是 明德 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 5. 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 1）實(shí)現(xiàn)水壓 PID調(diào)節(jié) 本系統(tǒng) PID運(yùn)算只用了比例和積分控制，其回路增益和時(shí)間常數(shù)可通過工程計(jì)算初步確定，但還需要進(jìn)一步調(diào)整以達(dá)到最優(yōu)控制效果。 2）工作泵組數(shù)量的管理 為了恒定水壓，在水壓升高 /降落時(shí)要相應(yīng)減小 /增加變頻器的輸出頻率，如果調(diào)解值超過了變頻器可調(diào)解的最大 /最小范圍，就需要增加 /減小工頻泵的數(shù)量。增泵 /減泵控制邏輯可通過比較指令實(shí)現(xiàn)。為了判斷變頻器工作頻率達(dá)到上限 /下限的確實(shí)性，在程序中采取時(shí)間濾波。 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) 博學(xué) 求是 明德 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 3）多泵組泵站的泵組管理 變頻器泵站規(guī)定每一次啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)均為軟啟動(dòng)，同時(shí)要求各臺(tái)水泵交替使用（連續(xù)變頻運(yùn)行不得超過 3小時(shí)）。因此每次需啟動(dòng)新泵或切換變頻泵時(shí)，將新運(yùn)行泵設(shè)定為變頻泵。即將當(dāng)前運(yùn)行的變頻泵從變頻器上切換掉并接入工頻電源運(yùn)行，同時(shí)將變頻器復(fù)位并用于新運(yùn)行泵的啟動(dòng)。此外，泵組的工作循環(huán)控制也是泵組管理的一個(gè)主要問題，可使用泵號(hào)加 1的方法實(shí)現(xiàn)變頻泵組的循環(huán)控制（當(dāng)泵號(hào)為 3再加 1后數(shù)據(jù)寄存器清零），將工頻運(yùn)行泵總臺(tái)數(shù)寄存器與變頻工作泵泵號(hào)寄存器相結(jié)合實(shí)現(xiàn)泵組的循環(huán)控制。 4）泵站的其他邏輯控制 除了泵組的運(yùn)行管理工作外，泵站還有許多邏輯控制工作，如泵站的工作狀態(tài)指示，泵站工作異常的報(bào)警，系統(tǒng)的自檢等，這些都在 PLC的控制程序中設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) 博學(xué) 求是 明德 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 5）程序結(jié)構(gòu) PLC程序主要包括：參數(shù)初始化，模擬輸入單元設(shè)臵，模擬輸出單元設(shè)臵，增泵程序，減泵程序，倒泵程序，泵站工作狀態(tài)輸出，系統(tǒng)報(bào)警處理等。 地址 功 能 地址 功 能 D D0 目標(biāo)值存儲(chǔ)單元 D20 FX2N4DA識(shí)別碼存儲(chǔ)單元 D1 測(cè)定值存儲(chǔ)單元 D100 采樣時(shí)間 D2 PID調(diào)節(jié)結(jié)果存儲(chǔ)單元 D101 動(dòng)作方向 D3 變頻運(yùn)行頻率下限 D102 輸入濾