【正文】 授人以魚(yú)不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹(shù)立了宏偉的學(xué)術(shù)目 標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫(xiě)作的指導(dǎo) ， 經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥 ， 再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟 ,常常讓我有 “ 山重水復(fù)疑無(wú)路 ,柳暗花明又一村 ”的感覺(jué)。 水泵電動(dòng)機(jī)采用軟啟動(dòng)方式，按設(shè)定的加速時(shí)間加速，避免電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊，對(duì)電網(wǎng)電壓造成波動(dòng)的影響，同時(shí)也避免了電動(dòng)機(jī)突然加速造成泵系統(tǒng)的振 動(dòng) 。 xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 第 4 章 系統(tǒng) 調(diào)試 PLC 程序的運(yùn)行和模擬調(diào)試 PLC 程序編制完成后，將 PLC 和計(jì)算機(jī)用電纜連接，將程序傳給 PLC，PLC 可以單獨(dú)運(yùn)行程序，也可以在計(jì)算機(jī)上在線運(yùn)行程序。則切除變頻運(yùn)行主泵，投入小流量泵，既保護(hù)主泵電動(dòng)機(jī)，又節(jié)約能源。利用定時(shí)器中斷功能實(shí)現(xiàn) PID 控制的定時(shí)采樣及輸出控制。 梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱(chēng)為母線，在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時(shí)，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線 (左母線和右母線 )之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓，母線之間有“能流”從左向右流動(dòng)，右母線可以不畫(huà)出。2% 滿量程 177。500mV177。 根據(jù)以上控制要求統(tǒng)計(jì)控制系統(tǒng)的輸入輸出信號(hào)的名稱(chēng)、代碼及地址編號(hào)如表 21 及 22 所示。其輸入通道數(shù)字分辨率為 8 位， A/D 的轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100us，在模擬量與數(shù)字信號(hào)之間采用光電隔離，適用于 S7200CUP22*系列 PLC。本系統(tǒng)設(shè)置了缺水自動(dòng)保護(hù)電路。 PLC 通過(guò)自由通訊口方式與變頻器通訊，控制變頻器的運(yùn)行，讀取變頻器自身的電壓、電流、功率、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間和過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)負(fù)荷等全部報(bào)警信息等參數(shù)。 （ 5）工業(yè)軟件 工業(yè)軟件是為了更好地管理和使用這些設(shè)備而開(kāi)發(fā)的與之相 配套的程序，它主要由標(biāo)準(zhǔn)工具、工程工具、運(yùn)行軟件和人機(jī)借口軟件等幾大類(lèi)構(gòu)成。 一個(gè)完整的系統(tǒng)組成如圖 34 所示 。而在主機(jī)的變量存儲(chǔ)區(qū)V區(qū)存放處理產(chǎn)生的 中間數(shù)據(jù)。注意輸入、輸出信號(hào)的類(lèi)型不同，采用不同的接入方式。 EM235 模擬量工作單元性能指標(biāo) 為能適用各種 規(guī)格的輸入、輸出兩，模擬量處理模塊都設(shè)計(jì)成可編程，而轉(zhuǎn)換生成的數(shù)字量一般具有固定的長(zhǎng)度及格式。 PLC 的診斷功能的強(qiáng)弱直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響維修時(shí)間。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)替代。豐富的功能為 PLC 的廣泛應(yīng)用提供了可能，同時(shí)，也為節(jié)水行業(yè)的遠(yuǎn)程化、信息化及智能化創(chuàng)造了條件。它通過(guò)運(yùn)行存儲(chǔ)在其內(nèi)存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過(guò)程得到的輸入信息，變換為所要求的輸出信息，進(jìn)而再通過(guò)輸出電路的物理過(guò)程去實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的控制。信號(hào)的量值與前面提到的差值成正比，用于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行設(shè)備工作。管網(wǎng)實(shí)測(cè)水壓回送到泵站控制裝置稱(chēng)為反饋，調(diào)節(jié)器實(shí)反饋的接受點(diǎn)。另一種方案是數(shù)臺(tái)電機(jī) 配 一臺(tái)變頻器，變頻器與電機(jī)見(jiàn)可以切換，供水運(yùn)行時(shí)，一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行，其余水泵 工 頻運(yùn)行，以滿足不同用水 量 的需求。在使用 PLC 較多的情況下，這樣的差價(jià)必須是需要考慮的。 對(duì)第一個(gè)問(wèn)題，首先要對(duì)控制任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，把所有的 I/O 點(diǎn)找出來(lái)，包括開(kāi)關(guān)量 I/O 模擬量 I/O 以及這些 I/O 點(diǎn)的性質(zhì)。但是 PLC 還是有最適合它的應(yīng)用場(chǎng)合， 所以接到一個(gè)控制任務(wù)以后，要分析被控對(duì)象的控制過(guò)程和要求，看看用什么控制設(shè)備來(lái)完成該任務(wù)最合適。當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)打到“自動(dòng)”時(shí)，系統(tǒng)能夠進(jìn)入自動(dòng)工作狀態(tài)，由 plc 和變頻器聯(lián)合控制各臺(tái)電機(jī)的投入或切除、工頻或變頻運(yùn)行方式。有如下特點(diǎn)： 1． 可靠性高、抗干擾能力強(qiáng) 2． 設(shè)計(jì)、安裝容易、 維護(hù)工作 量少 3． 通用性好，組合靈活 4． 功能完善，適應(yīng)面廣 5． 體積小、功耗低 6． 開(kāi)發(fā)周期短、 成功率高等 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的支柱產(chǎn)品， 與 繼電 器 、接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠；占位空間??；價(jià)格上能于繼電 器 、接觸器控制系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)；易于在現(xiàn)場(chǎng)變更程序；便于使用、維護(hù)和維修；能直接推動(dòng)電磁閥、接觸器于之相當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央執(zhí)行機(jī)構(gòu)、重要數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。 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(yīng)用于多層住宅小區(qū)生活消防供水系統(tǒng)。再加上目前能源緊缺，利用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)，設(shè)計(jì)高性能、高節(jié)能、能適應(yīng)不同領(lǐng)域的恒壓供水系統(tǒng)成為必然趨勢(shì)。人們對(duì)提高供水質(zhì)量的要求越來(lái)越高，另外人們的節(jié)能意識(shí)及對(duì)運(yùn)行的可靠性的要求越來(lái)越強(qiáng)。 xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 1 章 緒論 本課題設(shè)計(jì)的背景 隨著變壓器調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)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(yīng)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(huì)繼續(xù)使用原有系統(tǒng)的部分舊設(shè)備（水泵），在對(duì)原有供水系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造的實(shí)踐中，往往會(huì)出現(xiàn)一些理論上意想不到的問(wèn)題。 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng) 的軟件設(shè)計(jì)包括 plc 的程序設(shè)計(jì)和變頻器的功能參數(shù)設(shè)定。此外，系統(tǒng)還設(shè)有多種保護(hù)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(shí)維修和系統(tǒng)的正常供水。 當(dāng)某一個(gè)控制任務(wù)決定由 PLC 來(lái)完成后。如對(duì) PLC 與 PLC、PLC 與智能儀表以及上位機(jī)之間靈活方便的通訊要求；或?qū)?PLC 的計(jì)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。而且水泵和電機(jī)都有維修的時(shí)候，備用泵是必要的。供水距離越遠(yuǎn)，用水地點(diǎn)越高，系統(tǒng)所需供水壓力越大。為了實(shí)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(gè)調(diào)節(jié)規(guī)律的問(wèn)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(chēng) PID 調(diào)節(jié)?；馂?zāi)結(jié)束后三臺(tái)泵再改為生活供水使用 水池高低水位控制器EQ市網(wǎng)來(lái)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(gòu)成圖 xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(chēng) Programmable Controller,簡(jiǎn)稱(chēng) PLC，本課題中用 PLC 作為它的簡(jiǎn)稱(chēng)。 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(yùn)算功能； 3. 準(zhǔn)確定時(shí)功能； 4. 高速計(jì)數(shù)功能； 5. 中斷處理（可以實(shí)現(xiàn)各種內(nèi)外中斷）功能； 6. 程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能； 7. 聯(lián)網(wǎng)通信功能； 8. 自檢測(cè)，自診斷功能。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商 PLC 的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。 ⑴ . 控制功能 PLC 主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專(zhuān)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(chǔ)器容量。 ⑶ . 診斷功能 PLC 的診斷功能硬件和軟件的診斷。 xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 PLC 模擬量控制 單元的配置以及應(yīng)用 PLC 的普通輸入輸出端口均為開(kāi)關(guān)量處理端口，了使 PLC 能完成模擬量的處理 ,常見(jiàn)的方法是為整體式 PLC 加配模擬量擴(kuò)展單元。 EM235 的安裝使用 1. 根據(jù)輸入信號(hào)的類(lèi)型及變化范圍設(shè)置 DIP 開(kāi)關(guān)，完成模塊的配置工作。模塊安裝完畢后，將模塊自帶的接線排插入主機(jī)上的擴(kuò)展總線插口。 3. 設(shè)置子程序完成采樣以及相關(guān)的計(jì)算工作。 （ 3）特殊功能模塊 當(dāng)需要完成某些特殊功能的控制任務(wù)，需要擴(kuò)展功能模塊。功率范圍 至 250kW。當(dāng) SAC 切換在手動(dòng)位時(shí)，通過(guò) 1SB2～ 3SB2 按鈕 分別起動(dòng) 三 臺(tái)水泵工頻運(yùn)行；當(dāng) SAC 在自動(dòng)位時(shí)，由 PLC 控制水泵進(jìn)行變頻或工頻狀態(tài)的起動(dòng)、切換、 停止運(yùn)行。 2．缺相相序保護(hù) 水泵工作在三相交流電下，電源發(fā)生缺相時(shí)，電動(dòng)機(jī)中某一相無(wú)電流，而另外兩相電流會(huì)增大，容易燒壞電動(dòng)機(jī)；另外，為了避免電源相序相反，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)水泵抽空的現(xiàn)象，設(shè)置了缺相相序保護(hù)電路 ,采用缺相相序保護(hù)電路繼電器 KP 接在主電路電源進(jìn)線空氣開(kāi)關(guān)之后，三相正常時(shí)， KP 得電吸合，控制電路中 KP 的 12 觸點(diǎn)吸合，接通 PLC 控制電路。 I/O 單元是 PLC 與外部設(shè)備相互聯(lián)系的通道，能輸入 /輸出多種形式和驅(qū)動(dòng)能力的信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)被控設(shè)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。5V ， 177。2% 滿量程 177。梯形圖常被稱(chēng)為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱(chēng)為編程。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(shí)間。 水泵切換程序 如用水量減小，出水壓力超過(guò)設(shè)定壓力，則 PLC 控制變頻器降低輸出頻率，減少出水量來(lái)穩(wěn)定出水壓力，若變頻器輸出頻率低于某一設(shè)定值 (水泵出水頻率，一般為 25Hz),而出水壓力仍高于設(shè)定壓力值時(shí)， PLC 開(kāi)始計(jì)時(shí)，若在一定時(shí)間內(nèi)，出水壓力降低到設(shè)定 壓力， PLC 放棄計(jì)時(shí)，繼續(xù)變頻調(diào)速運(yùn)行；若在一定時(shí)間內(nèi)出水壓力仍高于設(shè)定壓力，根據(jù)先投先停的原則， PLC 將停止正在運(yùn)行的水泵中運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的工頻泵，直至出水壓力到達(dá)設(shè)定值。此時(shí)， PLC 切換泵則根據(jù)實(shí)際水壓的變化在工頻泵間切換。 系統(tǒng)總體調(diào)試 功能測(cè)試完成后并檢查完線路后就可以開(kāi)始系統(tǒng)總體調(diào)試了，內(nèi)容包括： 1. 手動(dòng)方式下，能否正常啟動(dòng)和停止各臺(tái)泵； 2. 自動(dòng)方式下，給變頻器持續(xù)欠壓信號(hào)，系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn) 1 、 2 、 3的變頻和工頻投入，最后全部工作在工頻方式；給變頻器持續(xù)超壓信號(hào)，能否實(shí)現(xiàn)泵的工頻 /變頻順序切除； 3. 系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，是否滿足先投先停，先停先投的既定原則； 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)； xx 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(mén)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。 xx 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(wàn)千，心情久久不能平靜。 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。 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。調(diào)試時(shí)，輸入各種按鈕輸入信號(hào)，檢查