【正文】 需要進(jìn)行特殊功能的控制時(shí)，就需要進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展。 4） 模擬量輸入擴(kuò)展模塊 EM231。 表 I/O 點(diǎn)數(shù)分配表 輸入 輸出 編號(hào) 符號(hào) 名稱 編號(hào) 符號(hào) 名稱 1 SB1 啟動(dòng) 1 KM1 1 號(hào)水泵變頻 2 SB2 停止 2 KM２ 2 號(hào)水泵變頻 3 S1 液位傳感器 3 KM３ 1 號(hào)水泵工頻 4 S2 變頻器達(dá)上限 4 KM４ 2 號(hào)水泵工頻 5 S3 變頻器達(dá)下限 5 KM５ 備用泵變頻 6 S4 1 號(hào)水泵故障 6 L 報(bào)警指示燈 7 S5 2 號(hào)水泵故障 8 SS6 變頻器故障 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 8 I/O 的分配 根據(jù)功能要求和工藝流程，我們統(tǒng)一了 I/O 接點(diǎn)的分配，分配表如表 所示。 另外選擇西門子的變頻器可以通過 RS485 通信協(xié)議和接口直接與西門子 PLC 相連，更便于設(shè)備之間的通信。缺省值運(yùn)行時(shí)此鍵是被封鎖的。電動(dòng)機(jī)的反向用負(fù)號(hào)“－”或用閃爍的小數(shù)點(diǎn)表示。 在出現(xiàn)故障時(shí)或者報(bào)警情況下，按此鍵可以將操作板上顯示的故障或報(bào)警信息復(fù)位。 CYYB120 系列壓力變送器新增加了全密封結(jié)構(gòu)帶現(xiàn)場數(shù)字顯示的隔爆型產(chǎn)品。 圖 CBM－ 2700 投入式靜壓液位計(jì) 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 13 電機(jī)的選擇 本次設(shè)計(jì)用來拖動(dòng)水泵的電機(jī)選擇的是 Y200L12 型三相異步電動(dòng)機(jī)。 所以 1QF 選 160A?？刂齐娐返脑O(shè)計(jì)圖如圖 所示。 當(dāng)用水量減少，變頻器輸出頻率減少，若減至設(shè)定頻率時(shí)，表示只有 1 臺(tái)水泵工作已能滿足系統(tǒng)供水的要求，此時(shí)，通過控制系統(tǒng)的控制， 2 號(hào)泵從變頻器電源轉(zhuǎn)換到普通的交流電源，而變頻器啟動(dòng) 1 號(hào)泵電機(jī)。我們可以把它作為一臺(tái)仿真的 PLC，用于運(yùn)行和測試用戶程序。 圖 1 號(hào)泵出現(xiàn)故障 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 22 第 6章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)主要研究的是基于 S7200PLC的恒壓變頻小區(qū)的供水 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 現(xiàn)有系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了供水系統(tǒng)的工況控制、調(diào)節(jié)等功能，將來還可以通過對(duì)更多現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與傳輸，如電壓、電流、功率、水壓、水位、水流量等，通過開發(fā)上位機(jī)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)具有綜合功能的供水自動(dòng)化控制與管理系統(tǒng)，提高后勤管理能力。如對(duì)系統(tǒng)采用基于 GPRS 的無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸、通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行 遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)等。此系統(tǒng)重點(diǎn)是根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需求，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出頻率控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而保持系統(tǒng)工況壓力的穩(wěn)定。在控制系統(tǒng)中，變頻器通過對(duì)電機(jī)出廠壓力點(diǎn)處設(shè)置的壓力變送器反饋信號(hào)，進(jìn)行單閉環(huán)控制。如此循環(huán)往復(fù)的工作，以滿足系統(tǒng)用水的需要。閉合開關(guān) K1， 為“ 1”，系統(tǒng)在自動(dòng)模式下工作，接觸器 KM1 接通，系統(tǒng)將跟蹤供水壓力， 1 號(hào)泵、 2 號(hào)泵工作；如果出現(xiàn)故障將啟動(dòng) 3 號(hào)泵。 系統(tǒng)硬件連接 主電路設(shè)計(jì) 供水系統(tǒng)采用了一臺(tái)變頻器同時(shí)連接兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)， 1 號(hào)電機(jī)和 2 號(hào)電機(jī)在變頻和工頻狀態(tài)下進(jìn)行切換，接觸器的通斷由 PLC 控制。 Y200L12 型三相異步電動(dòng)機(jī)廣泛適用于不含易燃、易爆或腐蝕性氣體的一般場合和無特殊要求的機(jī)械設(shè)備上，如金屬切削機(jī)床、泵、風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和食品機(jī)械等。主要特點(diǎn)： （ 1）高穩(wěn)定性、高精度、寬的工作溫度范圍； （ 2）抗沖擊、耐震動(dòng)、體積小、防水； （ 3）標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出、良好的互換性、抗干擾性強(qiáng)； （ 4）最具有競爭力的價(jià)格。 增加數(shù)值 按此鍵即可增加面板上顯示的參數(shù)設(shè)置。 電動(dòng)機(jī)點(diǎn)數(shù) 在變頻器無輸出的情況下按此鍵，將使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，并按預(yù)設(shè)定的點(diǎn)動(dòng)頻率運(yùn)行。 停止電動(dòng)機(jī) OFF1：按此鍵，變頻器將按選定的斜坡下 降減速停車。 圖 MicroMaster440 變頻器外部接線端子 （ 1）端子 2 是變頻器為用戶提供的 10V 直流穩(wěn)壓電源，當(dāng)采用模擬電壓信號(hào)輸入方式輸入給定頻率時(shí)，用它作為高精度的直流穩(wěn)壓電源為模擬電壓輸入的直流電源； （ 2） 4 和 11 是模擬輸入端，為用戶提供兩 對(duì)模擬電壓或電流給定輸入端作為頻率給定信號(hào)； （ 3）端子 1 17 是為用戶提供 6 個(gè)完全可編程數(shù)字輸入端，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行； （ 4） 1 13 和 2 27 端為兩對(duì)模擬輸出端； （ 5） 1 1 2 2 2 2 25 端為輸出繼電器的觸頭； （ 6） 1 15 端為電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)輸入端； （ 7） 2 30 為 RS485(USS 協(xié)議 )端。 I/O 接點(diǎn)的分配如表 所示。 5） 模擬量輸出擴(kuò)展模塊 EM232。 但在 I/O 點(diǎn)數(shù)不夠的情 況下，就需要增加 I/O 擴(kuò)展模塊， S7200 PLC 擴(kuò)展模塊有： 1） 輸入擴(kuò)展模塊 EM221。它價(jià)格低、體積小、可靠性高、運(yùn)行速度快、性價(jià)比高，在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。此信號(hào)來自安裝于水池中的液位傳感器；報(bào)警信號(hào)反映系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，水泵電機(jī)是否過載、變頻器是否有異常，該信號(hào)為開關(guān)量信號(hào)。由于電信號(hào)為模擬量，故必須通過 PLC 的 A/D 轉(zhuǎn)換模塊才能讀入并與設(shè)定值進(jìn)行比較，將比較后的偏差值進(jìn)行 PID 運(yùn)算，再將運(yùn)算后的數(shù)字信號(hào)通過 D/A 轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)作為 變頻器的輸入信號(hào)，控制變頻器的輸出頻率，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制水泵的供水流量，最終使用戶供水管道上的壓力恒定，實(shí)現(xiàn)變頻恒壓供水。 根據(jù)以上控制要求，進(jìn)行系統(tǒng)總體控制方案設(shè)計(jì)。但在系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)定性能、抗擾性能以及開放性等多方面的綜合技術(shù)指標(biāo)來說，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒能達(dá) 到所有用戶的要求。 (4) 液力耦合器和電池滑差離合器調(diào)速的供水方式易漏油，發(fā)熱需冷卻，效率低，改造麻煩，只能是一對(duì)一驅(qū)動(dòng)，需經(jīng)常檢修；優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，結(jié)構(gòu)簡單明了，維修方便。設(shè)備運(yùn)行時(shí)， 壓 力傳感器不斷將 管網(wǎng)水壓信號(hào)變換成電信號(hào)送入 PLC， 經(jīng) PLC 運(yùn)算處理后， 獲 得最佳控制參數(shù)，通過變頻器和繼電器控制元件自動(dòng)調(diào)整水泵機(jī)組高效率地運(yùn)行。（ 2 天）； 分析轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)和磁鏈調(diào)節(jié)原理，選擇電壓狀態(tài)。本設(shè)計(jì)要求完成 基 于 S7200 的小區(qū)恒壓變頻供水系統(tǒng)，并根據(jù)給定的參數(shù)合理的選取元器件。 技術(shù)參數(shù)： 電機(jī) Y200L12 型號(hào) ， 水泵型號(hào) KQSN/J200M9/196 型、 40K、 380V、 、 50HZ。（ 1 天） 指導(dǎo)教師評(píng)語及成績 平時(shí)： 論文質(zhì)量： 答辯： 總成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） II 注：成績：平時(shí) 20% 論文質(zhì)量 60% 答辯 20% 以百分制計(jì)算 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） III 摘 要 隨著人民生活水平的日趨提高，新技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用 ，使給供水設(shè)計(jì)得到了發(fā)展的機(jī)遇。 關(guān)鍵詞 ： PLC； 變頻調(diào)速；恒壓供水； 傳感器 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） IV 目 錄 第 1 章 緒論 .......................................................... 1 第 2 章 課程設(shè)計(jì)的方案 ................................................ 3 概述 ......................................................... 3 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu) ............................................. 3 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) ...................................................... 6 PLC 的選擇 .................................................... 6 I/O 點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì) .