【正文】 工控設(shè)備的操作和控制更加容易，更能體現(xiàn)出現(xiàn)代高科技的便利。 打開觸摸屏電源，如果沒有安裝工程畫面則就會出現(xiàn)“未安裝引導(dǎo)對象工程數(shù)據(jù)。在上述畫面的情況下，觸摸按鈕后，在彈出的畫面中選擇“中文”， GOT 將重新啟動，應(yīng)用程序上的語言將被切換為中文。以下就新建工程舉例。 我們設(shè)備配置的是 GT1155QSBDC行的，所以只需選擇“ GT11**－ Q－ C(320 240)” 4．點擊“下一步”，對 GOT型號和顏色進(jìn)行確認(rèn)，如果不用更改就單擊“下一步”，進(jìn)入“連接機(jī)器設(shè)置”。 定義了基本畫面的軟元件之后，就可以確認(rèn)并結(jié)束向?qū)У脑O(shè)置。其中“圖樣前景色”和“圖樣背景色”為互相補(bǔ)充。 其他的選項會隨之自動出現(xiàn)。該系統(tǒng)采用 PCL控制變頻器進(jìn)行 PID調(diào)節(jié)，按實際需要隨意 在 GT觸摸屏界面上 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)。幾個月以來， 老師在指導(dǎo)我們做畢業(yè)設(shè)計時那種兢兢業(yè)業(yè)、孜孜不倦、無怨無悔的精神給我們留下了深刻的印象，使我們學(xué)到了很多書 本上學(xué)不到的知識，使我 們明白了很多書本上學(xué)不到的道理。 參考文獻(xiàn) [1] 程子華 劉小明 ， PLC 原理與編程實例分析 （第二版） ， 北京 國防工業(yè)出版社 [2] 阮友德 ， 電氣控制與 PLC 實訓(xùn)教程 .北京 人民郵電出版社 [3] 吳啟紅 ， 變頻器、可編程控制器及觸摸屏綜合應(yīng)用技術(shù)實操指導(dǎo)書（第 2版） .北京 機(jī)械工業(yè)出 版社 [4] 張 建奇 ， 數(shù)字 PID 變頻調(diào)速在 PLC 恒壓供水中的應(yīng)用 [J] ， 北京 :微計算機(jī)信息 ,2021,18 (4) 1 致謝 本畢業(yè)設(shè)計論文是在我的指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下完成的。 圖 結(jié)束語 本論文研究的是變頻恒壓供水系統(tǒng)。 如果連線接好則會彈出“與 GOT 鏈接成功”的對話框。 標(biāo)題：此項畫面的名稱，幫助編程人員理解和歸類，如此項畫面的功能主要是主控畫面則，編輯“主界面”便于記憶和管理。再下一步進(jìn)行確認(rèn)。 圖 3．點擊下一步就進(jìn)入系統(tǒng)選擇設(shè)置。安裝完畢后運行該軟件 。觸摸各 菜單項目后，就會顯示出該設(shè)置畫面或者下一個選擇項目畫面。 人機(jī)界面觸摸屏（以下簡稱觸摸屏）可以將對外設(shè)的 CPU 內(nèi)部的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。 第 5 章 人機(jī)界面 GT Designer2 人機(jī)界面觸摸屏 應(yīng)用 實訓(xùn)設(shè)備采用的觸摸屏為三菱公司的 GT1155 型號，它可以同時顯示 256 種不同的色彩，燈管壽命較高。當(dāng)系統(tǒng)壓力不夠需要增加泵時，按下 KMn（ n=1,3,5） 按鈕，此時切斷電機(jī)變頻，同時啟動電機(jī)工頻運行 ,再起動下一臺電機(jī)。如果 當(dāng)前管道壓力值大于設(shè)定壓力 ， 持續(xù)三秒，則執(zhí)行減泵 程序，減少水泵的工作數(shù)量。 接觸器的選擇：對于接觸器 KM 選擇的是規(guī)格 SCE03C,功率 3Kw。 (2)軟件型：使用離散形式的 PID 控制算法在可編程序控制器 (或單片機(jī) )上做PID 控制器 此次使用 軟 件型控制形式。節(jié)約了電費、降低了生產(chǎn)成本、減少了啟動時對電網(wǎng)的沖擊，改善了工作環(huán)境，并易于實現(xiàn)自動化，同時可根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求控制的更準(zhǔn)確、更快速。急加速時，如果異步電動機(jī)跟蹤遲緩，則過電流保護(hù)電路動作，運轉(zhuǎn)就不能繼續(xù)進(jìn)行（失速）。 6）冷卻風(fēng)機(jī)異常。采用逆變器使電動機(jī)快速減速時，由于再生功率直流電路電壓將 升高，有時超過容許值。 保護(hù)回路主要包括： （ 1）逆 變器保護(hù) 1）瞬時過電壓保護(hù)。 在圖 點劃線內(nèi)，僅以控制電路 A 部分構(gòu)成控制電路時，無速度檢測電路，為開環(huán)控制。為了抑制電壓波動，采用電感和電壓吸收脈動電壓（電流）。而控制指 令則根據(jù)外部的運轉(zhuǎn)指令進(jìn)行運算獲得。變頻器的運轉(zhuǎn)輸出由 Y10 控制（正轉(zhuǎn)）。它們的運行要求如下所述。具體表現(xiàn)在以下幾方面： (1). 向小型化 、專用化、低成本方向發(fā)展 (2). 向大容量、高速度方向發(fā)展 (3). 智能型 I/O 模塊的發(fā)展 (4). 基于 PC 的編程軟件取代編程器 (5). PLC 編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化 (6). PLC 通信的易用化 . (7). 組態(tài)軟件與 PLC 的軟件化 (8). PLC 與現(xiàn)場總線相結(jié)合 簡介 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 目前 PLC 在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于 鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工、電力、機(jī)械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保和娛樂等行業(yè)。 1969 年美國數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）中標(biāo)后，制造出世界上第一臺可編程序控制器。 熱繼電器 (FR)是利用電流的熱效應(yīng)原理工作的保護(hù)電路，它在電路中的用作電動機(jī)的過載保護(hù)。 ③電控設(shè)備：它是由一組接觸器、保護(hù)繼電器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等電器元件組成。 （ 2） 信號檢測 在系統(tǒng)控制過程中，需要檢測的信號包括自來水出水水壓信號和報警信號： ①水壓信號： 它 反映的是用戶管網(wǎng)的水壓值，它是恒壓供水控制的主要反饋信號。 f — 電源頻率 ,H z 。 圖 供水流程簡圖 隨著變頻技術(shù)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)以其環(huán)保、節(jié)能和高品質(zhì)的供水質(zhì)量等特點，廣泛應(yīng)用于多層住宅小區(qū)及高層建筑的生活、消防供水中。電力電子技術(shù)和電機(jī)傳動技術(shù)實現(xiàn)了工業(yè)交流電動機(jī)的無級調(diào)速，具有高效率、寬范圍和高精度等特點。原深圳華為 (現(xiàn)己更 名為艾默生 )電氣公司和成都希望集團(tuán)〔森蘭牌變頻器 )也推出了恒壓供水專用變頻器()，無需外接 PLC 和 PID 調(diào)節(jié)器，可完成最多四臺水泵的循壞切換、定時起動、停止和定時循環(huán) (月麥丹佛斯公司的 VLT 系列變頻器可實現(xiàn)七臺水泵機(jī)組的切換 )。應(yīng)用在變頻恒壓供水系統(tǒng)中，變頻器僅作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為了滿足供水量大小需求不同時，保證管網(wǎng)壓力恒定，需在變頻器外部提供壓力控制器和壓力傳感器，對壓力進(jìn)行閉環(huán)控制。因此，開發(fā)基于 PLC 的變 頻恒壓供水系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。整套軟、硬件配套齊全，具有特有的模擬樓宇恒壓供水系統(tǒng)采用真實的壓力裝置、水泵和傳感器。 大大提高了系統(tǒng)的自動化程度和實用性 。 課題意義 本文介紹的是關(guān)于變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計，因變頻調(diào)速恒壓供水技術(shù)其節(jié)能、安全、供水品高質(zhì)等優(yōu)點，在供水行業(yè)得到了廣泛應(yīng) 用。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)成最多七臺電機(jī) (泵 )的供水系統(tǒng)。因此，有 待于進(jìn)一步研究改善變頻恒壓供水系統(tǒng)的性能，使其能被更好的應(yīng)用于生活、生產(chǎn)實踐中。系統(tǒng)的控制目標(biāo)是泵站總管的出水壓力，系統(tǒng)設(shè)定的給水壓力值與反饋的總管壓力實際值進(jìn)行比較，其差值輸入 CPU 運算處理后，發(fā)出控制指令，控制泵電動機(jī)的投運臺數(shù)和運行變量泵電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到給水總管壓力穩(wěn)定在設(shè)定的壓力值上。變頻恒壓供水方式與過去的水塔或高位水箱以及氣壓供水方式相比，不論是設(shè)備的投資，運行的經(jīng)濟(jì) 性，還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動化程度等方面都具有無法比擬的優(yōu)勢，而且具有顯著的節(jié)能效果。三臺水泵中每臺泵的出水管均裝有手動閥，以供維修和調(diào)節(jié)水量之用，三臺水泵協(xié)調(diào)工作以滿足供水需要；變頻供水系統(tǒng)中檢測管路壓力的壓力傳感器，一般采用電阻式傳感器（反饋 0——5V 電壓信號）或壓力變送器（反饋4——20mA 電流）；變頻器是供水系統(tǒng)的核心，通過改變電機(jī)的頻率實現(xiàn)電機(jī)的無級調(diào)速、無波動穩(wěn)壓的效果和各項功能。 （ 3） 控制系統(tǒng) 供水控制系統(tǒng)一般安裝在供水控制柜中，包括供水控制器（ PLC 系統(tǒng)）、變頻器和電控設(shè)備三個部分。通過人機(jī)界面，使用者可以更改設(shè)定值，修改一些系統(tǒng)設(shè)定以滿足不同工藝的需求，同時使用者也可以從人機(jī)界面上得知系統(tǒng)的一些運行情況及設(shè)備的工作狀態(tài)。 交流接觸器控制回路部分連接圖如下圖 所示（虛線框里為掛箱內(nèi)部已經(jīng)連接）即 Y21~~Y26 分別控制繼電器 KM0~~KM5, KM0 與 KM1, KM2 與 KM3, KM4與 KM5之間分別互鎖，防止它們同時閉合使變頻器輸出端接入電源輸入端。 簡介 PLC 的發(fā)展?fàn)顩r及其發(fā)展趨勢 現(xiàn)在的 PLC 產(chǎn)品已經(jīng)使用了 16 位、 32 位高性能微處理器，而且實現(xiàn)了多處理器的多通道處理，通信技術(shù)使 PLC 的應(yīng)用得到進(jìn)一步發(fā)展。（ 4）數(shù)據(jù)處理（ 5）通信聯(lián)網(wǎng) PLC 的工作過程 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 所示。 如果再次收到變頻器上限輸出信號，則 KM2 斷開 KM3 吸合， 2水泵由變頻轉(zhuǎn)為工頻，同時 KM4 閉合 3水泵變頻運行?？刂破饎雍屯Ｖ剐枰?2 個輸入點，系統(tǒng)自動 /手動起動需 1 輸入點，手動控制電機(jī)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(jī)是否過載需 3 個輸入點， 用戶的控制需要個輸 5 入點， 共需 18個輸入點。圖 所示是典型的電壓逆變器的例子，其主電路由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸引在整流和逆變時產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。 圖 以電壓型 PWM 逆變器為例示出開關(guān)時間和電壓波形。 ② 電壓 /電流檢測電路 與主電路電位隔離，檢測電壓、電流等 。 2）過載保護(hù)。對于數(shù)毫秒以內(nèi)的瞬時停電，控制電路工作正常。過載檢出裝置與逆變器保護(hù)共用，但考慮低速運轉(zhuǎn)的過熱時，在異步電動機(jī)內(nèi)埋入溫度傳感器，或者利用轉(zhuǎn)在逆變器內(nèi)的電子熱保護(hù)來檢出過熱。 2）防止失速再生過電壓。 3）配置靈活，功能齊全，自動化程度高。傳感器由敏感芯體和信號調(diào)理電路組成，當(dāng)壓力作用于傳感器時，敏感芯體內(nèi)硅片上的惠斯登電橋的輸出電壓發(fā)生變化，信號調(diào)理電路將輸出的電壓信號作放大處理，同時進(jìn)行溫度補(bǔ)償、非線性補(bǔ)償，使傳感器的電性能滿足技術(shù)指標(biāo)的要求 。 表 變頻器的 Pr 制設(shè)定表 變頻器 適用電機(jī)容量 （ KW) 輸出額定容量(KVA) 輸出額定電流 （ A） 過載能力 電源額定輸入交流電壓 /頻率 冷卻方式 FRA500系列 型（三菱） 12 150%60s ,200% (反時限特性 ) 3相， 380V 50Hz/60Hz 強(qiáng)制風(fēng)冷 第四章 PLC 控制及編程 PLC 控制 PLC 在系統(tǒng)中的作用是控制交流接觸器組進(jìn)行工頻 — 變頻的切換 和水泵工作數(shù)量的調(diào)整。反之用水量減少水壓增加時，水泵按設(shè)定的速率減速到新的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 .當(dāng)用水量