【正文】 動(dòng) 運(yùn)行 順序功能圖 按下 SB8 按鈕 ，系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行模式，順序功能圖如 所示。 如果變頻器頻率偏低，即壓力過(guò)高，輸出的下限信號(hào)使 PLC 關(guān)閉 KM KM2， 開(kāi)啟 KM3， 2水泵變頻起動(dòng)。 手動(dòng)模式順序功能圖 當(dāng)按下 SB9 按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)運(yùn)行模式。當(dāng) 用戶按下 SBn（ n=1，3， 5） 三臺(tái)電機(jī)分別處于工頻運(yùn)行，當(dāng)用戶按下 SBn（ n=2， 4， 6） 三臺(tái)電機(jī)分別處于變頻運(yùn)行。 起動(dòng) 1泵 按下起動(dòng)按鈕， 系統(tǒng)檢測(cè)采用那種運(yùn)行模式。 起動(dòng) 1， 2， 3泵 ： 再次接收到變頻器上限信號(hào)，則 KM3 斷開(kāi) KM2 吸合，第 2水泵由變頻轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行， 3水泵變頻起動(dòng)。 (2)手動(dòng)運(yùn)行部分 按下 手動(dòng)起動(dòng)按鈕 SB10， 手動(dòng) 起動(dòng)變頻器。 按下 SB1,斷開(kāi) KM1，在 10 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后起動(dòng) M1 在 工 頻電源下運(yùn)行。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 23 電機(jī)只能在一種頻率下運(yùn)行，當(dāng)電機(jī)工頻 /變頻同時(shí)打開(kāi)時(shí)將發(fā)出警報(bào)且電機(jī)停止運(yùn)行。用戶可避開(kāi)復(fù)雜的計(jì)算機(jī)軟硬件問(wèn)題，集中精力解決工程本身的問(wèn)題，組態(tài)配置出高性能、高可靠性、高度專業(yè)化的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。用戶在 MCGS 組態(tài)環(huán)境中完成動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、設(shè)備連接、編寫(xiě)控制流程、編制工程打印報(bào)表等全部組態(tài)工作后，生成擴(kuò)展名為 .mcg的工程文件，又稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)，其與 MCGS 運(yùn)行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應(yīng)用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“工程” 。 設(shè)備窗口：是連接和驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的工作環(huán)境。在本窗口內(nèi)定義不同類型和名稱的變量，作為數(shù)據(jù) 采集、處理、輸出控制、動(dòng)畫(huà)連接及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的對(duì)象。 [2]選中“窗口 0”，單擊“窗口屬性”，進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置”。一共有四個(gè)界面，分別是變頻恒壓供水系統(tǒng)、變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)時(shí)曲線、變頻恒壓供水系統(tǒng)歷史曲線和退出提示。 下面以數(shù)據(jù)對(duì)象“水泵”為例，介紹一下定義數(shù)據(jù)對(duì)象的步驟： [1]單擊工作臺(tái)中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”窗口標(biāo)簽，進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)窗口頁(yè)。 圖 參數(shù)的設(shè)置 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 28 編輯界面 編輯畫(huà)面 選中“ 變頻恒壓供水系統(tǒng) ”窗口圖標(biāo)，單擊“動(dòng)畫(huà)組態(tài)”，進(jìn)入動(dòng)畫(huà)組態(tài)窗口，開(kāi)始編輯畫(huà)面。 此次 MCGS通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)的 RS232串行口讀取 PLC存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)，與 PLC建立連接。通信參數(shù)必須設(shè)置成與 PLC的設(shè)置一樣。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 30 [3] 單擊“設(shè)備工具箱”中的“設(shè)備管理”按鈕，彈出如圖 6. 9 所示窗口： 圖 6. 9 設(shè)備管理窗口 [4] 在可選設(shè)備列表中，雙擊“通用設(shè)備”。 [7]按上面前三步 后 ，雙擊“ PLC 設(shè)備”，雙擊“三菱”再雙擊“ FX232”在下方出現(xiàn)三菱 FX232， 選中點(diǎn)擊增加，確 認(rèn) 。 設(shè)備屬性的設(shè)置 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 31 圖 6. 11 進(jìn)入設(shè)置設(shè)備內(nèi)部屬性窗口 圖 6. 12 設(shè)置所需要的通道 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 32 圖 6. 13 設(shè)置通道對(duì)應(yīng)的對(duì)象 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 33 七、 結(jié)束語(yǔ) 本論文研究的是變頻恒壓供水 系統(tǒng) 。 因?qū)崿F(xiàn)了恒壓自動(dòng)控制，不需要操作人員頻繁操作，節(jié)省 了人力，提高了供水質(zhì)量，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班，節(jié)約管理費(fèi)用。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 34 八、 參考文獻(xiàn) [1]廖常初 .PLC 編程及應(yīng)用 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [2]吳忠智 ，吳加林。 目前在國(guó)內(nèi)外變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)中，對(duì)于能適應(yīng)不同的用水場(chǎng)合，結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)同時(shí)兼顧系統(tǒng)的電磁兼容性 (EMC)的變頻但壓供水系統(tǒng)的水壓閉環(huán)控制的研究還是不夠的。 該系統(tǒng)采用 PCL控制變頻器進(jìn)行 PID調(diào)節(jié)，按實(shí)際需要隨意設(shè)定壓力給定值，根據(jù)壓差調(diào)整水泵的工作情況， 實(shí)現(xiàn)恒壓供水，使給水泵始終在高效率下運(yùn)行，在啟動(dòng)時(shí)壓力波動(dòng)小，可控制在給定值的 5%范圍內(nèi)。 [9]在設(shè)備窗口中雙擊設(shè)備 1[三菱 FX232],出現(xiàn)設(shè)備屬性對(duì)話框， 如圖 511所示。 [6] 雙擊 串口通訊父設(shè)備 圖標(biāo)，即可將“ 串口通訊父設(shè)備 ”添加到右測(cè)選定設(shè)備列表中。 [1] 在“設(shè)備窗口”中雙擊“設(shè)備窗口”圖標(biāo)進(jìn)入。 添加 PLC 設(shè)備 FX232設(shè)備必須掛接在串口父設(shè)備下，串口父設(shè)備在通用設(shè)備構(gòu)件中。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 29 圖 監(jiān)控界面 MCGS 與 PLC 之間的連接 MCGS通過(guò)上位機(jī)中的串行口設(shè)備和 PLC上的通訊單元（編程口）建立串行通訊連接，從而達(dá)到操作 PLC設(shè)備的目的。 [4]將對(duì)象名稱改為：水泵 1；對(duì)象類型選擇：開(kāi)關(guān)型；在對(duì) 象內(nèi)容注釋輸入框內(nèi)輸入：“控制水泵啟動(dòng)、停止的變量”，單擊“確認(rèn)”。數(shù)據(jù)對(duì)象是構(gòu)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本單元，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程也就是定義數(shù)據(jù)對(duì)象的過(guò)程。 [4]在“用戶窗口”中，選中“ 變頻恒壓供水系統(tǒng) ”，點(diǎn)擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設(shè)置為啟動(dòng)窗口”選項(xiàng)，將該窗口設(shè)置為運(yùn)行時(shí)自動(dòng)加載的窗口。包括編寫(xiě)控制程序（ if?then腳本程序），選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、歷史曲線、定時(shí)器、配方操作、多媒體輸出等。 用戶窗口： 本窗口主要用于設(shè)置工程中人機(jī)交互的界面，諸如：生成各種動(dòng)畫(huà)顯示畫(huà)面、報(bào)警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖表等。在主控窗口中可以放置一個(gè)設(shè)備窗口和多個(gè)用戶窗口，負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開(kāi)或關(guān)閉。 MCGS 組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu) MCGS 組態(tài)軟件（以下簡(jiǎn)稱 MCGS） 由“ MCGS 組態(tài)環(huán)境 ”和“ MCGS 運(yùn)行環(huán)境 ”兩個(gè)系統(tǒng)組成。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24 六、 MCGS組態(tài)軟件 MCGS 組態(tài)軟件 MCGS(Monitor And Control Generated System,通用監(jiān)控系統(tǒng) )是一套全 中文工控組態(tài)軟件 ,用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件 ,它能夠在基于 Microsoft的各種32 位 Windows 平臺(tái)上運(yùn)行 ,可以以 Microsoft 的 Windows 95,98,Me,Nt 或 windows 2021 為操作系統(tǒng) .通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集處理 ,以動(dòng)畫(huà)顯示 ,報(bào)警處理 ,流程控制和報(bào)表輸出等多種方式向用戶提供解決實(shí)際工程問(wèn)題的方案 ,在自動(dòng)有著廣泛的應(yīng)化領(lǐng)域用 .它功能齊全，便于方案設(shè)計(jì)。 按下 SB5,斷開(kāi) KM5，在 10 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后起動(dòng) M3 在工 頻電源下運(yùn)行。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 按下 SB4,斷開(kāi) KM2，在 10 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后起動(dòng) M2 在變頻電源下運(yùn)行。 起動(dòng) 1， 2泵 ： 輸出的下限信號(hào)使 PLC 關(guān)閉 KM KM2，開(kāi)啟 KM3， 2水泵變頻起動(dòng)。變頻起動(dòng) 1水泵。 （ 如1 電機(jī)，如果 控制它工作的 SB1,SB2 按鈕被同時(shí)按下則發(fā)出警報(bào)且電機(jī)無(wú)法起動(dòng)。順序功能圖如圖 所示。 為了防止出現(xiàn)某臺(tái)電動(dòng)機(jī)既接工頻電又接變頻電設(shè)計(jì)了電氣互鎖 。 當(dāng)變頻器的運(yùn)行頻率超出一個(gè)上限信號(hào)后， PLC 通過(guò)這個(gè)上限信號(hào)后將 1水泵有變頻運(yùn)行轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行， KM1 斷開(kāi) KM0吸合，同時(shí) KM3 吸合變頻起動(dòng)第 2水泵。同時(shí)，使第二臺(tái)水泵 M2投 入 變頻器并變速運(yùn)行，系統(tǒng)恢復(fù)對(duì)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，直到水壓達(dá)到設(shè)定值為止 。 當(dāng)系統(tǒng)壓力不夠需要增加泵時(shí)，按下 SBn（ n=1,3,5） 按鈕，此時(shí)切斷電機(jī)變頻，同時(shí)啟動(dòng)電機(jī)工頻運(yùn)行 ,再起動(dòng)下一臺(tái)電機(jī)。 如果 PLC 接到頻率下限信號(hào)，則執(zhí)行減泵程序， 減少 水泵的工作數(shù)量。 圖 5. 1 PLC 程序流程圖 系統(tǒng) 起動(dòng) 之后，檢測(cè)是自動(dòng)運(yùn)行模式還是手動(dòng)運(yùn)行模式。 1 2200 5