【正文】 器件地址功 能器件地址功 能VD100過程變量標準化值T37工頻泵增泵濾波時間控制VD104壓力給定值T38工頻泵減泵濾波時間控制VD108PID計算值故障結(jié)束脈沖信號VD112比例系數(shù)Kc水泵變頻啟動脈沖(增泵)VD116采樣時間Ts水泵變頻啟動脈沖(減泵)VD120積分時間Ti倒泵變頻啟動脈沖VD124微分時間Td復位當前變頻泵運行脈沖VD204變頻運行頻率下限值當前泵工頻運行啟動脈沖VD208變頻運行頻率上限值新泵變頻啟動脈沖VD250PID調(diào)節(jié)結(jié)果存儲單元泵工頻/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制VB300變頻工作泵的泵號泵工頻/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制VB301工頻運行泵的總臺數(shù)泵工頻/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制VD310變頻運行時間存儲器故障信號匯總T33工頻/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制水池水位越限邏輯T34工頻/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制在程序執(zhí)行期間，所需輸入信息取自輸入映像寄存器的內(nèi)容。但為了讀圖方便，常用“有電流”、“得電”等來形象地描述用戶程序解算中滿足輸出線圈的動作條件，它僅僅是概念上虛擬的“電流”，而且認為它只能由左向右單方向流：層次的改變也只能自上而下。其動作順序是，在電機從變頻器斷開前，PLC的Y16給出動作信號，變頻器X1端子功能生效，自由停車命令BX生效，變頻器立即停止輸出，經(jīng)短暫延時(約500ms)滅磁后，將電機從變頻器斷開，并立即投入電網(wǎng)。若變頻器輸出頻率達到下限頻率時，水壓仍過高，延時1分鐘按“先起先?！钡脑瓌t，由PLC給出控制信號，將當前供水狀態(tài)中最先工作在工頻方式的水泵關(guān)閉，同時PID調(diào)節(jié)器將根據(jù)新的水壓偏差自動升高變頻器輸出頻率，加大供水量，維持水壓。為提高互鎖的可靠性，在PLC控制程序設計時，進一步通過PLC內(nèi)部的軟繼電器來實現(xiàn)互鎖。盡量不要用主電路電源ON／OFF的方法控制變頻器的停止和運行，應該用控制電路端子FWD、REV或者鍵盤面板上REV、FWD和STOP鍵控制變頻器的停止和運行。跳轉(zhuǎn)功能在顯示任何一個參數(shù)（rXXXX 或PXXXX）時短時間按下此鍵，將立即跳轉(zhuǎn)到r0000, 如果需要的話，您可以接著修改其它的參數(shù)。這個頻率遠大于0HZ，具體數(shù)值與水泵特性及系統(tǒng)所使用的場所有關(guān)，一般在20HZ左右。供水控制器直接對系統(tǒng)中的壓力、液位、報警信號進行采集，對來自人機接口和通訊接口的數(shù)據(jù)信息進行分析、實施控制算法，得出對執(zhí)行機構(gòu)的控制方案，通過變頻調(diào)速器和接觸器對執(zhí)行機構(gòu)(即水泵機組)進行控制；變頻器是對水泵進行轉(zhuǎn)速控制的單元，其跟蹤供水控制器送來的控制信號改變調(diào)速泵的運行頻率，完成對調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速控制。同時由于PLC的抗干擾能力強、可靠性高，因此系統(tǒng)的可靠性大大提高。3)論文就變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)的設計做了詳細的分析和研究。考慮到PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復雜性，系統(tǒng)軟件應有專業(yè)技術(shù)人員進行設計，一般用戶不允許直接設計系統(tǒng)的內(nèi)部操作。模擬量輸入／輸出模塊主要用來實現(xiàn)模擬量一數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換，即A／D或D／A轉(zhuǎn)換。2)存貯器：可編程控制器中存貯器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)。PLC的各個部件，包括CPU、電源I／O等均采用模塊化設計，由機架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。本設計是針對居民生活用水/消防用水而設計的。另外為了提高操作性能，它還有多種人機對話的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊。PLC可分為以下幾個部分：1)中央處理單元(CPU)：同一般微處理機一樣，中央處理單元是可編程控制的核心部件，它通過輸入裝置將外設的狀態(tài)讀入并按照用戶程序去處理，根據(jù)處理結(jié)果通過輸出裝置去控制外設。這些模塊又分直流和交流、電壓和電流類型，每種類型又有不同的參數(shù)等級，主要有數(shù)字量輸入／輸出模塊和模擬量輸入／輸出模塊，部件上都設有輸入接線端子排，為了濾除信號的噪聲和便于PLC內(nèi)部對信號的處理，這些模塊上都帶有濾波、電平轉(zhuǎn)換、信號鎖存電路。通常，一個PLC機架只能容 納一定數(shù)量的模塊插件，這種包含主機模塊和部分I／O模塊的機架稱為基本控制單元。 二、任務設計書 設計內(nèi)容本設計是以智能樓宇供水系統(tǒng)為控制對象，采用PLC和變頻技術(shù)相結(jié)合技術(shù)，設計一套城市小區(qū)智能樓宇恒壓供水系統(tǒng)，并引用計算機對供水系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控和管理保證整個系統(tǒng)運行可靠，安全節(jié)能，獲得最佳的運行工況。根據(jù)系統(tǒng)的設計任務要求，結(jié)合系統(tǒng)的使用場所選擇方案為：通用變頻器+PLC(包括變頻控制、調(diào)節(jié)器控制)+人機界面+壓力傳感器這種控制方式靈活方便。此信號來自安裝于水池中的液位傳感器；報警信號反映系統(tǒng)是否正常運行，水泵電機是否過載、變頻器是否有異常，該信號為開關(guān)量信號。其實，在實際應用中，變頻器的輸出頻率是不可能降到0HZ。起動變頻器按此鍵起動變頻器。變頻器運行過程中，在顯示任何一個參數(shù)時按下此鍵并保持不動2 秒鐘，將顯示以下參數(shù)值（在變頻器運行中，從任何一個參數(shù)開始）： 1. 直流回路電壓（用d 表示– 單位：V） 2. 輸出電流（A）3. 輸出頻率（Hz）4. 輸出電壓（用o 表示– 單位：V）。經(jīng)過第2章對系統(tǒng)方案的分析和確定，再結(jié)合上述的系統(tǒng)硬件的選型，確定以可靠性高、使用簡單、維護方便、編程靈活的工控設備變頻器和PLC作為主要控制設備來設計變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)?？刂齐娐分羞€要考慮電路之間互鎖的關(guān)系，這對于變頻器安全運行十分重要。若用水量繼續(xù)增加，兩水泵也不能滿足水壓要求時，將按上述過程繼續(xù)增開水泵臺數(shù)；直到滿足水壓要求。此時，切換到工頻電網(wǎng)瞬間，如果二者剛好反相，則將產(chǎn)生比直接起動時的起動電流更大的沖擊電流，反過來對變頻器造成沖擊。每一個邏輯行起始于左母線然后是觸點的各種連接，最后是線圈或線圈與右母線相連，整個圖形呈階梯形。另一方面，還可以通過CPU設置的定時器來監(jiān)視每次掃描是否超過規(guī)定的時間，從而避免了由于CPU內(nèi)部故障使程序執(zhí)行進入死循環(huán)而造成故障的影響。這就保證了PLC在執(zhí)行程序階段，輸入映像寄存器和輸出鎖存電路的內(nèi)容或數(shù)據(jù)保持不變。 PLC的初始化程序 六、心得體會針對某小區(qū)的生活供水要求，設計了一套由PLC、變頻器、遠壓力表、多臺水泵機組、計算機、通信模塊等主要設備構(gòu)成的全自動變頻恒壓供水系統(tǒng)及其遠程監(jiān)控系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)供水方式普遍存在的效率低、可靠性差、自動化程度不高等缺點，可實現(xiàn)高效節(jié)能、自動可靠、維護簡單、管理方便的恒壓供水。2)程序執(zhí)行階段：在程序執(zhí)行階段，PLC對程序按順序進行掃描。4)梯形圖中信息流程從左到右，繼電器線圈應與右母線直接相連，線圈的右邊不能有觸點，而左邊必須有觸點。采用了面向控制過程、面向問題、簡單直觀的PLC編程語言，易于學習和掌握。供水狀態(tài)是指在供水時投入運行的水泵臺數(shù)及運行狀況(工頻或變頻)。 壓力變送器將測得的管網(wǎng)壓力輸入PLC的擴展模塊EM235的模擬量輸入端口作為模擬量輸入； 開關(guān)SA1用來控制白天/夜間兩種模式之間的切換，； 液位變送器把測得的水池水位轉(zhuǎn)換成標準電信號后送入窗口比較器，在窗口比較器中設定水池水位的上下限，當超出上下限時，窗口比較其輸出高電平1,； ，作為變頻器故障報警信號； 開關(guān)SB7與 ，用于手動檢測各指示燈是否正常工作。連線時一定要注意，保證水泵旋向正確，接觸器的選擇依據(jù)電動機制容量來確定.QF1，QF2，QF3，QF4，QF5，QF6分別為主電路、變頻器和各水泵的工頻運行空氣開關(guān)，F(xiàn)R1，F(xiàn)R2，F(xiàn)R3，F(xiàn)R4分別為工頻運行時的電機過載保護用熱繼電器，變頻運行時由變頻器來實現(xiàn)電機過載保護。訪問參數(shù)按此鍵即可訪問參數(shù)?？紤]到只有當變頻器的輸出頻率在上下限頻率時才可能發(fā)生切換，并且上限頻率時不可能減泵，下限頻率時不可能加泵，所以，可以采用回滯環(huán)思想進行判別如圖： 用于壓力判斷的回滯環(huán)如果變頻器的輸出為上限頻率，只有當實際的供水壓力比設定壓力?。?的時候才允許進行機組增加；如果變頻器的輸出為下限頻率，則只有當實際的供水壓力比設定壓力大妮／2的時候才允許進行機組的增加。(2) 當用水量增加水壓減小時，壓力變送器反饋的水壓信號減小，偏差變大，PLC的輸出信號變大，變頻器的輸出頻率變大，所以水泵的轉(zhuǎn)速增大，供水量增大，最終水泵的轉(zhuǎn)速達到另一個新的穩(wěn)定值。供水系統(tǒng)的恒壓通過壓力變送器、PID調(diào)節(jié)器和變頻器組成的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制。論文介紹了計算機和PLC通信系統(tǒng)的組成和通信協(xié)議，給出了通信程序，并提出供水系統(tǒng)監(jiān)控軟件設計方法。這種編程方法是在傳統(tǒng)繼電器梯形圖基礎上進行一定演變而形成的，突出了各編程原件之間的邏輯關(guān)系。模擬量輸出模塊D／A轉(zhuǎn)換前的二進制數(shù)字量，經(jīng)光電禍合器和輸出鎖存器與PLC的I／O總線掛接。所謂系統(tǒng)程序是指控制和完成PC機各種功能的程序，如控制器的監(jiān)控程序、基本指令和功能指令翻譯程序、系統(tǒng)診斷程序、通信管理程序等。5)安裝簡單，維修方便。 本文介紹了采用PLC控制的變頻調(diào)速供水系統(tǒng)，由PLC進行邏輯控制，由變頻器進行壓力調(diào)節(jié)。PLC的高可靠性得益于軟、硬件上一系列的抗干擾措施和它特殊的周期循環(huán)掃描工作方式。