【正文】 第一行第一個(gè)字。畫面登錄為窗口的方法將在后面介紹。 GP高級功能介紹[14]在本系統(tǒng)的觸摸屏控制界面制作中用到了4個(gè)高級功能（Tag），以下對這4個(gè)高級功能進(jìn)行介紹。程序中采用定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的組合以使時(shí)間延長至6小時(shí)，即單泵連續(xù)變頻運(yùn)行時(shí)每6小時(shí)切換一次水泵電機(jī)。本設(shè)計(jì)應(yīng)用到很多的指令，包括有數(shù)據(jù)傳輸、算術(shù)運(yùn)算等高級指令，當(dāng)然最重要的還是時(shí)間處理指令—PID指令。該軟件采用的是典型的Windows界面，菜單界面、編程界面、監(jiān)控界面等可同時(shí)以窗口形式重疊或平鋪顯示，甚至可以把兩個(gè)不同的程序在一個(gè)屏幕上同時(shí)顯示，可以通過Ctrl+Tab或Ctrl+F6鍵在各個(gè)窗口之間進(jìn)行移動切換。在FP0—A21上部，有如圖10所示的一個(gè)模式切換開關(guān)，改變切換開關(guān)的方向，可控制開或關(guān)，對1～5個(gè)切換進(jìn)行不同的組合，可以等到不同的結(jié)果。最嚴(yán)格的要求是多出三分之一?？刂齐娐酚梢韵码娐方M成 ：頻率、電壓的運(yùn)算電路、主電路的電壓、電流檢測電路，電動機(jī)的速度檢測電路，將運(yùn)算電路的控制信號進(jìn)行放大的驅(qū)動電路，以及逆變器和電動機(jī)的保護(hù)電路。數(shù)據(jù)處理：通過標(biāo)準(zhǔn)的大容量CF卡存儲配方數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)采樣的數(shù)據(jù)和歷史報(bào)警信息。觸摸屏主要有以下幾種類型:（1）電阻式觸摸屏；（2）電容式觸摸屏；（3）紅外線觸摸屏；（4）表面聲波觸摸屏。此模塊的I/O接口如下圖所示,其中V表示電源模擬信號，I表示電流模擬信號[11]。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時(shí)間則更長。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。在器件的選型中，由于交流接觸器使用類別為AC－3（即頻繁控制異步電動機(jī)的啟動和分?jǐn)啵式佑|器分?jǐn)嚯娏鳛殡妱訖C(jī)額定電流Ie。急停開關(guān)作為緊急情況時(shí)的電源切斷開關(guān)，此為設(shè)計(jì)時(shí)的常規(guī)考慮。工作時(shí)可以通過觸摸屏設(shè)定PID調(diào)節(jié)參數(shù)，由系統(tǒng)根據(jù)內(nèi)部時(shí)鐘的判斷自動調(diào)整目標(biāo)值，然后通過A/D轉(zhuǎn)換模塊從外部壓力變送器輸入外部壓力信號，與目標(biāo)值比較后進(jìn)行PID調(diào)節(jié)并輸出控制量，通過D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出模擬量控制變頻器的輸出頻率以達(dá)到調(diào)節(jié)水泵電機(jī)速度的最終目的。其二是水的流量檢測難度較大，閉環(huán)控制困難。從目前的供水行業(yè)調(diào)查結(jié)果表明，變頻調(diào)速是一項(xiàng)有效的節(jié)能降耗技術(shù)，其節(jié)電率很高，幾年能將因設(shè)計(jì)冗余和用量變化而浪費(fèi)的電能全部節(jié)省下來，又由于其具有調(diào)速精度高，功率因數(shù)高等特點(diǎn)，使用它可以提高出水質(zhì)量，并降低物料和設(shè)備的損耗，同時(shí)也能減少機(jī)械磨損和噪聲，改善車間勞動條件，滿足生產(chǎn)工藝要求。設(shè)水泵電機(jī)由電網(wǎng)直接供電驅(qū)動,水泵運(yùn)行于A 點(diǎn),此時(shí)泵功率為： N1 =Q1 p1 ,對應(yīng)于圖中的矩型面積A p1 OQ1 , 若將水量減為Q2 , 工作點(diǎn)將由A 滑向B ,水壓增為p2 ,功率N2 則由面積B p2 OQ2 描述。近幾年最為常用的變頻恒壓供水系統(tǒng)能根據(jù)壓力變化情況及時(shí)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速,將供水壓力控制在一定范圍之內(nèi),既滿足了變化的用水需求,也起到了節(jié)能降耗的目的[1]。在農(nóng)村中,傳統(tǒng)的水塔供水方式存在許多實(shí)際問題，如頂層水箱結(jié)構(gòu)和建筑設(shè)計(jì)、水箱易對水源造成二次污染、水塔供水無法維持供水壓力的恒定等問題。目前國內(nèi)多數(shù)企業(yè)仍使用傳統(tǒng)的恒速泵組切換加壓供水方式，其水壓不穩(wěn)而且浪費(fèi)電能。恒壓供水泵站中變頻器常常采用模擬量控制方式, 這需采用PLC 的模擬量控制模塊, 該模塊的模擬量輸入端接受傳感器送來的模擬信號, 輸出端送出經(jīng)給定值與反饋值比較并經(jīng)PID 處理后得出的模擬量控制信號, 并依此信號的變化改變變頻器的輸出頻率。因流量與轉(zhuǎn)速成正比,功率與轉(zhuǎn)速立方成正比,總需求為Q , 在某一工作點(diǎn)時(shí), Q 是一定值。這種控制方法的優(yōu)點(diǎn)是供水品質(zhì)優(yōu)良，可在任何情況下同時(shí)滿足全網(wǎng)各用戶對供水流量與揚(yáng)程的不同要求。如最初的恒壓供水系統(tǒng)采用繼電接觸器控制電路，是與開關(guān)技術(shù)結(jié)合，通過人工起動或停止水泵和調(diào)節(jié)泵出口閥開度來實(shí)現(xiàn)恒壓供水。而且水泵與電機(jī)都有維修的時(shí)候, 備用泵是必要的。熱繼電器的設(shè)置則是對水泵電機(jī)在工頻運(yùn)行狀態(tài)下起過載保護(hù)的作用。 PLC控制器[5][6][7][8][9]PLC即可編程控制器，（Programmable logic Controller），是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動能力。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。本系統(tǒng)的控制器為松下FP0—C32CT型PLC。當(dāng)手指、筆或電流等接觸到觸摸屏，則接觸點(diǎn)信號改變(光，聲或電流等)傳感器接收后根據(jù)算法，確定觸點(diǎn)X或Y的坐標(biāo)，配以應(yīng)用軟件，便可執(zhí)行相應(yīng)的操作，它比鍵盤操作更直觀。GP系列觸摸屏工業(yè)圖形顯示器（簡稱觸摸屏）是一種連接人類和機(jī)器的（主要為PLC）的人機(jī)界面（國外稱為HMI或MMI），被稱為PLC的臉面。變頻器由主電路和控制電路構(gòu)成。此變頻器體積小，但性能高，%，低速范圍轉(zhuǎn)矩脈動小，具有各種智能化的功能，如自動節(jié)能、自整定和RS485通信等，并增強(qiáng)了維護(hù)/保護(hù)功能，適用于供水系統(tǒng)、潛水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)、食品攪拌機(jī)、起重機(jī)、印染機(jī)械等種類場合。I/O點(diǎn)可以從最少的10點(diǎn)擴(kuò)展到最多的128點(diǎn)，使用時(shí)可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合。變頻器的電源進(jìn)線和與電機(jī)的連接為強(qiáng)電連接部分，與PLC以及模擬量輸入/輸出模塊的連接為弱電連接部分。圖13 FPWIN GR正常啟動后的初始畫面PLC的編程語言一般有四種，即梯形圖語言、功能圖語言、助記符語言和高級語言。K1～K5的值基于從默認(rèn)值0進(jìn)行存儲當(dāng)自動調(diào)整完成后恢復(fù)為默認(rèn)值12PID 調(diào)整工作區(qū)……………………………………………………[S+11]～[S+29]該系統(tǒng)使用這個(gè)工作區(qū)執(zhí)行PID 調(diào)整 PLC程序編寫此控制系統(tǒng)的PLC程序主要完成與觸摸屏監(jiān)控畫面匹配以實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話、實(shí)現(xiàn)PID自動調(diào)節(jié)、在不同時(shí)間段自動調(diào)整壓力目標(biāo)值、按情況自動切換水泵電機(jī)等功能。在GPPRO/PB編輯軟件里指定ADDRESS地址時(shí)，可以通過小鍵盤的下拉列表里找到“LS”以便區(qū)分?；谧值刂分袛?shù)值的變化，畫面上就會出現(xiàn)動態(tài)顯示。一個(gè)畫面上可以放幾行文字及一行可以放幾個(gè)字符，決定于GP的類型和X—Tag字符大小的設(shè)定。n PID參數(shù)修改確認(rèn)界面 圖17 PID參數(shù)修改確認(rèn)界面在此界面中主要說明的是注冊窗口（配合U—Tag的制作）。在“上一頁”和“下一頁”的T—Tag功能鍵設(shè)置中，常量設(shè)置一欄分別設(shè)為9和9，表示每觸發(fā)一次，行數(shù)翻動9行（在X—Tag的顯示格式設(shè)置中顯示行數(shù)設(shè)為9），正好為一頁；在“上一行”和“下一行”的T—Tag功能鍵設(shè)置中，常量設(shè)置一欄分別設(shè)為1和1，表示每觸發(fā)一次，行數(shù)翻動1行。n 壓力目標(biāo)值設(shè)定界面圖22 運(yùn)行顯示界面畫面中四個(gè)數(shù)據(jù)輸入鍵都是由鍵盤輸入顯示構(gòu)成，地址分別設(shè)置為DT40DT40DT403和DT404，此數(shù)據(jù)地址設(shè)置與PLC程序有關(guān)；確認(rèn)鍵由一個(gè)位開關(guān)和一個(gè)功能開關(guān)組合而成，其中位開關(guān)運(yùn)算位地址設(shè)為R20，功能為瞬間觸發(fā)，功能開關(guān)用來切換畫面，其目標(biāo)值地址設(shè)為2。二次方遞減轉(zhuǎn)矩特性如下圖： 圖24 二次方遞減轉(zhuǎn)矩特性曲線圖 當(dāng)轉(zhuǎn)矩提升值過大，在低速區(qū)域會發(fā)生過激磁狀態(tài)。當(dāng)然，由于條件的限制和個(gè)人能力的不足，此系統(tǒng)還有不盡如人意的地方。參考文獻(xiàn)[1] 孫長川等，變頻調(diào)速器在恒壓供水上的應(yīng)用[J]，變頻器世界，2006年，第3 期[2] 王淼，變頻調(diào)速在恒壓供水中的節(jié)能作用[J]，電氣開關(guān)，2007年，第1 期[3] 張斌，PLC 和變頻調(diào)速技術(shù)在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]，電力學(xué)報(bào)，2006年，第21 卷第4 期　[4] 何志明，恒壓供水遠(yuǎn)程監(jiān) 控系統(tǒng)研究[D]，重慶大學(xué)，2004年[5] 許德等，可編程控制器（PLC）應(yīng)用技術(shù)[M]，山東科學(xué)技術(shù)出版社 ，2002年[6] 皮壯行等，可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例[M]，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年[7] 宋建成，可編程序控制器原理與應(yīng)用[M]，科學(xué)出版社，2004年[8] 周恩淘等，可編程控制器原理及其在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用[M]，機(jī)械工業(yè)出版社，2003年[9] 李國厚，PLC原理與應(yīng)用（松下FP0系列）[M]，清華大學(xué)出版社，2005年[10] 百度百科，,2007年4月11日[11] 上海天任電子公司，GP操作應(yīng)用基礎(chǔ)手冊, 2005年[12] 王志偉，變頻調(diào)速器在水廠恒壓供水控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J]，變頻器世界，2006年，第3 期[13] 富士電機(jī)株式會社，F(xiàn)VRE11S變頻器說明手冊, 2000年[14] 上海天任電子公司，GP高級應(yīng)用手冊, 2005年35