基于plc的恒壓供水控制系統(tǒng)的設(shè)計-免費(fèi)閱讀
【正文】 系統(tǒng)采用PLC實現(xiàn)對多泵切換的控制。圖 45 PID控制中斷程序的梯形圖 硬件部分的I/O分配圖I/O分配如表4所示：序號輸入說明輸出說明1手動1/自動0一號變頻2備用二號變頻3手動備用泵三號變頻4啟動按鈕一號工頻5停止按鈕二號工頻6消防1/生活0三號工頻7AIW0壓力傳感器輔助泵8AIW2水位傳感器變頻器啟動命令A(yù)QWQ變頻器頻率設(shè)定表 4 恒壓供水控制裝置的輸入/輸出資源配置 主回路電氣原理圖圖 46 恒壓供水主回路五 控制系統(tǒng)的軟件部分設(shè)計恒壓供水控制裝置的軟件部分主要包括：（1）PID壓力控制；（2）泵自動切換控制；（3）手動切換裝置；（4）保護(hù)部分。 硬件的PLC控制部分在該系統(tǒng)中，通過PLC控制，當(dāng)用戶流量增大時，根據(jù)水泵特性，水泵出口壓力降低，壓力傳感器將壓力作為反饋信號送到PLC，通過調(diào)節(jié)后刷新輸出，送給變頻器，使變頻器增大輸出頻率水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速隨之增大，官網(wǎng)壓力提高?？焖匐娏飨拗茖崿F(xiàn)了無跳閘運(yùn)行，磁通電流控制改善了動態(tài)響應(yīng)特性，低頻時也可以輸出大力矩。輸入輸出信號接入端口時能夠自動完成A/D的轉(zhuǎn)換，標(biāo)準(zhǔn)輸入信號能夠轉(zhuǎn)換成一個字長(16bit)的數(shù)字信號；輸出信號接出端口時能夠自動完成D/A的轉(zhuǎn)換，一個字長(16bit)的數(shù)字信號能夠轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)輸出信號。所以，在實際應(yīng)用中，相應(yīng)的判別條件是通過對上面兩個判別條件的修改得到的，其實質(zhì)就是增加了回滯環(huán)的應(yīng)用和判別條件的延時成立。這個頻率遠(yuǎn)大于0HZ，具體數(shù)值與水泵特性及系統(tǒng)所使用的場所有關(guān)，一般在20HZ左右。(4) 當(dāng)用水量下降水壓升高，變頻器的輸出頻率降至下限頻率，用戶管網(wǎng)的實際水壓仍高于設(shè)定壓力值，并且滿足減少水泵的條件時，系統(tǒng)將工頻泵M2關(guān)掉，恢復(fù)對水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，使壓力重新達(dá)到設(shè)定值。所以，在某個特定時段內(nèi)，恒壓控制的目標(biāo)就是使出口總管網(wǎng)的實際供水壓力維持在設(shè)定的供水壓力上。另外為加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，還需對供水的上限壓力和下限壓力用電接點壓力表進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果可以送給PLC，作為數(shù)字量輸入；水池水位信號反映水泵的進(jìn)水水源是否充足。圖 26 接線圖2．5 供水壓力信號的采集由于壓力管道的原因，在實際采集壓力信號的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)一些無效的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致壓力PID控制失效，這在遠(yuǎn)傳壓力表信號中尤為明顯。在本文中選取JYBK型供水壓力傳感器，其說明書如表21。（5） 準(zhǔn)確度：被測量的測量結(jié)果與真實值間的一致度。負(fù)壓力的絕對值越大，即絕對壓力越小，則真空度越大。這種應(yīng)變片在受力時產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大，再傳輸給處理電路（通常是A/D轉(zhuǎn)換和CPU）顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如下圖21所示：Kp：比例常數(shù) Ti：積分時間 S：演算子 Td：微分時間圖 21 變頻內(nèi)置PID控制原理 壓力傳感器簡介壓力傳感器是將壓力轉(zhuǎn)換為電信號輸出的傳感器，通常又把壓力測量儀表中的電測試儀表稱為傳感器。這種控制方案既有擴(kuò)展功能靈活方便、便于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)點，又能達(dá)到系統(tǒng)穩(wěn)定性及控制精度的要求。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)要求，有以下兩種方案可供選擇[8]：(1) 通用變頻器+單片機(jī)(包括變頻控制、調(diào)節(jié)器控制)+人機(jī)界面+壓力傳感器這種方式控制精度高、控制算法靈活、參數(shù)調(diào)整方便，具有較高的性價比，但開發(fā)周期長，程序一旦固化，修改較為麻煩，因此現(xiàn)場調(diào)試的靈活性差，同時變頻器在運(yùn)行時，將產(chǎn)生干擾，變頻器的功率越大，產(chǎn)生的干擾越大，所以必須采取相應(yīng)的抗干擾措施來保證系統(tǒng)的可靠性。改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速為了保證其較大的調(diào)速范圍一般采用串級調(diào)速的方式，其最大優(yōu)點是它可以回收轉(zhuǎn)差功率，節(jié)能效果好，且調(diào)速性能也好，但由于線路過于復(fù)雜，增加了中間環(huán)節(jié)的電能損耗，且成本高而影響它的推廣價值。同時維護(hù)操作也越來越簡明顯偏高，維護(hù)成本也高于國內(nèi)產(chǎn)品。它將PID調(diào)節(jié)器和PLC可編程控制器等硬件集成在變頻器控制基板上，通過設(shè)置指令代碼實現(xiàn)PLC和PID等電控系統(tǒng)的功能，只要搭載配套的恒壓供水單元，便可直接控制多個內(nèi)置的電磁接觸器工作，可構(gòu)成最多7臺電機(jī)(泵)的供水系統(tǒng)。目前的供水方式朝向高效節(jié)能、自動可靠的方向發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)以其顯著的節(jié)能效果和穩(wěn)定可靠的控制方式，在風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)、制冷壓縮機(jī)等高能耗設(shè)備上廣泛應(yīng)用，特別是在城鄉(xiāng)工業(yè)用水的各級加壓系統(tǒng)，居民生活用水的恒壓供水系統(tǒng)中，變頻調(diào)速水泵節(jié)能效果尤為突出，其優(yōu)越性表現(xiàn)在：一是節(jié)能顯著；二是在開、停機(jī)時能減小電流對電網(wǎng)的沖擊以及供水水壓對管網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊；三是能減小水泵、電機(jī)自身的機(jī)械沖擊損耗。 Water Supply目錄基于PLC的恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計 1摘要 2ABSTRACT 3目錄 4一 緒論 8 8 國內(nèi)外恒壓供水控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 9 本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu) 11二 變頻恒壓供水系統(tǒng)控制方案的分析及確定 12 變頻恒壓供水系統(tǒng)控制的理論分析 12 水泵電機(jī)的調(diào)速原理 122．2 供水系統(tǒng)控制方案的確定 13 供水系統(tǒng)控制方案的分析 13 恒壓供水的原理 14 15 壓力傳感器簡介 15 壓力傳感器原理 15 壓力傳感器的特性參數(shù) 16 壓力傳感器的選型 172．5 供水壓力信號的采集 19三 變頻恒壓供水系統(tǒng)的控制流程 20 21 變頻恒壓供水系統(tǒng)的組成 21 23四 控制系統(tǒng)的硬件部分 25 系統(tǒng)主要硬件設(shè)備的選型 26 PLC及其模塊的選型 26 變頻器的選型 274． 水泵機(jī)組的選型 27 硬件的PLC控制部分 284． PLC的接線圖 28 PLC控制原理圖 29 PLC的程序的編制 29 PLC控制系統(tǒng)的子程序設(shè)計 30 硬件部分的I/O分配圖 33 主回路電氣原理圖 34五 控制系統(tǒng)的軟件部分設(shè)計 35 PLC的程序部分 35結(jié)束語 41參考文獻(xiàn) 42一 緒論水和電是人類最寶貴的資源，是生活人類生存的基本條件又是國民經(jīng)濟(jì)的生命線?；赑LC的恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計摘要本論文根據(jù)某些工業(yè)生產(chǎn)或特殊用戶的供水要求，設(shè)計了一套基于PLC的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)。在節(jié)水節(jié)能已成為時代特征的現(xiàn)實條件下，我們這個水資源和電能源短缺的國家，長期以來在市政供水、高層建筑供水、工業(yè)生產(chǎn)循環(huán)供水等方面技術(shù)一直比較落后，自動化程度較低，而隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，工業(yè)水平的不斷發(fā)展以及住房制度改革的不斷深入，尤其是在城市中各類小區(qū)建設(shè)發(fā)展十分迅速，同時也對小區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求?；赑LC和變頻技術(shù)的恒壓供水系統(tǒng)集變頻技術(shù)、電氣技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)于一體。這類設(shè)備雖微化了電路結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備成本，但其輸出接口的擴(kuò)展功能缺乏靈活性，系統(tǒng)的動態(tài)性能和穩(wěn)定性不高，與別的監(jiān)控系統(tǒng)(如BA系統(tǒng))和組態(tài)軟件難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，并且限制了帶負(fù)載的容量，因此在實際使用時其范圍將會受到限制。 目
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