【正文】 的既定原則； 4. 給外部故障信號(hào)時(shí)， 系統(tǒng)能否停止運(yùn)行； 5. 模擬器中一臺(tái)水泵發(fā)生故障，系統(tǒng)能否繼續(xù)運(yùn)行，故障處理是否正確； 6. 給 PLC 輸入變頻器故障信號(hào)，檢查 PLC 能否自動(dòng)轉(zhuǎn)入全自動(dòng)工頻運(yùn)行方式； 7. 自動(dòng)方式下，模擬電壓發(fā)生微調(diào)，系統(tǒng)能否工作在一臺(tái)變頻、一臺(tái)工頻的基本穩(wěn)定狀態(tài)； 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 結(jié) 論 恒壓供水技術(shù)因采用變頻器改變電動(dòng)機(jī)電源頻率，而達(dá)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。 由于變量泵工作在變頻工作狀態(tài)，在其運(yùn)行過程中其轉(zhuǎn)速是由外供水量決定的，故系統(tǒng)在運(yùn)行過程中可節(jié)約可觀的電能，其經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 謝 辭 三年的求學(xué)生涯在師長(zhǎng)、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué) 和 朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯謝意！ 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者 。 R Automation is a supplier of control products, the provision of industrial PC, but pared to other PLC manufacturers, which in the field of PLC is also quite a long time. But they never dwell on the PC and the PLC which weak strong together in the mon development. B amp。 D and Schneider Electric, provides a powerful highend controller family, regardless of PLC or industrial PC, and at the same time promoting the field of PLC and industrial PC development. The recent announcement by Siemens S7400 PLC series of significant performance increase, the CPU performance of the previous 3 times the munications capacity is 2 times the previous. Siemens is still the most highend of the S7400 series, an increase of another innovation: munications processor with integrated 4port Ether switch. The need for external switch, the Ether can be used for smallscale model of the economy. However, the munications processor real difference is that from now on it is a higher stage of development to middleclass, at a higher stage, Siemens will use highend PLC and integrated Profaned V3 switch external devices, can provide realtime control. Schneider Electric has developed a substantial highend CPU39。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，視野雄闊，為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。 在實(shí)際應(yīng)用中，采用 PLC 控制恒壓供水，還能容易地隨時(shí)修改控制程序 ，以改變各元件的工作時(shí)間和工作狀況，滿足不同情況要求。實(shí)現(xiàn)恒壓自動(dòng)控制，不需要操作人員頻繁操作，降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人力。調(diào)試時(shí)，輸入各種按鈕輸入信號(hào)，檢查 PLC 的輸出是否和預(yù)期的輸出相符， PLC 的輸 出端子并不需要真正的連接執(zhí)行單元，我們只需要根據(jù) PLC 上面的 I/O 指示燈來判斷正確與否。所有故障解決，恢復(fù)正常后，自啟動(dòng)前也要發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 故障處理 變頻故障從冗余設(shè)計(jì)原則考慮，在變頻器發(fā)生故障時(shí)也要不間斷供水。若系統(tǒng)只有一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行且連續(xù)一段時(shí)間頻率低于設(shè)定出水頻率。 程序中使用的 PLC 元器件及其功能如表 32 所示 。 邏輯運(yùn)算及報(bào)警處理等放在 主 程序。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 31 梯形圖的子程序 梯形圖指令 梯形圖 指令包括基本指令、數(shù)值比較指令、字符串指令、轉(zhuǎn)換指令、計(jì)數(shù)器，定時(shí)器指令、數(shù)字運(yùn)算指令、中斷指 令、邏輯操作指令、數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸指令、程序流控制指令和其他指令 。如果該存儲(chǔ)單元為“ 0”狀態(tài)，對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電 器為“ 0”或“ OFF”狀態(tài)，使用中也常將這些“軟繼電器”稱為編程元件。12V 24VDC 電壓范圍 ～ 設(shè)置時(shí)間 ， 電壓輸出 ， 電流輸出 100? s 2ms 數(shù)據(jù)字格式 雙極性，滿量程 單極性，滿量程 32020～ +32020 0～ 32020 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 第 3 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) PLC 梯形圖設(shè)計(jì) 梯形圖是使用的最多的圖形編程語言，被稱為 PLC 的第一編程語言。2% 滿量程 177。 50mV, 177。1V177。10 0～ 20 mA 輸入濾波衰減 3dB， 分辨率 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 隔離 否 分辨率，滿量程 電壓 電流 12 位 11 位 輸入類型 差分 輸入范圍 電壓?jiǎn)螛O性 0～ 10V， 0～ 5V 0～ 1V， 0～ 500mV 電壓 電流 32020～ +32020 0～ +32020 電壓雙極性 電流 0～ 100Mv,0～ 50mV 177。這些信號(hào)經(jīng)過輸入電路進(jìn)行濾波、光電隔離、電平轉(zhuǎn)換等處理后，變成 CUP 能夠接受和處理的信號(hào)。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 圖 26 PLC 接線圖 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 27 變頻器接線圖 控制系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)及地址分配 PLC 要能夠識(shí)別和接受描述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的開關(guān)量，同時(shí)要能夠發(fā)出控制信號(hào)控制一些執(zhí)行設(shè)備，以便對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。 硬件接線圖 系統(tǒng)的硬件連接圖即 PLC 和系統(tǒng)中各個(gè)硬件的連線。水池水位正常時(shí)，控制回路電源接通，系統(tǒng)正常工作。 1． 缺水保護(hù) 當(dāng)水池缺水或水位不足時(shí)，若不及時(shí)切斷電源就會(huì)損壞水泵，甚至發(fā)生事故。 圖 24 恒壓供水的主電路 供水系統(tǒng)控制電路 如圖 22 所示， ～ 為 PLC 輸出軟電器觸點(diǎn)，其中 、 、洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 控制變頻運(yùn)行電路； 、 、控制工頻運(yùn)行電路?？刂栖浖梢詫?shí)現(xiàn)洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 專用功能：多泵切換、手動(dòng) /自動(dòng)切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測(cè)、節(jié)能運(yùn)行方式等。對(duì)變頻器故障的檢測(cè)是只是由 PLC 讀取變頻器的故障報(bào)警觸點(diǎn)，只是知道變頻器出現(xiàn)故障，但具體什么故障并不清楚，需操作人員查詢變頻器報(bào)警信息后再閱讀變頻器說明書才知道，這對(duì)于一般值班人員來說太難了。 （ 4）相關(guān)設(shè)備 相關(guān)設(shè)備是為了充分和方便地利用系統(tǒng)的硬件和軟件資源而開發(fā)和使用的一些設(shè)備，主要有編程設(shè)備、人機(jī)操作界面和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。實(shí)際上它 就是一個(gè)完整的控制系統(tǒng)，可以單獨(dú)完成一定的控制任務(wù)。 S7200PLC 硬件系統(tǒng)的配置方式采用整體式和積木式，即主機(jī)包含一定數(shù)量的輸入 /輸出（ I/O）點(diǎn)，同時(shí)還可以擴(kuò)展 I/O 模塊和各種功能的模塊。 2. 設(shè)置模塊檢測(cè)子程序。一般使用模擬量輸入 AIW 及模擬量輸出 AQW 單元安排由模擬量模塊送來的數(shù)字量及待入模塊轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量輸出的數(shù)字量。 3. 確定模塊安裝入系統(tǒng)時(shí)的位置，并由安裝位置確定模塊的編號(hào)。 2. 完成硬件的接線工作。 校準(zhǔn)及配置 模擬量模塊在接入電路工作前需完成配置及校準(zhǔn)，配置指根據(jù)實(shí)際需接入的信號(hào)類型對(duì)模塊進(jìn)行一些設(shè)定。模擬量擴(kuò)展單元有單獨(dú)用于 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換的，單獨(dú)用于數(shù) /轉(zhuǎn)換的，也兼有模 /數(shù)和數(shù) /模兩種功能的，以下介紹 S7200 系列 PLC 的模擬量擴(kuò)展模塊 EM235，它具有四路模擬量輸入及一路模擬量輸入，可以用于恒壓供水控制中。特別是 S7200CUP22*系列 PLC。通過軟件對(duì) PLC 內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對(duì) PLC 的 CPU 與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。 五種標(biāo)準(zhǔn)編程語言：順序功能圖（ SFC）、梯形圖（ LD）、功能模塊圖（ FBD）三種圖形化語言和語句表（ IL）、結(jié)構(gòu)文本（ ST）兩種文本語言 。完成 編程后，編程器切換到運(yùn)行模式， CPU 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。 3．控制功能的選擇 該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和 范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定 PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的 PLC 和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。 像 PLC 這樣，集豐富功能于一身，是別的電控器所沒有的，更是傳統(tǒng)的繼電器控制電路所無法比擬的。而 PLC 可以通過它的外設(shè)或通信接口與外界交換信息。它源于繼電器控制技術(shù)，但基于電子計(jì)算機(jī)。為了保障供水的持續(xù)性，水位上下限傳感器高低距離不是相差很大。 調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)一般式模擬信號(hào)， 4~20mA 變化的電流信號(hào)或 0~10V間變化的電壓信號(hào)。如果給定值大于實(shí)測(cè)值，說明系統(tǒng)水壓低于理想水壓，要加大水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，如果水壓高于理想水壓，要降低水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 2. 接受傳感器送來的管網(wǎng)水壓的實(shí)測(cè)值。水壓傳感器將水壓的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏骰螂妷旱淖兓徒o調(diào)節(jié)器。這也有兩種配置方式，一是為每臺(tái)水泵電機(jī)配一臺(tái)變頻器，這當(dāng)然方便，電機(jī)與變頻器間不需要切換，但是購買變頻器的費(fèi)用較高。 恒壓供水系統(tǒng)的基本構(gòu)成 恒壓供水泵站一般需設(shè)多臺(tái)水泵及電機(jī)，這比設(shè)單臺(tái)水泵及電機(jī)節(jié)能而可靠。 2. 價(jià)格方面 不同廠家的 PLC 產(chǎn)品價(jià)格相差很大，有些功能類似、質(zhì)量相當(dāng)、 I/O 點(diǎn)數(shù)相當(dāng)?shù)?PLC 的價(jià)格能相差 40%以上。因?yàn)?PLC 的輸出點(diǎn)一般是幾個(gè)一組共用一個(gè)公共端，這一組的輸出只能有一個(gè)電源的種類和等級(jí)。一方面是選擇多 大容量的 PLC，另一方面是選擇什么公司的 PLC 以及外設(shè)。 控制對(duì)象以及控制裝置確定后，還要進(jìn)一步確定 PLC 的控制范圍。 隨著 PLC 功能的不斷完善和提高， PLC 幾乎可以完成工業(yè)領(lǐng)域的所以控制 任務(wù)。根據(jù)用水量的大小量的大小由 PLC控制工作泵 數(shù)量的增減及變頻器對(duì)水泵的調(diào)速，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。 plc 的程序設(shè)計(jì)包括手動(dòng)控制和自動(dòng)控制的程序設(shè)計(jì)，手動(dòng)部分是通過按鈕控制水泵在工頻下運(yùn)行和停止，主要考慮系統(tǒng)調(diào)試或檢修時(shí)用。 恒 壓供水系統(tǒng)的選型 該系統(tǒng) 是由儲(chǔ) 水系統(tǒng)、動(dòng)力 系統(tǒng)、回水系統(tǒng)和控制系統(tǒng)（手動(dòng)控制、自動(dòng)控制）組成，對(duì)象系統(tǒng)由三 臺(tái)不同功率的水泵機(jī)組組成，都為常規(guī)變頻循環(huán)泵，用于模擬正常模式下的生活供水動(dòng)力系統(tǒng)，回水系統(tǒng)采用有機(jī)玻璃材料結(jié)構(gòu)，以使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有可觀察性。 PLC 是集自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)于一體的一種新型工業(yè)控制裝置，已躍居工業(yè)自動(dòng)化三大支柱（ PLC、 ROBOT、 CAD/CAM）的首位。 應(yīng)用 PLC 技術(shù)是為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動(dòng)，減少手動(dòng)操作或撫慰操作，同時(shí)替代部分繼電器減少機(jī)械觸點(diǎn)的故障，增強(qiáng)可靠性。其中，采用變頻調(diào)速的主要目的是通過調(diào)速來恒定用水管道的壓力以達(dá)到節(jié)能的目的，恒壓供水則是為了滿足用戶對(duì)流量的要求。依據(jù)供水要求，設(shè)計(jì)了一套由 PLC、變頻器、遠(yuǎn)傳壓力表、多臺(tái)水泵機(jī)組等主要設(shè)備構(gòu)成的全自動(dòng)變頻恒壓供水，具有全自動(dòng)變頻恒壓運(yùn)行、自動(dòng)工頻運(yùn)行和現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制等功能。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 基于 PLC 變頻調(diào)速 恒壓供水 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高。通過對(duì)變頻器內(nèi)置