【正文】 運行，故障處理是否正確； 6. 給 PLC 輸入變頻器故障信號，檢查 PLC 能否自動轉(zhuǎn)入全自動工頻運行方式； 7. 自動方式下，模擬電壓發(fā)生微調(diào)，系統(tǒng)能否工作在一臺變頻、一臺工頻的基本穩(wěn)定狀態(tài)； xx 理工學院畢業(yè)設計（論文） 33 結 論 恒壓供水技術因采用變頻器改變電動機電源頻率，而達到調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速改變水泵出口壓力，比靠調(diào)節(jié)閥門的控制水泵出口壓力的方式，具有降低管道阻力 、 減少截流損失的效能。在線工作方式時，可以在線編輯軟件，方便了調(diào)試程序和監(jiān)控 PLC 的運行狀況。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 外來管網(wǎng)壓力達到設定壓力時。 水泵切換程序 如用水量減小，出水壓力超過設定壓力，則 PLC 控制變頻器降低輸出頻率，減少出水量來穩(wěn)定出水壓力，若變頻器輸出頻率低于某一設定值 (水泵出水頻率，一般為 25Hz),而出水壓力仍高于設定壓力值時， PLC 開始計時，若在一定時間內(nèi)，出水壓力降低到設定 壓力， PLC 放棄計時，繼續(xù)變頻調(diào)速運行；若在一定時間內(nèi)出水壓力仍高于設定壓力，根據(jù)先投先停的原則， PLC 將停止正在運行的水泵中運行時間最長的工頻泵，直至出水壓力到達設定值。生活供水時系統(tǒng)設定值為滿量程的 70%，消防供水時系統(tǒng)設定值為滿量程的 90%。系統(tǒng)的一些初始化的工作放在初始化子程序中完成，這樣可以節(jié)省掃描時間。 梯形圖繪制 根據(jù)梯形圖中各觸點的狀態(tài)和邏輯關系，求出與圖中各線圈對應的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算，梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進行的。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設計稱為編程。5% 滿量程 177。2% 滿量程 177。250Mv 177。5V ， 177。水位上下限信號分別位 、 ，它們在水淹沒時為 0，露出時為 1。 I/O 單元是 PLC 與外部設備相互聯(lián)系的通道，能輸入 /輸出多種形式和驅(qū)動能力的信號，以實現(xiàn)被控設備與 PLC 的 I/O 接口之間的電平轉(zhuǎn)換、電氣隔離、串 /并轉(zhuǎn)換、 A/D 與 D/A 轉(zhuǎn)換等功能。 由于 PLC 為 6 個輸出點為一組共用一個 COM 端，而本系統(tǒng)又沒有剩下單獨的 COM 端輸出組，所以通過一個中間繼電器 KA 的觸點對變頻器進行復位控制。 2．缺相相序保護 水泵工作在三相交流電下，電源發(fā)生缺相時，電動機中某一相無電流，而另外兩相電流會增大，容易燒壞電動機；另外，為了避免電源相序相反，電動機反轉(zhuǎn)水泵抽空的現(xiàn)象，設置了缺相相序保護電路 ,采用缺相相序保護電路繼電器 KP 接在主電路電源進線空氣開關之后，三相正常時， KP 得電吸合，控制電路中 KP 的 12 觸點吸合，接通 PLC 控制電路。如圖 25 所示。當 SAC 切換在手動位時，通過 1SB2～ 3SB2 按鈕 分別起動 三 臺水泵工頻運行；當 SAC 在自動位時，由 PLC 控制水泵進行變頻或工頻狀態(tài)的起動、切換、 停止運行。 PLC 及變頻器控制電路 供水系統(tǒng) 電氣 主電路 該系統(tǒng)有三臺水泵，如圖 31 所示，合上空氣開關 QS 后，當交流接觸器 KM KM KM5 主觸點閉合時，水泵為工頻運行；當 KM KMKM6 主觸點閉合時，水泵為變頻運行。功率范圍 至 250kW。 供水 系統(tǒng) 主要器件選型 根據(jù)我們設計的需要，并結合它所具有的特點，我們選用滬龍公司的ISG 型立式離心泵，它供輸送清水及物理化學性質(zhì)類似于清水的其他液體之用，適用于工業(yè)和城市給排水、高層建筑增壓送水、園林噴灌、消防增壓、遠距離輸送、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設備配套，使用溫度 T：≤ 80℃。 （ 3）特殊功能模塊 當需要完成某些特殊功能的控制任務，需要擴展功能模塊。 圖 23 S7200 PLC 系統(tǒng)組成 （ 1）基本單元 基本單元（ Basic Unit）有時又稱 CUP 模塊，也有的稱之為主機或本機。 3. 設置子程序完成采樣以及相關的計算工作。 工作程序編制 EM235 的工作程序編制包括以下的內(nèi)容： 1. 設置初始化主程序。模塊安裝完畢后，將模塊自帶的接線排插入主機上的擴展總線插口。為防止空置端對接線端的干擾，空置端應短接。 EM235 的安裝使用 1. 根據(jù)輸入信號的類型及變化范圍設置 DIP 開關，完成模塊的配置工作。模擬量輸出則希望將一定范圍的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為標準電流量或標準電壓量以方便與其他控制接口。 xx 理工學院畢業(yè)設計（論文） 12 PLC 模擬量控制 單元的配置以及應用 PLC 的普通輸入輸出端口均為開關量處理端口，了使 PLC 能完成模擬量的處理 ,常見的方法是為整體式 PLC 加配模擬量擴展單元。 4．機型的選擇 目前，國內(nèi)眾多的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品，使用戶眼花繚亂、無所適從，通過對輸入 /輸出點的選擇、對 存儲容量的選擇、對 I/O 響應時間的選擇以及輸出負載的特點選型的分析，決定使用西門子公司生產(chǎn)的 S7 – 200 系列的 CUP222 型號的可編程控制器作為變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的控制器。 ⑶ . 診斷功能 PLC 的診斷功能硬件和軟件的診斷。在線編程方式： CPU 和編程器各有自己的 CPU，主機 CPU 負責現(xiàn)場控制，并在一個掃描周期內(nèi)與編程器進行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機，下一掃描周期，主機就根據(jù)新收到的程序運行。 ⑴ . 控制功能 PLC 主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高 PLC 的處理速度和節(jié)省存儲器容量。 存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點數(shù)的 10～ 15 倍，加上模擬 I/O 點數(shù)的 100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字數(shù)（ 16 位為一個字），另外再按此數(shù)的 25%考慮余量。實際訂貨時，還需根據(jù)制造廠商 PLC 的產(chǎn)品特點，對輸入輸出點數(shù)進行圓整。 PLC 的選型 在 PLC 系統(tǒng)設計時，首先應確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工xx 理工學院畢業(yè)設計（論文） 10 程設計選型。 PLC 有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的 I/O 接口、通信接口，有大容量的內(nèi)存，有可靠的自身監(jiān)控系統(tǒng)，因而具有以下基本功的功能： 1. 邏輯處理功能； 2. 數(shù)據(jù)運算功能； 3. 準確定時功能； 4. 高速計數(shù)功能； 5. 中斷處理（可以實現(xiàn)各種內(nèi)外中斷）功能； 6. 程序與數(shù)據(jù)存儲功能； 7. 聯(lián)網(wǎng)通信功能； 8. 自檢測，自診斷功能。 PLC 基于電子計算機，但并不等同于普通計算機?；馂慕Y束后三臺泵再改為生活供水使用 水池高低水位控制器EQ市網(wǎng)來水注水閥TV1消防用水生活用水123電磁閥YV2上水位下水位 圖 22 生活消防雙恒壓供水系統(tǒng)構成圖 xx 理工學院畢業(yè)設計（論文） 9 可編程控制器（ PLC）的選型 PLC 概述 可編程控制器，英文稱 Programmable Controller,簡稱 PLC，本課題中用 PLC 作為它的簡稱。 下面以一個三泵生活 /消防雙恒壓無塔供水系統(tǒng)為例來說明其工藝過程，如圖 22 所示，市網(wǎng)來水用高低水位控制器 EQ 來控制注水閥 TV1，它們自動把水注滿儲水池，只要水位低于高水位，則自動往水箱中注水。為了實現(xiàn)調(diào)節(jié)的快速性與系統(tǒng)的穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)工作中還有個調(diào)節(jié)規(guī)律的問題，傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律多是比例 積分 微分調(diào)節(jié)， 俗稱 PID 調(diào)節(jié)。 3. 根據(jù)給定值和實測值的綜合，依一定的調(diào)節(jié)規(guī)律發(fā)出系統(tǒng)調(diào)節(jié)信號。供水距離越遠，用水地點越高，系統(tǒng)所需供水壓力越大。 恒壓供水泵站的示意圖 ， 如圖 21 所示，圖中壓力傳感器用于檢測管網(wǎng)中的水壓，常裝設在泵站的出水口。而且水泵和電機都有維修的時候，備用泵是必要的。 輸入 /輸出信號在 PLC 接線端子上的地址分配是進行 PLC 控制系統(tǒng)設計的基礎。如對 PLC 與 PLC、PLC 與智能儀表以及上位機之間靈活方便的通訊要求；或?qū)?PLC 的計算速度、用戶程序容量有特殊要求的；或?qū)?PLC 的位置控制有特殊要求等。 I/O 點是性質(zhì)主要是指他們是直流信號還是交流信號，它們的電源電壓。 當某一個控制任務決定由 PLC 來完成后。其實現(xiàn)在的可編程不僅處理開關量，而且對模擬量的處理能力也很強。此外，系統(tǒng)還設有多種保護功能，尤其是硬件 /軟件備用水泵功能，充分保證了水泵的及時維修和系統(tǒng)的正常供水。供水系統(tǒng)共有 3 臺泵組電機，在根據(jù)水壓決定投入泵組臺數(shù)后，只有最初投入的電機進 行變頻調(diào)速，其它后投入的電機則在工頻下全速運行，泵組電機的切換過程由邏輯控制單元 PLC 實現(xiàn)。 系統(tǒng)的軟件設計 系統(tǒng) 的軟件設計包括 plc 的程序設計和變頻器的功能參數(shù)設定。 因此，進行變頻恒壓供水系統(tǒng)的 PLC 控制系統(tǒng)的設計，可以推動變頻恒 壓 供水系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展，擴大 PLC 在自動控制領域 的應用，具有一定的經(jīng)濟和理論研究的價值。 xx 理工學院畢業(yè)設計（論文） 2 第 1 章 緒論 本課題設計的背景 隨著變壓器調(diào)速技術的發(fā)展和人們對生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提高，變頻恒壓供水系統(tǒng)已逐漸取代原有的水塔供水系統(tǒng)，廣泛應用于多層住宅小區(qū)生活消防供水系統(tǒng)，然而 ，由于新系統(tǒng)多會繼續(xù)使用原有系統(tǒng)的部分舊設備（水泵），在對原有供水系統(tǒng)進行變頻改造的實踐中，往往會出現(xiàn)一些理論上意想不到的問題。然而，由于新系統(tǒng)多會繼續(xù)使用原有系統(tǒng)的部分舊設備（如水泵），在對原有供水 系統(tǒng)進行變頻改造的實踐中，往往會出現(xiàn)一些在理論上意想不到的問題。人們對提高供水質(zhì)量的要求越來越高，另外人們的節(jié)能意識及對運行的可靠性的要求越來越強。 論文分析了采取變頻調(diào)速方式實現(xiàn)恒壓供水相對于傳統(tǒng)的閥門控制恒壓供水方式的節(jié)能機理。再加上目前能源緊缺，利用先進的自動化技術、控制技術以及通訊技術，設計高性能、高節(jié)能、能適應不同領域的恒壓供水系統(tǒng)成為必然趨勢。 關鍵詞 ：可編程序控制器 , 變壓變頻調(diào)速 , 恒壓供水 , PLC xx 理工學院畢業(yè)設計（論文） II PLCBASED INVERTER CONTRL CONSTANT PRESSURE WATER SUPPLY SYSTEM DESIGN ABSTRACT With the rapid socioeconomic development of water quality and water supply systems to improve reliability requirements. In addition, the current energy shortage, the use of advanced automation technology, control technology and munication technology, the design of high performance, high energy, able to adapt to different areas of constant pressure water supply system has bee an inevitable trend. Paper analyzes the way VVVF speed control constant pressure water supply pared with the traditional way of constant pressure water supply valve to control the energysaving mechanism. Converter built by the preset parameters of PID module, using the hydraulic pressure gauge feedback Fareast one volume, constitute a closedloop system, in accordance with changes in water consumption. In this paper, based on water requirements, the design of a set by the PLC, frequency converter, Far Easton pressure, multipump unit consisting of major equipment such as automatic frequency conversion constant pressure water supply, with automatic constant frequency operation, automatic frequency run and onsite features such as manual control. KEY WORD