【正文】 能的實(shí)現(xiàn) 由于 PLC 在恒壓供水系統(tǒng)中的功能比較多，本程序可分為 3 部分：主程序、子程序和中斷程序。 表 32 PLC 元器件及其功能 器件地址 功能 器件地址 功能 VD100 過程變量標(biāo)準(zhǔn)化值 T38 工頻 泵減泵濾波時(shí)間控制 VD104 壓力給定值 T39 工頻 /變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制 VD108 PI 計(jì)算值 故障結(jié)束脈沖信號 VD112 比例系數(shù) 泵變頻啟動(dòng)脈沖 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 VD116 積分時(shí)間 復(fù)位當(dāng)前變頻運(yùn)行泵脈沖 VD120 積分時(shí)間 復(fù)位當(dāng)前變頻運(yùn)動(dòng)泵脈沖 VD124 微分時(shí)間 當(dāng)前泵工頻運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)脈沖 VD204 變頻起運(yùn)動(dòng)頻率下限值 新泵變頻啟動(dòng)脈沖 VD208 生活供水變頻器運(yùn)動(dòng)頻率上限值 泵工頻 /變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制 VD212 消防供水變頻器運(yùn)動(dòng)頻率上限值 泵工頻 /變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制 VD250 PI 調(diào)節(jié)結(jié)果存儲單元 泵工頻 /變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制 VD300 變頻工作泵的泵號 故障信號總匯 VD301 工頻運(yùn)行的泵的總臺數(shù) 水池水位下限故障邏輯 VD310 倒泵時(shí)間存儲器 水池水位下限故障消鈴邏輯 T33 工頻 /變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制 變頻器故障消鈴邏輯 T34 工頻 /變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制 火災(zāi)消鈴邏輯 T37 工頻泵增泵濾波時(shí)間控制 系統(tǒng)工作 流 程圖 1． 開始 2． 初始化程序 3． PLC 檢測給水池液位保護(hù)開關(guān)是否動(dòng)作 4． 啟動(dòng)第一臺水泵進(jìn)行變頻工作 5． 變頻輸出率是否達(dá)到最大值 6． 變頻切換開機(jī)程序 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 7． 變頻輸出率是否達(dá)到最小值 8． 逐臺停泵程序 9． 運(yùn)行結(jié)果送到 PLC 輸出控制水泵運(yùn)行或停機(jī) 10． 工作結(jié)束 其工作流程圖如下： 圖 31 系統(tǒng)工作流程圖 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 啟動(dòng)程序 在自動(dòng)運(yùn)行方式下開始啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，首先檢測水池水位，若水池水位符合設(shè)定水位要求， 1泵變頻交流接觸器吸合，電機(jī)與變頻器連通，變頻器輸出頻率從 0Hz 開始上升，此時(shí)壓力傳感器檢測壓力信號反饋 PLC，由PLC 經(jīng) PID 運(yùn)算后控制變頻器的頻率輸出；如壓力不夠，則頻率上升至洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 50Hz，延時(shí)一定時(shí)間后，將 1泵切換工頻， 2泵變頻交流接觸器吸合，變頻啟動(dòng) 2水泵，頻率逐漸上升，直至出水壓力達(dá)到設(shè)定壓力，依次類推增加水泵。當(dāng)變頻器突然發(fā)生故障，蜂鳴器報(bào)警， PLC 發(fā)指令使全部水泵停機(jī)，然后1泵工頻運(yùn)行 (若水泵功率大于 37KW，則需要采用降壓啟動(dòng)或其他啟動(dòng)方式 )，經(jīng)一定延時(shí)后根據(jù)壓力變化情況再使 2泵工頻運(yùn)行。通過計(jì)算機(jī)模擬調(diào)試后，說明 PLC 的軟件基本上問題不會太大。與繼電器或硬件邏輯電路控制系統(tǒng)相比， PLC 控制系統(tǒng)具有更大的靈活性和通用性。s performance, the introduction of the new Unity software programming, XML data format. In the embedded web server and multiport munication, the new functions of the CPU more and more like PC. Integrated design of the platform Mitsubishi Electric PLC will be the further development of 23 years, and now the horizon: multiprocessor and system platform. From the users point of view means that function blocks can be placed on a plate, PLC and work of experts believe that Hugh Tasker, These can include standard PLC technology, but a mix of motion control and process control, or fullfeatured PC performance, the use of SCADA or local program SoftHMI technology. 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 The development of what is it? In his view, the users, the biggest benefit is the simplified control system. Do not have to integrate a lot of PLC, they are connected, and then operation and maintenance, and now many of the system will reduce the number of PLC, and even the introduction of a. This can greatly save time for installation and maintenance, the durability of the w hole system is also more. He also speculated the future, in a very long period of time, Bluetooth technology and wireless Ether technology will be more extensive. It will first start in a small area, but in terms of reliability, durability and easy acceptance will be improved, manufacturers will be likely to seek the application of wirele ss technology may one day even the most basic cable they have not been saved. B amp。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，使我不僅 接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導(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)疑無路 ,柳暗花明又一村 ”的感覺。 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) 。 洛陽理工學(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)的輸入輸出信號的名稱、代碼及地址編號如表 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)間和過壓、過流、過負(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、輸出信號的類型不同，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度及格式。 PLC 的診斷功能的強(qiáng)弱直接影響對操作和維護(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)能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。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。它通過運(yùn)行存儲在其內(nèi)存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過程得到的輸入信息，變換為所要求的輸出信息，進(jìn)而再通過輸出電路的物理過程去實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的控制。信號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)測水壓回送到泵站控制裝置稱為反饋，調(diào)節(jié)器實(shí)反饋的接受點(diǎn)。另一種方案是數(shù)臺電機(jī) 配 一臺變頻器，變頻器與電機(jī)見可以切換，供水運(yùn)行時(shí)，一臺水泵變頻運(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。 對第一個(gè)問題，首先要對控制任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，把所有的 I/O 點(diǎn)找出來，包括開關(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)用場合，所以接到一個(gè)控制任務(wù)以后，要分析被控對象的控制過程和要求，看看用什么控制設(shè)備來完成該任務(wù)最合適。當(dāng)選擇開關(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；占位空間小；價(jià)格上能于繼電 器 、接觸器控制系統(tǒng)競爭；易于在現(xiàn)場變更程序；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。人們對提高供水質(zhì)量的要求越來越高，另外人們的節(jié)能意識及對運(yùn)行的可靠性的要求越來越 強(qiáng)。 洛陽理工學(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)多會繼續(xù)使用原有系統(tǒng)的部分舊設(shè)備（水泵），在對原有供水系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造的實(shí)踐中，往往會出現(xiàn)一些理論上意想不到的問題。 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 來完成后。如對 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 PID 調(diào)節(jié)?；馂?zāi)結(jié)束后三臺泵再改為生活供水使用 水池高低水位控制器EQ市網(wǎng)來水注水閥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 洛陽理工學(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 Programmable Controller,簡稱 PLC，本課題中用 PLC 作為它的簡稱。 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)存儲功能；