【正文】 ，環(huán)境條件較好，維修量較小的場(chǎng)合，選用整體式結(jié)構(gòu)的 PLC。系統(tǒng)啟動(dòng)、運(yùn)行和停止的操作不能直接斷開(kāi)主電路 (如直接使熔斷器或隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi) )，而必須通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)和軟停。變頻和工頻兩個(gè)回路不允許同時(shí)接通。接觸器 KM KM KM5分別控制 M M M3的工頻運(yùn)行；接觸器 KM KMKM6分別控制 M M M3的變頻運(yùn)行； FR FR FR3分別為三臺(tái)水泵電機(jī)過(guò)載保護(hù)用的熱繼電器；QS QS QS QS4分別為變頻器和三臺(tái)水泵電機(jī)主電路的隔離開(kāi)關(guān)； FU 為主電路的熔斷器。 (3) 當(dāng)用水量繼續(xù)增加，變頻器的輸出頻率達(dá)到上限頻率 50Hz時(shí)，若此時(shí)用戶管網(wǎng)的實(shí)際壓力還未達(dá)到設(shè)定壓力，并且滿足增加水泵的條件時(shí)，在變頻循環(huán)式的控制方式下，系統(tǒng)將在 PLC 的控制 下自動(dòng)投入水泵 M2(變速運(yùn)行 )，同時(shí)變頻泵 M1 做工頻運(yùn)行，系統(tǒng)恢復(fù)對(duì)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，直到水壓達(dá)到設(shè)定值為止。 任務(wù)要求： 供水對(duì)象為一棟 45米高、 180戶居民的住宅樓，需考慮生活、消防用水； 當(dāng)用戶用水量變化時(shí)，要求系統(tǒng)供水壓力波動(dòng)在177。水泵機(jī)組 采用循環(huán)使用的方式運(yùn) 行。 本 系統(tǒng)采用一臺(tái)變頻器拖動(dòng)三 臺(tái) 水泵 電機(jī)的起動(dòng) 切換、 運(yùn)行 和 調(diào)速 。計(jì)算機(jī)監(jiān)控部分，主要實(shí)現(xiàn)供水水壓設(shè)定和系統(tǒng)運(yùn)行情況的動(dòng)態(tài)顯示。反之，當(dāng)用水量減少水壓增加時(shí)，通過(guò)壓力閉環(huán)，減小水泵的轉(zhuǎn)速到另一個(gè)新的穩(wěn)定值。 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)按以下流程進(jìn)行： 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 8 頁(yè) 共 34 頁(yè) 圖 21控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流 程圖 PLC 控制系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)： 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)主電路圖如圖 所示 ：三臺(tái)電機(jī)分別為 M M M3，它們分別帶動(dòng)水泵 3。主電路中的低壓熔斷器除接通電源外，同時(shí)實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)由相應(yīng)的熱繼電器 FR實(shí)現(xiàn)。如果轉(zhuǎn)向相反，則可以改變電源的相序來(lái)獲得正確的轉(zhuǎn)向。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 10 頁(yè) 共 34 頁(yè) PLC機(jī)型選擇 機(jī)型選擇的基本原則是在滿足控制功能要求的前提下，保證系統(tǒng)工作可靠，維護(hù)使用方便及最佳的性能價(jià)格比。 該型號(hào)的 PLC的實(shí)物圖如下： 圖 23 PLC 實(shí)物圖 選 FX2N48MR001型，技術(shù)參數(shù)如下表所示： 表 21 PLC 說(shuō)明書(shū) 項(xiàng)目 規(guī)格 備注 運(yùn)轉(zhuǎn)控制方式 通過(guò)儲(chǔ)存的程序周期運(yùn)轉(zhuǎn) I/O 控 制方法 批次處理方法 (當(dāng)執(zhí)行 END 指令時(shí) ) I/O 指令可以刷新 運(yùn)轉(zhuǎn)處理時(shí)間 基本指令： ： 至幾百 μs/ 指令 編程語(yǔ)言 邏輯梯形圖和指令清單 使用步進(jìn)梯形圖能生成 SFC類型程序 程式容量 8000 步內(nèi)置 使用附加寄存盒可擴(kuò)展到 16000 步 指令數(shù)目 基本順序指令： 27 步進(jìn)梯形指令： 2 應(yīng)用指令： 128 最大可用 298 條應(yīng)用指令 I/O 配置 最大硬體 I/O 配置點(diǎn) 256，依賴于用戶的選擇（最大軟件可設(shè)定地址輸入 25輸出 256） 輔助繼電器 （ M 線圈） 一般 500 點(diǎn) M0 至 M499 鎖定 2572 點(diǎn) M500 至 M3071 特殊 256 點(diǎn) M8000 至 M8255 狀態(tài)繼電器 （ S 線一般 490 點(diǎn) S0 至 S499 鎖定 400 點(diǎn) S500 至 S899 初始 10 點(diǎn) S0 至 S9 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 11 頁(yè) 共 34 頁(yè) 圈） 信號(hào)報(bào)警器 100 點(diǎn) S900 至 S999 定時(shí)器（ T） 100 毫秒 范圍： 0 至 秒 200 點(diǎn) T0 至 T199 10 毫秒 范圍： 0 至 秒 46 點(diǎn) T200 至 T245 1 毫秒保持型 范圍： 0 至 秒 4 點(diǎn) T246 至 T249 100 毫秒 范圍： 0 至 秒 6 點(diǎn) T250 至 T255 計(jì)數(shù)器（ C） 一般 16位 范圍： 0 至 32767 數(shù) 200 點(diǎn) C0 至 C199 類型： 16 位上計(jì)數(shù)器 鎖定 16位 100 點(diǎn)（子系統(tǒng)） C100 至 C199 類型： 16 位上計(jì)數(shù)器 一般 32位 15 點(diǎn) C200 至 C219 類型： 16 位上 /下計(jì)數(shù)器 鎖定 32位 15 點(diǎn) C220 至 C234 類型： 16 位上 /下計(jì)數(shù)器 高速計(jì)數(shù)器 （ C） 單相 范圍： 2147483648至 +2147483647數(shù) 一般規(guī)則：選擇組合計(jì)數(shù)頻率不大于 20KHz 的計(jì)數(shù)器組合 注意所有的計(jì)數(shù)器鎖定 C235 至 C240 6 點(diǎn) 單相 c/w起始 停止輸入 C241 至 C245 5 點(diǎn) 雙相 C246 至 C250 5 點(diǎn) A/B 相 C251 至 C255 5 點(diǎn) 數(shù)據(jù)寄存器 （ D） 一般 200 點(diǎn) D0 至 D199 類型： 32 位元件的 16 位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器對(duì) 鎖定 7800 點(diǎn) D200 至 D7999 類型： 32 位元件的 16 位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器對(duì) 文件寄存器 7000 點(diǎn) D1000 至 D7999 通過(guò) 14 塊 500程式步的參數(shù)設(shè)置 類型： 16 位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器 特殊 256 點(diǎn) 從 D8000 至 D8255 類型： 16 位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器 變址 16 點(diǎn) V0 至 V7 以及 Z0 至 Z7 類型： 16 位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器 指標(biāo) （ P） 用于CALL 128 點(diǎn) P0 至 P127 用于中斷 6 輸入點(diǎn)、 3 定時(shí)器、 6 計(jì)數(shù)器 100*至 150*和 16*至 18* (上升觸發(fā) *=1，下降觸發(fā) *=0，**=時(shí)間 (單位：毫秒 )) 嵌套層次 用于 MC 和 MRC 時(shí) 8 點(diǎn) N0 至 N7 常數(shù) 十進(jìn)位 K 16 位： 32768 至 +32768 32 位： 2147483648 至 +2147483647 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 12 頁(yè) 共 34 頁(yè) 十六進(jìn)位 H 16 位 ： 0000 至 FFFF 32 位： 00000000 至 FFFFFFFF 浮點(diǎn) 32 位： 177。一般電動(dòng)機(jī)極數(shù)以不多于 4極為宜，否則變頻器容量要適當(dāng)加大； （ 2）轉(zhuǎn)矩特性。 變頻器的額定功率指的是它適用 的 4級(jí)交流異步電動(dòng)機(jī)的功率。對(duì)于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，變頻器的容量選擇應(yīng)以變頻器的額定電流大于電動(dòng)機(jī)的最大正常工作電流 ，這樣可以最大限度地節(jié)約資金。該變頻器采用先進(jìn)磁通矢量控制方式，實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)調(diào)整功能，調(diào)速 比可達(dá) 1： 120（ ～ 60Hz）；可拆御風(fēng)扇和接線端子，維護(hù)方便；柔性 PWM，實(shí)現(xiàn)更低噪音運(yùn)行；內(nèi)置 RS485通信口，可插擴(kuò)展卡符合全世界主要通信標(biāo)準(zhǔn)； PID等各種功能適合各種應(yīng)用場(chǎng)合。 離心泵具有轉(zhuǎn)速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸液無(wú)脈動(dòng)、性能平穩(wěn)、容易操作和維修方便等特點(diǎn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 14 頁(yè) 共 34 頁(yè) 裝置系統(tǒng)的管路布置條件指的是送液高度送液距離送液走向，吸如側(cè)最低液面，排出側(cè)最高液面等一些數(shù)據(jù)和管道規(guī)格及其長(zhǎng)度、材料、管件規(guī)格、數(shù)量等，以便進(jìn)行系統(tǒng)揚(yáng)程計(jì)算和汽蝕余量的校核 。則水泵的最大流量應(yīng)為 24m3/ 45米。 2 更少的 運(yùn)行和維修費(fèi)用，采用優(yōu)質(zhì)機(jī)械密封，耐磨損，無(wú)泄漏，使用壽命長(zhǎng)，故障率低，具有更少的運(yùn)行維修費(fèi)用。在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)壓力傳感器和壓力變送器出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)有可能開(kāi)啟所有的水泵，而此時(shí)的用水量又達(dá)不到，這就使水管中的水壓上升，為了防止爆管和超高水壓損壞家中的用水 設(shè)備 (熱水器、抽水馬桶等 )，本文中的供水系統(tǒng)使用電極點(diǎn)壓力表的壓力上限輸出，作為 PLC的一個(gè)數(shù)字量輸入，當(dāng)壓力超出上限時(shí)，關(guān)閉所有水泵并進(jìn)行報(bào)警輸出。 5℃時(shí)，其溫度附加誤差不大于 %/10℃ 重量： 圖 26 壓力表示意圖 觸摸屏的選型 觸摸屏是本系統(tǒng)的人機(jī)界面，通過(guò)觸摸屏我們可以 和系統(tǒng)進(jìn)行信息交流。 1) 手動(dòng)控制：手動(dòng)控制只在檢查故障原因時(shí)才會(huì)用到，便于電機(jī)故障的檢測(cè)與維修。當(dāng) Y001輸出 1時(shí)， KM2 線圈得電， 1水泵變頻運(yùn)行指示燈 HL2點(diǎn)亮，同時(shí) KM2的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn) KM KM1的電氣互鎖。如果用水量繼續(xù)增加 ， 滿足增加水泵的條件 ， 將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換 ， 并有新的水泵投入并聯(lián)運(yùn)行。用掃描工作方式執(zhí)行用戶程序時(shí)，掃描是從第一條程序開(kāi)始，在無(wú)中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲(chǔ)順序的先后逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束。 (2) 校正系數(shù) :主要是對(duì)壓力顯示進(jìn)行校正，使壓力顯示與壓力表顯示一致。 (8)采用 MCGS設(shè)計(jì)的監(jiān)控程序能顯示和設(shè)定系統(tǒng)工作狀態(tài)、參數(shù)，能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操 作，具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能。同時(shí)給下位機(jī)寫(xiě)入運(yùn)行參數(shù)。 系統(tǒng)主窗體四個(gè)按鈕控件，分別為參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、啟動(dòng)和關(guān)閉系統(tǒng)。 當(dāng)系統(tǒng)中只有最后一臺(tái)泵在工作 ， 而泵的運(yùn)行頻率已降至下限頻率（ 20Hz）時(shí) ， 系統(tǒng)將自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速 ， 保持供水水位。 在系統(tǒng)上電后 ， 投入運(yùn)行前 ， 系統(tǒng)將自動(dòng)檢測(cè)各個(gè)泵有無(wú)故障 ， 并將無(wú)故障的泵投入到備使用狀態(tài) ， 在需要增泵時(shí) ， 系統(tǒng)將運(yùn)行時(shí)間數(shù)最少的泵投入運(yùn)行 ， 在需要減泵時(shí) ， 系統(tǒng)將運(yùn)行時(shí)間數(shù)最多的泵停下。同理，可以通過(guò)按下 SB SB5啟動(dòng)電機(jī) M M3，通過(guò)按下 SB SB6 來(lái)使電機(jī) MM3停機(jī)。手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，可用按鈕 SB1~SB6控制三臺(tái)水泵的啟 /停；自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)在 PLC程序控制下運(yùn)行。本儀表由一個(gè)彈簧壓力表和一個(gè)電位器式發(fā)送器組成。 揚(yáng)程： 20150 m。 LG系列泵為立式安裝，電機(jī)軸與泵軸通過(guò)爪型聯(lián)軸器連接，具有結(jié)構(gòu)緊湊，噪音低，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。則這