【正文】 樣就可以切斷電路，防止電氣設(shè)備短路和嚴(yán)重過(guò)載。： 控制電路接線圖51第4章 軟件設(shè)計(jì)PLC控制程序是整個(gè)系統(tǒng)的核心，程序的質(zhì)量直接影響著控制系統(tǒng)的性能。PLC控制程序設(shè)計(jì)具有一定的規(guī)律可循，對(duì)于一些特定的功能通常有相對(duì)固定的設(shè)計(jì)方法。(1)采用移植設(shè)計(jì)法的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)：移植設(shè)計(jì)法主要是用于對(duì)原有機(jī)電控制系統(tǒng)進(jìn)行改造[3]。PLC取代“繼電器接觸器”控制已是大勢(shì)所趨，然而原有的“繼電器接觸器”控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的使用和考驗(yàn)，已被證明完全能夠完成系統(tǒng)的控制功能要求[3]。因此，可以將“繼電器接觸器”電路圖經(jīng)過(guò)適當(dāng)“翻譯”，轉(zhuǎn)化為有相同功能的PLC梯形圖程序，這種方法稱(chēng)為“移植設(shè)計(jì)法”[3]。(2) 采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)：經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，即在一些典型的控制電路程序的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)功能要求，進(jìn)行選擇組合，并反復(fù)調(diào)試和修改梯形圖，有時(shí)需增加一些輔助觸點(diǎn)和中間編程環(huán)節(jié)，才能達(dá)到控制要求[3]。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法無(wú)規(guī)律可循，一般用于較簡(jiǎn)單的程序設(shè)計(jì)[3]。(3) 采用邏輯設(shè)計(jì)法的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)：邏輯設(shè)計(jì)法是以邏輯組合或邏輯時(shí)序的形式來(lái)設(shè)計(jì)梯形圖程序，可分為組合邏輯設(shè)計(jì)法和時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)法兩種[3]。這種方法既具有嚴(yán)密可循的規(guī)律、明確可行的設(shè)計(jì)步驟，又具有簡(jiǎn)便、直觀和十分規(guī)范的特點(diǎn)[3]。(4)采用控制功能圖設(shè)計(jì)法的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)：如果一個(gè)系統(tǒng)可分解為若干個(gè)獨(dú)立的控制動(dòng)作，且這些動(dòng)作必須嚴(yán)格按照一定的先后次序執(zhí)行才能保證生產(chǎn)過(guò)程的正常進(jìn)行，這樣的控制系統(tǒng)為順序控制系統(tǒng)[3]?？刂乒δ軋D設(shè)計(jì)法就是針對(duì)順序控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，根據(jù)順序控制系統(tǒng)的功能要求，編程可以使用通用邏輯指令、置位/復(fù)位指令、SCR指令等不同的方法設(shè)計(jì)出順序功能圖，然后可以很方便地將功能圖轉(zhuǎn)化為PLC梯形圖[3]。本系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)采用順序功能圖設(shè)計(jì)法進(jìn)行，包括以下幾個(gè)程序模塊：(1)USS通訊協(xié)議程序；(2)控制按鍵、開(kāi)關(guān)的識(shí)別與控制程序；(3)壓力傳感器的數(shù)據(jù)采集、處理程序；(4)PID回路控制程序。本設(shè)計(jì)通過(guò)軟件所要實(shí)現(xiàn)的主要功能是：基于日后系統(tǒng)的檢測(cè)維修、降低操作員勞動(dòng)強(qiáng)度等方面的考慮，作者把控制過(guò)程分為手動(dòng)模式和自動(dòng)模式。手動(dòng)模式下，每個(gè)設(shè)備能夠單獨(dú)運(yùn)行，便于設(shè)備性能的測(cè)試與設(shè)備維護(hù)。開(kāi)始否手動(dòng)控制？是自動(dòng)模式手動(dòng)模式 模式選擇流程圖 手動(dòng)模式流程圖系統(tǒng)供電且自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)按下時(shí)，系統(tǒng)處于自動(dòng)控制狀態(tài)，可進(jìn)行高效率的生活用水供給，工作過(guò)程分為以下幾個(gè)方面。(1)系統(tǒng)上電后，按下自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，進(jìn)入自動(dòng)模式。(2)變頻啟動(dòng)1泵，同時(shí)壓力傳感器開(kāi)始檢測(cè)管內(nèi)壓力。(3)管內(nèi)壓力小于設(shè)定值，變頻啟動(dòng)2泵，1泵工頻工作；大于設(shè)定值，水泵變頻調(diào)節(jié)。(4)管內(nèi)壓力大于設(shè)定值，2泵工頻工作；小于設(shè)定值，1泵變頻、2泵工頻工作。(5)管內(nèi)壓力仍大于設(shè)定值，斷開(kāi)1泵；小于設(shè)定值，2泵變頻，1泵工頻。自動(dòng)模式變頻器啟動(dòng)1泵管內(nèi)水壓小于設(shè)定值？否是1泵變頻工作，工頻啟動(dòng)2泵管內(nèi)水壓大于設(shè)定值？否是1泵、2泵工頻工作否管內(nèi)水壓大于設(shè)定值？是1泵工頻工作，2泵變頻工作2泵工頻工作，1泵停止 自動(dòng)模式生活供水流程圖突發(fā)火災(zāi)，需要緊急消防供水時(shí)，消防按鈕按下，壓力傳感器反饋值小于設(shè)定值， 3泵變頻啟動(dòng)。需要注意的是，1泵、2泵仍按照生活供水流程圖工作，即三臺(tái)泵共同保障供水。自動(dòng)模式消防按鈕按下管內(nèi)水壓小于設(shè)定值？否是工頻啟動(dòng)3泵是反饋值大于設(shè)定值？否是斷開(kāi)3泵工頻 消防供水流程圖在整個(gè)自動(dòng)模式中，調(diào)用了各個(gè)控制系統(tǒng)的程序，包括1泵、2泵、3泵的控制程序。1泵的控制程序主要控制1泵的運(yùn)行、停止和變頻調(diào)速，；2泵的控制程序主要控制1泵的運(yùn)行、停止和變頻調(diào)速，；3泵作為消防用水輔助泵，它的控制程序主要控制3泵的運(yùn)行、停止和變頻調(diào)速，：自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程反饋值小于設(shè)定值？1泵運(yùn)行控制否是1泵變頻控制1泵工頻控制是啟動(dòng)PID運(yùn)算2泵運(yùn)行控制反饋值小于設(shè)定值？否是定時(shí)5s啟動(dòng)延時(shí)到？否是 1泵的控制程序流程圖否反饋值小于設(shè)定值？切除運(yùn)行于工頻的泵2泵運(yùn)行控制是2泵工頻控制2泵變頻控制啟動(dòng)PID運(yùn)算反饋值小于設(shè)定值？否是定時(shí)5s啟動(dòng)是否延時(shí)到？ 2泵的控制程序流程圖自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程反饋值大于設(shè)定值？3泵運(yùn)行控制否是3泵工頻控制斷開(kāi)3泵工頻控制啟動(dòng)PID運(yùn)算否反饋值小于設(shè)定值？是定時(shí)5s啟動(dòng)是延時(shí)到？否 3泵的控制程序流程圖停止1水泵的工頻運(yùn)行程序：控制1泵在工頻運(yùn)行、2泵在變頻運(yùn)行狀態(tài)下時(shí)，壓力傳感器檢測(cè)的水壓在某個(gè)時(shí)間段持續(xù)偏高，這時(shí)候句需要停止工頻工作的1水泵。停止工頻運(yùn)行程序停止運(yùn)行于工頻的1泵，其他不變啟動(dòng)PID運(yùn)算反饋值小于設(shè)定值？是定時(shí)5s啟動(dòng)是延時(shí)到？否是反饋值小于設(shè)定值？1泵停止1泵控制程序 切除工頻運(yùn)行程序流程圖實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算有兩種方法：利用變頻器內(nèi)置的PID運(yùn)算或者PLC的PID控制器。若使用PLC的PID控制器，則在梯形圖程序中使用PID指令或者使用PID指令向?qū)?。需要注意的是，始終是高電平；。本次設(shè)計(jì)，PID運(yùn)算部分采用的便是后者，具體梯形圖程序如附錄1所示。 各模塊梯形圖設(shè)計(jì)在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了方便編程以及修改，把需要用到的許多寄存器、中間繼電器、定時(shí)器等元件列表如下。 元件設(shè)置根據(jù)元件設(shè)置進(jìn)行梯形圖程序的編寫(xiě)，編寫(xiě)后的梯形圖程序如附錄1所示。打開(kāi)編寫(xiě)好的梯形圖程序，先將PLC置于“STOP”狀態(tài)，然后將程序下載到PLC中，最后將PLC切換到“RUN”狀態(tài)，運(yùn)行程序，打開(kāi)梯形圖狀態(tài)監(jiān)控。首先進(jìn)行手動(dòng)模式調(diào)試，、、。手動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)后，進(jìn)行自動(dòng)模式檢測(cè)，仔細(xì)觀察、記錄、分析每個(gè)程序段對(duì)應(yīng)的輸出量、交流接觸器以及電機(jī)的動(dòng)作，反復(fù)調(diào)試，直到達(dá)到設(shè)計(jì)的功能要求。第5章組態(tài)監(jiān)控界面設(shè)計(jì) View組態(tài)王King View組態(tài)王軟件結(jié)構(gòu)由工程管理器、工程瀏覽器及運(yùn)行系統(tǒng)三部分構(gòu)成[2]。工程管理器：用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理，對(duì)已有工程進(jìn)行搜索、添加、備份、以及數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入、導(dǎo)出等功能[2]。工程瀏覽器：用于創(chuàng)建監(jiān)控畫(huà)面、監(jiān)控設(shè)備以及相關(guān)變量、動(dòng)畫(huà)鏈接、命令語(yǔ)言及設(shè)定運(yùn)行系統(tǒng)配置[2]。運(yùn)行系統(tǒng)：工程運(yùn)行界面，從采集設(shè)備中獲得通訊數(shù)據(jù)，并依據(jù)工程瀏覽器的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)人與控制設(shè)備交互操作[2]。監(jiān)控畫(huà)面繪制過(guò)程簡(jiǎn)述如下：，：在資源管理器窗口里點(diǎn)擊新建按鈕，輸入項(xiàng)目名稱(chēng)，選擇保存路徑，單擊“創(chuàng)建”按鈕，一個(gè)新的工程就建立了。然后進(jìn)行變量的添加，出現(xiàn)一個(gè)新窗口。右鍵單擊右邊窗口，然后創(chuàng)建一個(gè)新變量，選擇變量的類(lèi)型，最后保存即可。變量添加好后，進(jìn)行主畫(huà)面的繪制?！八畨骸薄ⅰ癕pa”、“值班人”，然后在B1中插入動(dòng)態(tài)變量“本站點(diǎn)/水壓”，這樣，水壓就可以在組態(tài)監(jiān)控界面上實(shí)時(shí)顯示，達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。結(jié)論本論文研究的是高層建筑恒壓供水系統(tǒng)，設(shè)計(jì)的核心是PLC和變頻器，利用西門(mén)子S7200系列PLC CPU226強(qiáng)大而靈活的控制功能和MICROMASTER變頻器優(yōu)良的變頻調(diào)速性能，實(shí)現(xiàn)了恒壓供水的控制。該系統(tǒng)按實(shí)際需要,使用數(shù)據(jù)傳送指令，在梯形圖程序中設(shè)定壓力給定值，根據(jù)壓力差調(diào)整水泵的工作情況，進(jìn)行水泵的工頻/變頻控制，高壓時(shí)水泵工作方式的切換甚至停止，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，輔助泵的工頻啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。在啟動(dòng)時(shí)壓力波動(dòng)小，可控制在給定值的177。2％范圍內(nèi)。且設(shè)計(jì)能夠滿足生活用水、消防用水，即通過(guò)控制1泵、2泵保障日常生活用水，消防緊急用水時(shí)，3泵進(jìn)入工頻運(yùn)行模式。由于設(shè)計(jì)了組態(tài)監(jiān)控界面，工作人員不需要頻繁在一線操作，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。在將來(lái)，人力的節(jié)省、供水質(zhì)量的提高、勞動(dòng)強(qiáng)度的減輕、管理費(fèi)用的節(jié)約等優(yōu)勢(shì)將使本系統(tǒng)得到更為廣泛的應(yīng)用。不過(guò)，受限于實(shí)驗(yàn)室條件，本次設(shè)計(jì)自動(dòng)化程度還是有待提高之處，主要體現(xiàn)在許多輔助功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)，比如蓄水池水位檢測(cè)，樓層供水液位實(shí)時(shí)監(jiān)控，水泵電機(jī)的多段調(diào)速。在以后的恒壓供水工程實(shí)施中，水泵組的電氣控制柜可以使用不同的按鈕代替本次設(shè)計(jì)使用的自鎖按鈕，比如旋鈕，觸點(diǎn)觸發(fā)式，旋轉(zhuǎn)復(fù)位按鈕等。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于本供水系統(tǒng)方面的研究中，在能適應(yīng)不同的控制性能、PLC網(wǎng)絡(luò)通訊、用水場(chǎng)合多樣化、同時(shí)兼顧系統(tǒng)自動(dòng)化程度等方面還有一定的提高空間。因此，有待于進(jìn)一步研究本課題的潛在附加功能，使它的自動(dòng)化水平能夠變得更高，在樓層供水行業(yè)中占得更加廣闊的市場(chǎng)。致謝對(duì)于這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成、畢業(yè)論文的撰寫(xiě)與完善，我十分感謝我的導(dǎo)師石萬(wàn)里老師！本設(shè)計(jì)從選題到主體控制方案的定奪，我的導(dǎo)師都對(duì)我給予了很大的幫助與指導(dǎo)。在硬件的制作、PLC梯形圖程序的編寫(xiě)、組態(tài)監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)中，老師給我講解了PLC的許多經(jīng)典應(yīng)用、模塊化的編程思維以及組態(tài)監(jiān)控界面的程序設(shè)計(jì)。系統(tǒng)硬件與梯形圖程序、硬件與組態(tài)監(jiān)控的調(diào)試中，老師豐富的調(diào)試方法，也是深深地讓我折服。在這兩個(gè)多月時(shí)間里，老師常?；ㄙM(fèi)他寶貴的工作時(shí)間，陪我在實(shí)驗(yàn)室編寫(xiě)程序，調(diào)試。他淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、崇高的敬業(yè)精神與為人師表的典范，使我受益匪淺。在此，謹(jǐn)向我的導(dǎo)師表示最衷心的感謝。最后，我要感謝關(guān)心我們論文撰寫(xiě)的各位學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和老師們，感謝你們四年來(lái)的悉心栽培！參考文獻(xiàn)[1] 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