【正文】 參考文獻(xiàn)[1] GB/T當(dāng)故障消失時(shí)，跳出子程序，返回主程序模塊。 工具條、瀏覽條和指令樹(shù)（1）工具條 用戶(hù)可以定制每個(gè)工具條的內(nèi)容和外觀，將最常用的操作以按鈕的形式設(shè)定到工具條中，方便用戶(hù)編程調(diào)試。 系統(tǒng)主監(jiān)控界面如圖，該系統(tǒng)一共有五臺(tái)水泵，面板顯示信息主要是時(shí)間，水泵出口處壓力檢測(cè)，水池中液位檢測(cè)，每臺(tái)水泵的頻率轉(zhuǎn)速還有流量，壓力水位故障工作正常指示燈。該產(chǎn)品以搭建戰(zhàn)略性工業(yè)應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)為目標(biāo)，集成了對(duì)亞控科技自主研發(fā)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)（KingHistorian）的支持，可以為企業(yè)提供一個(gè)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、分析及管理的有效平臺(tái)，使企業(yè)能夠及時(shí)有效地獲取信息，及時(shí)地做出反應(yīng)，以獲得最優(yōu)化的結(jié)果。 需要指出的是，雖然變頻器的變頻能力一般有0到400HZ，但是這里的最大頻率和最小頻率顯然不可能是這個(gè)范圍，因?yàn)槲覀円鶕?jù)實(shí)際情況綜合考慮變頻區(qū)間。備用電機(jī)在主電機(jī)發(fā)生故障和檢修期間，要能正確投入使用。 2 熱繼電器的額定電流=（）倍的電動(dòng)機(jī)額定電流。由原始資料已知 Y250M2 電動(dòng)機(jī)功率：55KW 電壓：380V 電流：103A Y200L2 電動(dòng)機(jī)功率：37KW 電壓：380V 電流：70A估算原則：（1）持續(xù)運(yùn)行的設(shè)備。過(guò)載能力為140%額定負(fù)載電流時(shí)，持續(xù)時(shí)間為3s，在110%額定負(fù)載電流時(shí)，持續(xù)的時(shí)間為60s具有過(guò)電壓、欠電壓保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、接地故障保護(hù)、防失速保護(hù)、PTC服TY電動(dòng)機(jī)溫度保護(hù)。（5）根據(jù)變頻器的輸出頻率和額定電流，對(duì)該品牌的變頻器進(jìn)行選型。整流電路有可控整流電路和不可控整流電路兩種。另外，還要考慮I/O點(diǎn)數(shù)的要求，一般在確定控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)后，還要留有15%20%備選I/O點(diǎn)數(shù)。掃描I/O接收的現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)，并按照用戶(hù)程序?qū)π畔⑦M(jìn)行處理，然后刷新輸出接口，對(duì)執(zhí)行部件進(jìn)行控制。（3） 控制器 控制器是整個(gè)系統(tǒng)的核心，包括PLC，變頻器和工控機(jī)。但是隨著單片機(jī)，PLC等一些可編程的智能控制器的發(fā)展和普及，將逐漸被淘汰。 4. 采用PLC控制電路的設(shè)計(jì)。隨著中國(guó)的改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大多數(shù)公司和工廠(chǎng)開(kāi)始采取從外國(guó)進(jìn)口變頻設(shè)備的方法，但是國(guó)內(nèi)的相關(guān)設(shè)備和技術(shù)也在迅速的發(fā)展和成熟，現(xiàn)階段是依靠進(jìn)口設(shè)備和自我研發(fā)相結(jié)合的階段，但總體上國(guó)內(nèi)技術(shù)與國(guó)外的設(shè)備有一定差距。恒速水泵的加壓供水方式無(wú)法也根本不可能對(duì)城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水管網(wǎng)的壓力大小做出比較有效的反應(yīng)，供水水泵的數(shù)目增加和減少都必須要依賴(lài)于工人現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行手工的操作，自動(dòng)化程度比較低，而且大多數(shù)時(shí)候?yàn)榱吮ＷC供水，又無(wú)法檢測(cè)壓力機(jī)組經(jīng)常處于沒(méi)必要的滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，不僅效率低、耗電量很大，而且在用水量較少的夜間時(shí)段和用水低谷期，管網(wǎng)難免處于超壓運(yùn)行狀態(tài)，爆損現(xiàn)象比較嚴(yán)重，目前較少采用。PLC。自動(dòng)化程度高，節(jié)省勞動(dòng)力成本，集成程度高，檢修維護(hù)方便。 獨(dú)立撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一篇（不少于15000字）。屬于設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。2013年3月：變頻器、PLC選型設(shè)計(jì)2013年4月：主電路設(shè)計(jì)，PLC外圍控制電路。5. PLC程序設(shè)計(jì)6. 論文的撰寫(xiě)三、設(shè)計(jì)（論文）的研究重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：難點(diǎn)：四、 設(shè)計(jì)（論文）研究方法及步驟（進(jìn)度安排）：1. 2012年12月～2013年1月：資料收集整理，撰寫(xiě)文件綜述和開(kāi)題報(bào)告。PLC。(3 )變頻恒壓供水 變頻恒壓供水是目前最先進(jìn)的供水方式之一，采用變頻技術(shù)和可編程控制器以及電動(dòng)機(jī)結(jié)合組成一套機(jī)電一體化全自動(dòng)供水系統(tǒng)。根據(jù)規(guī)劃區(qū)水量計(jì)算，按照統(tǒng)一規(guī)劃遠(yuǎn)近結(jié)合的指導(dǎo)思想。 控制對(duì)象分析 自來(lái)水廠(chǎng)二級(jí)泵房電氣控制器的設(shè)計(jì)，控制對(duì)象是三相交流電機(jī)，控制器核心是PLC，由于原始資料中要求對(duì)用戶(hù)分區(qū)。當(dāng)控制要求發(fā)生變化時(shí)只需重新編寫(xiě)程序再載入PLC中即可。 工控機(jī)的作用有兩個(gè)：一個(gè)是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和顯示，便于對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)常規(guī)檢查和故障維修，特別是發(fā)生不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，如過(guò)載短路過(guò)流等故障，能迅速反應(yīng)，啟動(dòng)報(bào)警裝置。（3）輸入輸出單元輸入/輸出單元是PLC接受和發(fā)送各種開(kāi)關(guān)量、模擬量和數(shù)字量信號(hào)的接口部件。S7—200系列PLC的CPU包括CPU22CPU22CPU22CPU224XP和CPU226等型號(hào)。（4)控制電路控制電路是變頻器的核心，它通常由運(yùn)算電路、檢測(cè)電路、門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路、外部接口電路和保護(hù)電路等組成，其作用主要是完成對(duì)逆變器的開(kāi)關(guān)控制和頻率控制、對(duì)整流器的電壓控制以及完成各種保護(hù)功能等。（4）SIEMENS 公司作為變頻調(diào)速技術(shù)，尤其是矢量控制技術(shù)的發(fā)明者和領(lǐng)先者，開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)變頻器已有近30年歷史，在全世界以及中國(guó)無(wú)論是冶金、水泥、機(jī)械等重工業(yè)或者是在紡織化纖食品飲料樓宇建筑等其他行業(yè)，西門(mén)子變頻調(diào)速技術(shù)都得到了廣泛應(yīng)用，最近幾年來(lái)西門(mén)子公司又在工業(yè)風(fēng)機(jī)amp。這里我們選用中國(guó)一眾傳感器有限公司生產(chǎn)的PY206 水壓力傳感器。選擇 CJ20160 6臺(tái) CJ20100 4臺(tái) CJ20160參數(shù)介紹： 額定電壓：380V 額定電流：160A 機(jī)械壽命：1000（萬(wàn)次） 電 壽 命：500（萬(wàn)次） 額定絕緣電壓：6601000V 圖 CJ20160 接觸器 CJ20100參數(shù)介紹： 產(chǎn)品型號(hào)：CJ20100 額定電壓：380V 額定電流：100A 機(jī)械壽命：1000（萬(wàn)次） 電 壽 命：500（萬(wàn)次 額定絕緣電壓：6601000V圖 CJ20100 接觸器 熔斷器的選型（一）從熔斷器的類(lèi)型選擇應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)合選擇熔斷器的類(lèi)型。一般選用原則為：(1)斷路器額定電流≥負(fù)載工作電流； (2)斷路器額定電壓≥電源和負(fù)載的額定電壓； (3)斷路器脫扣器額定電流≥負(fù)載工作電流； (4)斷路器極限通斷能力≥電路最大短路電流； 電機(jī)啟動(dòng)時(shí)線(xiàn)路最大沖擊電流估算。M4和M5是 Y200L2型電機(jī)，M5是M4的備用。當(dāng)頻率低于某個(gè)數(shù)值以后，頻率的降低無(wú)法再改變水壓，所以變頻器運(yùn)行的最低頻率也不是零，這個(gè)數(shù)值根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)是20HZ左右。 串行通信接口參數(shù)設(shè)置 選中“COM1”后，雙擊右側(cè)工作區(qū)出現(xiàn)的“新建…”圖標(biāo)，在出現(xiàn)的對(duì)話(huà)框的“PLC”文件夾中選擇西門(mén)子的S7200系列，通信協(xié)議為PPI（），設(shè)置好單擊“下一步”直至“完成”，這樣在右側(cè)會(huì)出現(xiàn)剛生成的“新IO設(shè)備”圖標(biāo)，通信設(shè)置結(jié)束?！　√菪螆D由觸點(diǎn)、線(xiàn)圈和用方框表示的指令構(gòu)成。 （2）數(shù)據(jù)塊 數(shù)據(jù)塊允許對(duì)V（變量存儲(chǔ)器）進(jìn)行初始數(shù)據(jù)賦值。分了滿(mǎn)足分區(qū)供水的要求，采用一臺(tái)PLC控制兩臺(tái)變頻器的方式作為控制器核心，執(zhí)行部件是電動(dòng)機(jī)和水泵機(jī)組。除了敬佩老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。進(jìn)行控制電路設(shè)計(jì)的時(shí)候首先是根據(jù)主電路設(shè)計(jì)，對(duì)PLC各個(gè)輸入輸出端口進(jìn)行分配，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了PLC的外圍電路。（2） 為了減小電機(jī)啟動(dòng)電流對(duì)系統(tǒng)的的沖擊，M1切換到工頻10秒后再啟動(dòng)M2變頻運(yùn)行，中間加一個(gè)定時(shí)器達(dá)到延遲啟動(dòng)的目的。語(yǔ)言表適合于經(jīng)驗(yàn)豐富的程序員使用，可以實(shí)現(xiàn)某些梯形圖不能實(shí)現(xiàn)的功能編程軟件介紹STEP 7Micro/WIN 是西門(mén)子S7200編程軟件 。(4) 按鈕、指示燈組態(tài)設(shè)定按鈕或文字鏈接的對(duì)象，按鈕既可以用來(lái)執(zhí)行某些命令，還可以輸入數(shù)據(jù)給某些變量，當(dāng)和外部的一些智能儀表、PLC等進(jìn)行連接時(shí)，會(huì)大大增加其數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮?jiǎn)潔性；指示燈組態(tài)后用于顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)。S7200可以通過(guò)RS485與工控機(jī)相連，采用PPI協(xié)議交換信息，對(duì)于只有RS232通訊接口的工控機(jī)，可以中間加一個(gè)轉(zhuǎn)換器 組態(tài)軟件一般有圖形界面系統(tǒng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、第三方程序接口組件和控制功能組件組成。同一時(shí)間每臺(tái)變頻器只允許帶一臺(tái)電機(jī)變頻運(yùn)行。（2）1機(jī)組是三臺(tái)Y250M2三相交流電機(jī)，兩用一備。若過(guò)載電流不大且過(guò)載的時(shí)間較短，電動(dòng)機(jī)繞組不超過(guò)允許溫升，這種過(guò)載是允許的。1%FS 供 電： 24V Dc（15～30VDC） 絕緣電阻： ≥1000 MΩ/100VDC 負(fù)載電阻: 電流輸出型：最大800Ω 電壓輸出型：大于50KΩ 介質(zhì)溫度： 20～85℃、20～150℃、20～200℃、20～300℃（可選） 環(huán)境溫度：20～85℃ 儲(chǔ)存溫度：40～90℃ 相對(duì)濕度： 0～95% RH 密封等級(jí)：IP65/IP68 過(guò)載能力： 150%FS 響應(yīng)時(shí)間：≤10mS 穩(wěn) 定 性：≤177。具有6個(gè)帶隔離的數(shù)字輸入。 目前，市場(chǎng)上變頻器的品牌很多，國(guó)外的有ABB、Siemens、Lenze、Vacon、Danfoss、KEB、LG、Samco等，國(guó)內(nèi)的有佳靈、阿爾法、森林、時(shí)代等。輸入/輸出端口數(shù)為 12/12，所以我們選擇 S7200 CPU226 變頻器的選型 變頻器按結(jié)構(gòu)來(lái)分，分為交交變頻器和交直交變頻器兩種。擴(kuò)展接口用于將擴(kuò)展單元以及功能模塊與基本單元相連，使PLC的配置更加靈活，以滿(mǎn)足不同控制系統(tǒng)的需要。 3主要設(shè)備選型 PLC的選型 PLC的基本構(gòu)成 PLC的種類(lèi)繁多，但其基本結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。 系統(tǒng)框圖 根據(jù)所選擇的設(shè)計(jì)方案和控制對(duì)象分析， 系統(tǒng)框圖從系統(tǒng)框圖中我們可以看到，設(shè)計(jì)的水泵房控制系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)部分（1）電機(jī)及負(fù)載 電機(jī)及負(fù)載是整個(gè)控制系統(tǒng)的執(zhí)行部分，系統(tǒng)執(zhí)行模塊其實(shí)就是用來(lái)帶動(dòng)水泵機(jī)組抽水的電動(dòng)機(jī)組。本設(shè)計(jì)是某自來(lái)水廠(chǎng)二級(jí)泵房電氣控制器的設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)的電器控制器能實(shí)現(xiàn)供水的可靠性，滿(mǎn)足供水要求，供水方案科學(xué)合理。二級(jí)泵房屬于加壓泵站，可以直接安裝在上級(jí)管網(wǎng)末端，加壓給用戶(hù)。在相關(guān)技術(shù)不斷的進(jìn)步下，變頻調(diào)速才有了實(shí)現(xiàn)的可能與條件，在1964年，德國(guó)首先提出的在通信技術(shù)中使用變頻器的脈沖寬度調(diào)制（PWM）技術(shù)。居民生活用水是淡水資源的主要消耗部分，但同時(shí)也是供水項(xiàng)目重點(diǎn)保障的部分。根據(jù)設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了主要設(shè)備的選型，主電路設(shè)計(jì)，控制電路設(shè)計(jì)以及程序設(shè)計(jì)。PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。3. 電路設(shè)計(jì)要求。屬于設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。近年來(lái)，隨著小型PLC，變頻器價(jià)格下降，勞動(dòng)力成本上升，以及居民對(duì)供水質(zhì)量要求的提高，社會(huì)對(duì)降低能耗的呼吁，對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)水泵站，節(jié)能化，自動(dòng)化改造，具有重要意義。五、 進(jìn)行設(shè)計(jì)（論文）所需條件：1. 有關(guān)水泵站電氣方面的資料；2. 有關(guān)電機(jī)控制方面的資料：3. 有關(guān)PLC方面的資料；4. 編程軟件；六、 指導(dǎo)教師意見(jiàn)：簽名： 年 月 日摘要：本文完成的是某自來(lái)水廠(chǎng)二級(jí)泵房電氣控制器的設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)任務(wù)要求、控制對(duì)象的分析，選擇了PLC加變頻器的控制方案。眾所周知中國(guó)是一個(gè)人均水資源和能源貧困大國(guó)，人均平排名在世界一百多名之后，所以在這樣一個(gè)能源貧困大國(guó)，如何用科技的力量減少能源的損耗，用高效率的自動(dòng)化控制系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的落后的控制方式，節(jié)約人力資源，降低能源損耗。 變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀 近代以來(lái)的變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展首要要得益于現(xiàn)代電力電子技術(shù)的大力發(fā)展以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速進(jìn)步和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，還有電機(jī)控制理論的不斷成熟與進(jìn)步。150S78水泵 參數(shù)介紹流量：160（m3/h） 揚(yáng)程：78（m） 軸功率：47（kW） 吸入口徑：150（mm） 排出口徑：100（mm）150S78B水泵 參數(shù)介紹流量：144（m3/h） 揚(yáng)程：78m 軸功率：進(jìn)口口徑：150mm 出口口徑：100mmY250M2型三相異步電機(jī) 參數(shù)介紹 電動(dòng)機(jī)功率：55KW 電壓：380V 電流：103A 轉(zhuǎn)速：2970 r/min 額定頻率：50Hz、60HzY200L2型三相異步電機(jī) 參數(shù)介紹電動(dòng)機(jī)功率：37KW 電壓：380V 電流：70A轉(zhuǎn)速 2950 r/min 額定頻率：50Hz、60Hz供水壓力要求：