【正文】 11 開始對(duì)指定泵收發(fā)操作 ？對(duì)1 泵 發(fā)送信息接收1 泵返回信息對(duì)2 泵 發(fā)送信息接收2 泵返回信息對(duì)3 泵 發(fā)送信息接收3 泵返回信息各泵信息存入DB 1否是對(duì)指定泵發(fā)信息2次調(diào)用延時(shí)程序發(fā)送給控制中心信息返回 圖 310 主程序流程圖 通訊網(wǎng)絡(luò)的選擇與設(shè)計(jì) PLC 的發(fā)展除了功能越來越多、集成度越來越高外，網(wǎng)絡(luò)功能也越來越強(qiáng)。此外，變頻器故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)，此時(shí)可切換至手動(dòng)方式保證系統(tǒng)不間斷供水。 這樣的切換過程，有效地減少泵的頻繁啟停，同時(shí)在實(shí)際管網(wǎng)對(duì)水壓波動(dòng)做出反應(yīng)之前，由變頻器迅速調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)泵組的無沖擊切換，使水壓平穩(wěn)過渡，有效的防止了水壓的大范圍波動(dòng)及水壓太低時(shí)的短時(shí)缺水現(xiàn)象，提高了供水品質(zhì) 。該方式主要供檢修及變頻器故障時(shí)用。 同時(shí)系統(tǒng)配備的時(shí)間控制器和 PID 控制器，使其具有定時(shí)換泵運(yùn)行功能（由時(shí)間控制器實(shí)現(xiàn)）和雙工作壓力設(shè)定功能（ 由 PID 控制器和時(shí)間控制器實(shí)現(xiàn)）。 通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力傳感器，把出口壓力信號(hào)變成 4～ 20mA 的標(biāo)準(zhǔn) 信號(hào)送入 PID 調(diào)節(jié)器 ， 與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，得出一調(diào)節(jié)參數(shù)， 傳 送給變頻器 。我們把管網(wǎng)壓力作為控制對(duì)象，壓力 傳感 器 YB 將 水池中水 的壓力 P 轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)送給PID 調(diào)節(jié)器，與壓力設(shè)定值 P0 作比較，并根據(jù)差值的大小按 給 定的 PID 控制模式進(jìn)行運(yùn)算，產(chǎn)生 的 控制信號(hào)送 到 變頻調(diào)速 器 VF， 通過變頻器控制電機(jī)的工作頻率與轉(zhuǎn)速，從而使實(shí)際壓力 P 始終接近設(shè)定壓力 P0。再加 上頻繁調(diào)節(jié) 電機(jī)轉(zhuǎn)速 ，會(huì)加速 電機(jī) 的 沖擊 磨損，增加維修量和維修成本 。換言之，該水泵電機(jī) 20%的時(shí)間處于空載狀態(tài)，在作無用功。另一方面，高于壓力最大值的自來水 在進(jìn)入 供水 元件前，其壓力需要經(jīng)過減壓閥減壓 ， 這一過程同樣是一個(gè)耗能過程。 Pmin 是最低壓力值，即能夠保 證用戶正常工作的最低壓力。 由于要根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)， PLC 的軟件中時(shí)間參數(shù)的調(diào)整更簡單，這樣更有利于售后服務(wù)人員掌握。 變頻技術(shù)以其在節(jié)能與恒壓方面的優(yōu)越性能 ， 可以解決水壓控制系統(tǒng)存在的以上問題。這樣不但使電機(jī)工作在低效區(qū)、減短電機(jī)的使用壽命， 而且電機(jī)的頻繁開停使設(shè)備故障率很高，導(dǎo)致水資源嚴(yán)重浪費(fèi)，系統(tǒng)的 維護(hù)、維修工作量較大。 隨著高位生活用水和工業(yè)用水逐漸增多，傳統(tǒng)的控制方法已經(jīng)落后?？紤]選用單片機(jī)或 PLC 與變頻器結(jié)合為核心構(gòu)成的系統(tǒng)都能達(dá)到較好的控制效果。 本系統(tǒng) 控制效果好，軟件設(shè)計(jì)簡單，硬件接口簡易可行、可靠性高，則整個(gè)系統(tǒng)的性價(jià)比非 常高。 一般情況下， Pmax、 Pmin 之間關(guān)系可以用下式來表示 ： Pmax＝（ 1＋ δ） Pmin δ 是一個(gè)百分?jǐn)?shù)，其數(shù)值大致在 15%～ 30%之間。 2）卸載時(shí)電能的消耗 當(dāng)壓 力達(dá)到壓力最大值時(shí)， 水泵 通過如下方法來降壓卸載 ： 關(guān)閉進(jìn) 水 閥使電機(jī)處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時(shí)將 水箱 分離罐中多余的 水 通過放空閥放空。很明顯在加卸載供 水 控制方式下， 水泵 電機(jī)存在很大的節(jié)能空間。 宜 賓 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 3 2） 頻繁調(diào)節(jié) 電機(jī)轉(zhuǎn)速， 啟動(dòng)沖擊電流和啟動(dòng)給 水泵電機(jī) 帶來機(jī)械沖擊 ， 耐用性得不到保障。 另外，采用該方案后， 水泵 電機(jī)從靜止到旋轉(zhuǎn)工作可由變頻器來啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)，避免了啟動(dòng)沖擊電流和啟動(dòng)給 水泵電機(jī) 帶來的機(jī)械沖擊。 由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定壓力上 。充分保證了水泵的及時(shí)維修和系統(tǒng)的正常供水。 2） 自動(dòng)運(yùn)行 開始時(shí)， 合上自動(dòng)開關(guān)， 1泵電機(jī)通電 啟動(dòng) ，變頻器 隨電機(jī)轉(zhuǎn)速 輸出 頻率從 0Hz上升，同時(shí) PID 調(diào)節(jié)器接收到自壓力傳感器的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，將調(diào)節(jié) 參數(shù)送給變頻器，如壓力不夠，則頻率上升到 50Hz 而此時(shí)水壓還在下限值，1泵由變頻切換為工頻，同時(shí)變頻器頻率由 50Hz 滑停至 0Hz， 2泵變頻啟動(dòng)，變頻器逐漸上升頻率至給定值，加泵依次類推；若開始時(shí) 1泵備用，則直接啟 2變頻，轉(zhuǎn)速從 0 開始隨頻率上升，如變頻器頻率到達(dá) 50Hz 而此時(shí)水壓還在下限值， 2泵切換至工頻運(yùn)行，同時(shí)變頻器頻率由 50Hz 滑停至 0Hz， 3泵變頻啟動(dòng)，泵的切換過程同上； 若用水量減小，從先啟的泵開始減，同時(shí)根據(jù) PID 調(diào)節(jié)器給的調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。 若有電源瞬時(shí)停電的情況，則系統(tǒng)停機(jī)；待電源恢復(fù)正常后，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行，然后按自動(dòng)運(yùn)行方式啟動(dòng) 1泵變頻，直至在給定水壓值上穩(wěn)定運(yùn)行 。 報(bào)警回路如圖 3圖 38。選擇好控制器之后，選擇數(shù)據(jù)的傳輸方式 ——通訊網(wǎng)絡(luò)也是非常重要的。 SIMATIC STEP7 提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)診斷工具也給調(diào)試帶來很大方便。配置連接的電機(jī)類型、電流、功率等 參數(shù)，配置變頻器命令源和主參數(shù)設(shè)定源為 Proverbs 方式，選擇速度控制方式（ Speed control），定義 Profibus PZD 數(shù)據(jù)格式，選擇使用水泵電機(jī)負(fù)載類型。 下限頻率：在供水系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速過低，會(huì)出現(xiàn)水泵的全揚(yáng)程小于實(shí)際揚(yáng)程，形成 “水泵 ”空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。 PID 參數(shù)可按表 33 設(shè)置 。 OPC Client 通過 OPC 標(biāo)準(zhǔn)接口與 OPC Server 通信，獲取 OPC Server 的各種信息。西門子公司提供了功能強(qiáng)大的 OPC Server 軟件 SIMATIC NET。大大的簡化了上位機(jī)和下位機(jī)通信驅(qū)動(dòng)的開發(fā)編程，同時(shí)也提高了通信的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性。 3）界面元素設(shè)計(jì) 在成功建立通信和數(shù)據(jù)鏈路后，要將數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)直觀的在計(jì)算機(jī)屏幕顯示出來。設(shè)備服務(wù)器工控機(jī)（ IPC）與 S7200 數(shù)據(jù)通訊使用高速 PROFIBUSDP 通訊方式變頻器和 Profibus 總線型西門子變頻器。 系統(tǒng)其他組成情況 SINAMICS G150 變頻器 源于西門子最新傳動(dòng)家族的 SINAMICS G150 高性能單機(jī)變頻調(diào)速柜適用于所有單電機(jī)傳動(dòng)的應(yīng)用，滿足多種負(fù)載特性的要求，包括平方轉(zhuǎn)距，線性轉(zhuǎn)距，恒轉(zhuǎn)距及恒功率負(fù)載類型。 SINAMICS G150 變頻器配合 NCompact 電機(jī)非常適用于使用平方率扭矩特性驅(qū)動(dòng)泵的變頻器操作 。） 3 Fun 功能， PS