【正文】 壓力，在蓄水池安裝液位變送器， PLC具有模擬量輸入檢測模塊，檢測壓力變送器和液位變送器 輸出的 420mA 信號，將檢測的壓力信號與設(shè)定的壓力信號經(jīng)過 PID 運算后，通過控制變頻器的輸出頻率來調(diào)整電動機的轉(zhuǎn)速，保持供水壓力的恒定，這樣就構(gòu)成了以設(shè)定壓力為基準(zhǔn)的壓力閉環(huán)系統(tǒng)；自動檢測水池水位信號與設(shè)定的水位低限比較，輸出水位低報警信號或直接停機。變頻恒壓供水的調(diào)速系統(tǒng)可以實現(xiàn)水泵電機無級調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最先進、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。追求高度智能化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，是未來供水設(shè)備適應(yīng)城鎮(zhèn)建設(shè)中成片開發(fā)、智能樓宇、網(wǎng)絡(luò)供水調(diào)度和整體規(guī)劃要求的必然趨勢。 (三 )、 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)要具有廣泛的通用性，面向各種各樣的供水系統(tǒng)，而不同的供水系統(tǒng)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)、用水量和揚程等方面存在著較大的差異，因此其控制對象的模型具有很強的多變性。 (六 )、 水泵的電氣控制柜，其有遠程和就地控制的功能和數(shù)據(jù)通訊接口，能與控制信號或控制軟件相連，能對供水的相 關(guān)數(shù)據(jù)進行實時傳送，以便顯示和監(jiān)控以及報表打印等功能。 ㈡ 自動運行方式 在自動運行方式下開始啟動運行時，首先檢測水池水位，若水池水位符合設(shè)定水位要求， 1泵變頻交流接觸器吸合，電機與變頻器連通，變頻器輸出頻率從0Hz 開始上升，此時壓力變送器檢測壓力信號反饋 PLC，由 PLC 經(jīng) PID 運算后控制變頻器的頻率輸出；如壓力不夠，則頻率上升至 50Hz，延時一定時間后，將1泵切換為工頻， 2泵變頻交流接觸器吸合，變頻啟動 2水泵 ，頻率逐漸上升，直至出水壓力達到設(shè)定壓力，依次類推增加水泵。例如在晚上 12 點到凌晨 5點，居民生活用水很少，一臺 30kW 的水泵為了維持供水壓力也需要長時間工作在 25Hz 左右，電動機不僅要消耗十幾個千瓦的電能，同時還要長期工作在低頻狀態(tài)，大大影響電動機的壽命。 有時電源會突然斷電，若無人值班，恢復(fù)供電后若系統(tǒng)無法啟動會造成斷水，為此本系統(tǒng)設(shè)置了通電后自動變頻啟動方式。當(dāng)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。所有故障解決、恢復(fù)正常后，自啟動前也要發(fā)出報警信號。由此，產(chǎn)生 了可編程控制器，它是以微處理器為基礎(chǔ)，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(yīng)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(dāng)代工業(yè)自動化的主要支柱之一。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。因此，在現(xiàn)今的稍微復(fù)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 。控制起動和停止需要 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。 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。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。另外，異步電動機需要制動時，有時要附加“制動回路”。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。 如圖 所示，控制電路由以下電路組成，頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓 /電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進行放大的“驅(qū)動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”。運算電路 將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、功率。驅(qū)動電路 為驅(qū)動主電路 器件的電路。 交流器的輸出電流達到異常值，也同樣停止逆變器運轉(zhuǎn)。過負載是由于負載的 GD2（慣性）過大或因負載過大使電動機堵轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的。 瞬時停電保護。逆變器負載側(cè)接地時，為了保護逆變器，有時要有接地過電流保護 功能。 異步電動機的保護 過載保護。逆變器的輸出頻率或者異步電動機的速度超過規(guī)定值時，停止逆變器運轉(zhuǎn)。對于恒速運轉(zhuǎn)中的過電流，也進行同樣的控制。能實現(xiàn)電機軟起動，減小電氣和機械沖擊噪音，延長設(shè)備使用壽命。 X2接變頻器的 FU接口， X3接變頻器的 OL接口。用 PI控制時，能消除由改變目標(biāo)值和經(jīng)常的外來擾動等引起的偏差。偏差小時， P動作的作用減小。 利用 I動作消除偏差作用和用 D動作抑制振蕩作用，在結(jié)合 P動作就構(gòu)成了 PID控制，本系統(tǒng)就是采用了這種方式。也就是使反饋量與日標(biāo)值相一致的一種通用控制方式。 根據(jù)設(shè)計的要求，本系統(tǒng)的 PID 調(diào)節(jié)器內(nèi)置于變頻器中。 該傳感器的量程為 0～ ，工作溫度為 5℃ ～ 60 ℃ ，供電電源為 28177。 接觸器的選擇：對于接觸器 KM選擇的是規(guī)格 SCE03C,功率 3Kw 按鈕 SB的選擇： PLC 各輸入點的回路的額定電壓直流 24V，各輸入點的回路的額定電流均小于 40mA，按鈕均只需具有 1 對常開觸點，按鈕均 選用 LAY3— 11型，其主要技術(shù)參數(shù)為： UN=24VDC， IN=， 含 1 對常開和 1對常閉觸點。模擬量輸入采用4 路 12 位 A/D 模擬量輸入的 EM231 模塊，具有較高的精度。 因此在本系統(tǒng)中 PLC 對變頻器的控制是通過串行通訊的方式實現(xiàn)的，變頻器選用 SIEMENS 的 MM 系列或 ABB的 ACS400 系列風(fēng)機 /泵類專用變頻器，它們具有RS485 通訊接口，性價比較高。 ㈣ .控制電路設(shè)計 在控制電路設(shè)計中，注意到系統(tǒng)自動 /手動轉(zhuǎn)換、每臺水泵的變頻接觸器和工頻接觸器、各水泵的變頻接觸器在電氣上的連鎖，防止系統(tǒng)中出現(xiàn)一臺水泵工頻和變頻電源同時接通或多臺水泵同時接通變頻電源的現(xiàn)象。且每次參數(shù)設(shè)定后，需復(fù)位變頻器。不論是寫數(shù)據(jù)還是讀數(shù)據(jù)，均有 PLC 發(fā)出請求，變頻器只是被動接受請求并作出應(yīng)答。 PLC 程 序首先應(yīng)完成 FX2N485BD 通訊適配器的初始化、控制命令字的組合、代碼轉(zhuǎn)換和變頻器應(yīng)答數(shù)據(jù)的處理工作。 現(xiàn)在就以 PLC 通過 RS485通訊控制 0 變頻器運行程序為例： 變頻器參數(shù)設(shè)定： =1（操作模式） , =50(上限頻率 )， =50(基底頻率 )， =380（基底電壓 ）， =2（參數(shù)寫入禁止；表示即使運行時也可寫入?yún)?shù)）， =0 （變頻器站號）， =192(通訊速度 )， =0（停止位一位）， =2（偶校驗） =9999(通訊重試次數(shù) )， =9999（通訊檢查時間間隔），=9999（等待時間設(shè)置）， =0（無 CR，無 LF）， 以上程序運行時 PLC 通過 RS485 通訊程序正轉(zhuǎn)啟動并且變頻運行。 控制指令如下表所示。 使用 RS485 通訊控制，僅通過一條通訊電纜連接，就可以完成多臺變頻器的啟動、停止、頻率設(shè)定 。該系統(tǒng)成本低、信號傳輸距離遠、抗干擾性強。變頻器故障后仍能自動運行，基本保障了不間斷供水，同時采用 PLC 與變頻器通訊的方式控制變頻器運行，具有一定的先進性。該系統(tǒng)采用 PCL控制變頻器進行PID調(diào)節(jié)，按實際需要隨意設(shè)定壓力給定值，根據(jù)壓差調(diào)整水泵的工作情況，實現(xiàn)恒壓供水，使給水泵始終在高效率下運行，在啟動時壓力波動小，可控制在給定值的 5%范圍內(nèi)。 六 ．結(jié)束語 時光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時節(jié)，春夢秋云，聚散容易。在李明老師宅心仁厚，不慕榮利，對學(xué)生認真負責(zé)的身上，我感受到了他一絲不茍的作風(fēng)，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖交往不常，卻給以終生受益無