【正文】 通電后自動變頻啟動方式。在電源恢復后， PLC 會發(fā)出指令，蜂鳴器發(fā)出警告，然后按自動運行方式變頻啟動 1泵，直到穩(wěn)定地運行在給定水壓值。 當出現(xiàn)消防報警信號時，系 統(tǒng)立即按照消防壓力運行。 變頻故障從冗余設計原則考慮，在變頻器發(fā)生故障時也要不間斷供水。當變頻器突然發(fā)生故障，蜂鳴器報警， PLC 發(fā)指令使全部水泵停機，然后 1泵工頻運行（若水泵功率大于 37KW，則需要采用降壓啟動或其它啟動方式），經(jīng)一定延時后根據(jù)壓力變化情況再使 2泵工頻運行。此時， PLC切換泵則根據(jù)實際水壓的變化在工頻泵間切換。當出現(xiàn)水池無水停機、電動機欠壓、過壓、錯相、電機故障等情況時，均能由蜂鳴器發(fā)出警報聲。條件許可時可以添加 MODEM 模塊，在變頻器、電動機發(fā)生故障時能通過遠程通信口 撥叫值班人員電話，通知有關(guān)人員前來維修。所有故障解決、恢復正常后，自啟動前也要發(fā)出報警信號。 三 .器件的選型及介紹 ㈠ .可編程控制器 簡介 PLC 可編程控制器是 60 年代末在繼電器系統(tǒng)上發(fā)展起來的，當時稱作可編程邏輯控制器 (Programmable Logic Controller)，簡稱 PLC?？删幊炭刂破鞯漠a(chǎn)生和發(fā)展與繼電器控制系統(tǒng)有很大的關(guān)系。繼電器是一種用弱電信號控制強電信號的電磁開關(guān)，但在復雜的控制系統(tǒng)中，故障的查找和排除非常困難，不適應于工藝要求發(fā)生變化的場合。由此，產(chǎn)生 了可編程控制器，它是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)，用面向控制過程、面向用戶的簡單編程語句，適應工業(yè)環(huán)境，是簡單易懂，操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)控制器，是當代工業(yè)自動化的主要支柱之一?？删幊炭刂破骶哂胸S富的輸入 /輸出接口，并具有較強的驅(qū)動能力，但它的產(chǎn)品并不針對某一具體工業(yè)應用，其靈活標準的配置能夠適應工業(yè)上的各種控制。在實際應用中，其硬件可根據(jù)實際需要選用配置，其軟件則需要根據(jù)要求進行設計。 圖 PLC的硬件結(jié)構(gòu)框圖 可編程邏輯控制器， 采用的是計算機的設計思想，最初主要用于順序控制，只能進行邏輯運算。隨著微電子技術(shù)計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，以及工業(yè)自動化控制愈來愈高的需求， PLC無論在功能上、速度上、智能化模塊以及聯(lián)網(wǎng)通信上，都有很大的提高?，F(xiàn)在的 PLC已不只是開關(guān)量控制，其功能遠遠超出了順序控制、邏輯控制的范圍，具備了模擬量控制、過程控制以及遠程通信等強大功能。美國電氣制造商協(xié)會 (NEMA)將其正式命名為可編程控制器 (Programmable Controller)，簡稱 PC，但是為了和個人計算機 (Persona1 Computer)的簡稱 PC相區(qū)別，人們常常把可編程控制器仍簡稱為 PLC。 事實上與所有的器件一樣， PLC本身也有其局限性，它無法向操作者顯示動態(tài)的設備狀態(tài)參數(shù)，無法進行大批量數(shù)據(jù)的存貯與轉(zhuǎn)化，尤其是當系統(tǒng)工藝改變時，無法方便、快速地改變相關(guān)參數(shù)、配方。因此，在現(xiàn)今的稍微復雜一些的控制系統(tǒng)中， PLC通常與工業(yè)控制計算機配合使用，實現(xiàn)完整的控制功能。 PLC 的特點 現(xiàn)代可編程控制器不僅能實現(xiàn)對開關(guān)量的邏輯控制，還具有數(shù)學運算、數(shù)學處理、運動控制、模擬量 PID 控制、通信網(wǎng)絡等功能。在發(fā)達的工業(yè)化國家，可編程控制器已經(jīng)廣泛的 應用在所有的工業(yè)部門，其應用已擴展到樓宇自動化、家 庭自動化、商業(yè)、公用事業(yè)、測試設備和農(nóng)業(yè)等領域。歸納可編程控制器主要有以下幾方面的優(yōu)點： ⑴、編程方法簡單易學 ⑵、功能強，性能價格比高 ⑶、硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強 ⑷、無觸點免配線，可靠性高，抗干擾能力強 ⑸、系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試工作量少 ⑹、維修工作量小，維修方便 ⑺、體積小，能耗低。 PLC 的工作過程 圖 PLC的掃描工作過程 PLC是在系統(tǒng)軟件的控制和指揮下，采用循環(huán)順序掃描的工作方式，其工作過程就是程序的執(zhí)行過程，它 分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段，如圖 。 PLC在 I/O處理方面必須遵守的規(guī)則如下： ⑴、 輸入映像寄存器的數(shù)據(jù)，取決于輸入端子板在上一個刷新時間的狀態(tài)； ⑵、 程序如何執(zhí)行，取決于用戶所編的程序和輸入映像寄存器、元件映像寄存器中存放的所需軟元件的狀態(tài)； ⑶、 輸出映像寄存器（包含在元件映像寄存器中）的狀態(tài)，由輸出指令的執(zhí) 行結(jié)果決定。 ⑷、輸出鎖存器中的數(shù)據(jù)，由上一個刷新時間輸出映像寄存器的狀態(tài)決定； ⑸、輸出端子上的輸出狀態(tài)，由輸出鎖存器中的狀態(tài)決定。 PLC 的選型 水泵 M M2， M3可變頻運行，也可工頻運行，需 PLC的 6個輸出點，變頻器的運行與關(guān)斷由 PLC的 1個輸出點，控制變頻器使電機正轉(zhuǎn)需 1個輸出信號控制，報警器的控制需要 1個輸出點，輸出點數(shù)量一共 9個?？刂破饎雍屯Ｖ剐枰?2個輸入點，變頻器極限頻率的檢測信號占用 PLC2個輸入點，系統(tǒng)自動 /手動起動需 1輸入點，手動控制電機的工頻 /變頻運行需 6個輸入點，控制系統(tǒng)停止運行需 1個輸入點，檢測電機是否過載需 3個輸入點，共需 15個輸入點。系統(tǒng)所需的輸入／輸出點數(shù)量共為 24個點。本系統(tǒng)選用 FXos30MRD型 PLC。 PLC 的接線 圖 PLC的接線圖 Y0接 KM0控制 M1的變頻運行， Y1接 KM1控制 M1的工頻運行； Y2接 KM2控制 M2的變頻運行， Y3接 KM3控制 M2的工頻運行； Y4接 KM4控制 M3的變頻運行， Y5接 KM5控制 M3的工頻運行。 X0接起動按鈕， X1接停止按鈕， X2接變頻器的 FU接口， X3接變頻器的 OL接口，X4接 M1的熱繼電器， X5接 M2的熱繼電器， X6接 M3的熱繼電器。 為了防止出現(xiàn)某臺電動機既接工頻電又接變頻電設計了電氣互鎖。在同時控制 M1電動機的兩個接觸器 KM KM0線圈中分別串入了對方的常閉觸頭形成電氣互 鎖 。頻率檢測的上 /下限信號分別通過 OL和 FU輸出至 PLC的 X2與 X3輸入端作為 PLC增泵減泵控制信號 ㈡ 、變頻器 變頻器的構(gòu)成 通常由變頻器主電路（ IGBT、 BJT、或 GTO 作逆變元件）給異步電動機提供調(diào)壓調(diào)頻電源。此電源輸出的電壓或電流及頻率，由控制回路的控制指令進行控制。而控制指令則根據(jù)外部的運轉(zhuǎn)指令進行運算獲得。對于需要更精密速度或快速響應的場合，運算還應包含由變頻器主電路和傳動系統(tǒng)檢測出來的信號和保護電路信號，即防止因變頻器主電路的過電壓、過電流引起的損失外，還應保護異步電動機及傳動系統(tǒng)等 圖 變頻器的構(gòu)成 ⑴、主電路 給異步電動機提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，稱為主電路。圖 所示是典型的電壓逆變器的例子，其主電路由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸引在整流和逆變時產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。另外，異步電動機需要制動時，有時要附加“制動回路”。 ①整流器 最近大量使用的是二極管的交流器，圖 所示，它把工頻電源變換為直流電源?？捎脙山M晶體管交流器構(gòu)成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進行再生運轉(zhuǎn)。 平波回路 在整流 器整流后的直流電壓中，含有電源 6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，采用電感和電壓吸收脈動電壓（電流）。裝置容量小時，如果電源和主電路的構(gòu)成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。 ②逆變器 同整流器相反，逆變器的作用是將直流功率變換為所需要頻率的交流功率，根據(jù) PWM 控制信號使 6 個開關(guān)器件導通、關(guān)斷，就可以得到三相頻率可變的交流輸出。 制動回路 異步電動機在再生制動區(qū)域使用時（轉(zhuǎn)差率為負），再生能量儲存于平波回路電容器中，使直流電壓升高。一般說來，由機械系統(tǒng)（ 含電動機）慣量積蓄的能量比電容能儲存的能量大，需要快速制動時，可用由逆變流器向電源反饋或設置制動回路（開關(guān)和電阻）把再生功率消耗掉，以免直流電路電壓上升。 圖 典型的電壓型逆變器一例 ⑵ .控制電路 給異步電動機供