【正文】 動(dòng)1 變頻器啟動(dòng)1 泵工頻2 變頻器允許啟動(dòng)2 泵變頻3 泵工頻1 泵變頻2 泵工頻S7200CPU226(6ES7 2162AD230XB0) 1MI 0 . 1I 0 . 0I 0 . 3I 0 . 2I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6I 0 . 7I 1 . 0I 1 . 1I 1 . 21M1 L +Q 0 . 0Q 0 . 2Q 0 . 10 V D 0 1Q 0 . 4Q 0 . 3Q 0 . 5Q 0 . 7Q 0 . 62 L +2ML+I 2 . 6I 1 . 7I 2 . 0I 2 . 1I 2 . 2I 2 . 3I 2 . 4I 2 . 5I 2 . 72MI 1 . 4I 1 . 3I 1 . 5I 1 . 6MQ 1 . 7Q 1 . 0Q 1 . 1Q 1 . 3Q 1 . 2Q 1 . 5Q 1 . 4Q 1 . 6PEML+7 泵電源檢測4 泵電源檢測3 泵電源檢測6 泵電源檢測5 泵電源檢測2 泵電源檢測1 變頻器電源檢測87868584898890106ZJ4ZJ2ZJ1ZJ3ZJ6ZJ5ZJ7ZJ8ZJ9ZJ11ZJ1094939796952KH1KH5KH4KH3KH989199921031001051046KH7KHKA1KA2KA41 泵熱繼檢測1 軟啟動(dòng)器電源檢測1 軟啟動(dòng)器電源檢測2 變頻器電源檢測5 泵熱繼檢測4 泵熱繼檢測3 泵熱繼檢測2 泵熱繼檢測2 變頻器故障指示1 變頻器故障指示7 泵熱繼檢測6 泵熱繼檢測白天 / 夜間切換下限上限KA0KA6KA7KA8KA9KA10KA11KA12KA13KA14KA15KA163 泵變頻4 泵工頻4 泵變頻5 泵工頻5 泵變頻6 泵工頻6 泵變頻7 泵工頻KA17KA18KA19KA20108110112114116118120122107124126128130132134136P71B/P2P71B/P2P71EP71DA C 2 2 0D C 2 4L2N1501511521 泵電源檢測QF100VD0124VD012 4 V D 0 10 V D 0 10 V D 0 10 V D 0 12 4 V D 0 1L22QF11L+ 圖 31 PLC 接口電路 陜西科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 10 S7200 型 PLC的主模塊為 CPU 226，其開關(guān)量輸出為 16 點(diǎn)，輸出形式為 AC 220V繼電器輸出；開關(guān)量輸入 CPU 226為 24 點(diǎn)，輸入形式為 +24V直流輸入。盡管 PFC 控宏控制可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，但是需要增加擴(kuò)展模塊，這樣要增加開支，我們想能不能用 PID宏代替 PFC 宏，同時(shí)在繼電器動(dòng)作時(shí)利用恒速功能實(shí)現(xiàn)頻率升和頻率降，嘗試了一種和 PFC 控制并列的方案，并且實(shí)現(xiàn)起來較為容易，接線要 稍作改動(dòng)。 下 圖為軟啟動(dòng)器的接線圖 ： 圖 37 軟啟動(dòng)器接線圖 陜西科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 18 系統(tǒng)控制電路的設(shè)計(jì) 恒壓變頻供水系統(tǒng)是由 PLC作為控制器進(jìn)行全局的控制，控制電路的設(shè)計(jì)影響到系統(tǒng)的性能。） 1KM和 KM 2KM和 KM2 分別為2 個(gè)變頻器的控制線圈，控制由哪個(gè)變頻器工作，電路中也有互鎖功能。通過中間繼電器 KA23 來進(jìn)行兩個(gè)變頻器的選擇，上電后，系統(tǒng)默認(rèn)為 1軟啟動(dòng)器投入，若需要更換軟啟動(dòng)器，則調(diào)整旋鈕位置。 陜西科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 20 4 恒壓變頻供水系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 主程序循環(huán) 流程圖 系 統(tǒng) 上 電故 障 檢 測 子 程 序工 作 模 式 判 斷變 頻 器 選 擇軟 啟 動(dòng) 器 選 擇啟 停 子 程 序變 頻 器 狀 態(tài) 器 切 換泵 狀 態(tài) 切 換 圖 41 主程序循環(huán) 系統(tǒng)上電 步驟 系統(tǒng)上電分為以下幾個(gè)部分：供電系統(tǒng)上電；變頻器上電 —— 1QF、 2QF 手動(dòng)閉合；軟啟動(dòng)器上電 —— 3QF、 4QF 手動(dòng)閉合；控制回路上電 —— QF8 上電；水泵上電 —— QF1~QF7。在啟動(dòng)和停止過程中應(yīng)該有軟啟動(dòng)功能，設(shè)計(jì)時(shí)必須包含手動(dòng)、自動(dòng)切換功能，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)可以利用手動(dòng)功能對系統(tǒng)進(jìn)行檢查，另外系統(tǒng)必須包含報(bào)警功能。使用恒速實(shí)現(xiàn)頻率升和頻率降，恒速持續(xù)幾秒鐘后，再切回到外部 2，進(jìn)行 PID控制。擴(kuò)展模塊的接口電路如下： P 6 7 B輸入模塊 輸出模塊EM223（24V 16* DI/DO）M32104567011M2M1L1032452L234576763L102376454LP 6 7 D138KA21KA22140KA231427 泵變頻變頻器選擇軟啟動(dòng)器選擇144KA301 軟啟動(dòng)器啟動(dòng)1 變頻器投泵K A 4 1K A 4 21 變頻器切泵K A 4 7K A 4 82 變頻器投泵2 變頻器切泵K A 5 2K A 5 41 軟啟動(dòng)器故障2 軟啟動(dòng)器故障K A 5 3K A 5 51 軟啟動(dòng)器啟動(dòng)完成2 軟啟動(dòng)器啟動(dòng)完成KA371 軟啟動(dòng)器允許啟動(dòng)KA382 軟啟動(dòng)器允許啟動(dòng)KA311 泵軟起2 泵軟起KA32KA33KA34KA35KA363 泵軟起4 泵軟起5 泵軟起6 泵軟起KA39KA401 變頻器復(fù)位2 變頻器復(fù)位P 6 7 BP 6 7 E1 K M 12 K M 13 K M 14 K M 15 K M 16 K M 17 K M 11 泵工頻啟動(dòng)2 泵工頻啟動(dòng)3 泵工頻啟動(dòng)4 泵工頻啟動(dòng)5 泵工頻啟動(dòng)6 泵工頻啟動(dòng)7 泵工頻啟動(dòng)1 6 61 6 71 6 41 6 51 6 01 6 21 6 11 6 34 5 14 5 24 5 34 5 44 5 54 5 64 5 74 5 84 5 94 6 0手動(dòng)切換變頻器旋鈕S B 1 13 0 03 0 13 0 23 0 33 0 43 0 53 0 63 0 70 V D 0 12 4 V D 0 12 4 V D 0 12 4 V D 0 12 4 V D 0 12 4 V D 0 10 V D 0 10 V D 0 1KA462 變頻器啟動(dòng)2 軟啟動(dòng)器啟動(dòng)KA500VD014 6 14 6 2圖 32 擴(kuò)展模塊接口電路 (1) 恒壓 變頻供水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 P 6 7 E P 6 7 D66輸入模塊EM221（24V 16* DI）輸入模塊03M31254P 6 6 B21L012L3545輸出模塊輸入模塊5EM223（24V 8* DI/DO）701M32142M701 L32142 L76766 泵變頻啟動(dòng)4 泵變頻啟動(dòng)3 泵變頻啟動(dòng)2 泵變頻啟動(dòng)1 泵變頻啟動(dòng)5 泵變頻啟動(dòng)1 泵軟起啟動(dòng)7 泵變頻啟動(dòng)手動(dòng)切換軟啟動(dòng)器旋鈕2 K M 33 K M 3S B 1 25 K M 34 K M 36 K M 36 泵軟起啟動(dòng)4 泵軟起啟動(dòng)5 泵軟起啟動(dòng)2 泵軟起啟動(dòng)3 泵軟起啟動(dòng)1 K M 22 K M 23 K M 24 K M 21 K M 33083103113123133143153203213221 變頻器出線接觸器2 變頻器出線接觸器3 K M4 K M1 軟啟動(dòng)器出線接觸器2 軟啟動(dòng)器出線接觸器0 V D 0 14M2 4 V D 0 13233263253243272 K M1 K M5 K M 26 K M 27 K M 23283293302 4 V D 0 12 4 V D 0 12 4 V D 0 10 V D 0 10 V D 0 10 V D 0 1K A 4 3463聲音報(bào)警K M 1K M 2K M 3K M 41 變頻器已上電2 變頻器已上電1 軟啟動(dòng)器已上電2 軟啟動(dòng)器已上電46446546646703 L4 L1234567012345672 4 V D 0 12 4 V D 0 1 圖 33 擴(kuò)展模塊接口電路 (2) 變頻器的設(shè)計(jì) 變頻器是恒壓變頻供水系統(tǒng)的核心器件，主要是用來輸出不同頻率的電源，通過改變頻率實(shí)現(xiàn)對水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)出水量，完成穩(wěn)定水壓的目的。 2 號(hào)電機(jī)速度根據(jù) PID的給定值和實(shí)際值的運(yùn)算結(jié)果逐步增加，直到滿足泵的實(shí)際工況； (3) 電機(jī) 3~6 使用同樣的步驟進(jìn)行啟動(dòng)； (4) 停止電機(jī)的過程如同標(biāo)準(zhǔn) PFC 控制（停止輔助電機(jī)，并繼續(xù)調(diào)節(jié)正在控制的電機(jī)速度）。如果需求量依然持續(xù)增長， PFC 按照相同的步驟再起動(dòng)下一臺(tái)輔泵。 通過變頻器實(shí)現(xiàn)恒壓供水循環(huán)切換工作描述： (1) 假設(shè)現(xiàn)在變頻器控制的是 1 號(hào)泵的電機(jī)，通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整泵的流通能力，而壓力檢測反映了當(dāng)前管路流量變化的情況，變頻器根據(jù)壓力信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速保持水壓恒定。 根據(jù)水泵機(jī)組中水泵被變頻器拖動(dòng)的情況不同，變頻器有兩種工作方式即變頻循環(huán)式和變頻固定式。 (2) 信號(hào)檢測機(jī)構(gòu)：對于恒壓變頻供水系統(tǒng)，被檢測的信號(hào)有管網(wǎng)水壓信號(hào)、供水池水位信號(hào)和報(bào)警信號(hào)。這些產(chǎn)品都有一個(gè)共通點(diǎn)就是將 PID調(diào)節(jié)器和可編程控制器的功能綜合了一下，放入變頻器內(nèi)。目前有幾種控制方式可以選擇： (1) 邏輯電子電路控制方式 該控制方式可以利用簡單的電子元器件組成，投入資金較少，但是其穩(wěn)定性、變頻性能、控制精度都不高；水泵機(jī)組沒有軟啟動(dòng)裝置，工頻泵變頻泵切換時(shí)容易產(chǎn)生較大的壓力波動(dòng)，一般采用一臺(tái)變頻泵其他都為工頻泵，頻繁的投切容易損壞系統(tǒng)各部分，維修調(diào)試都比較難。水泵機(jī)組的工頻變頻切換由變頻器編程， PFC和 PID宏來控制；管網(wǎng)水壓由壓力變送器反饋給控制器；水泵電機(jī)的啟動(dòng)需要軟啟動(dòng)器配合保 證電機(jī)的壽命足夠長。恒壓變頻供水占地面積小、投入資金低、環(huán)保節(jié)能強(qiáng)、系統(tǒng)維護(hù)便捷、自動(dòng)化程度高、維修周期長等，這些優(yōu)點(diǎn)都是原來的供水方式無法媲美的。變頻調(diào)速