【正文】 9 第 3 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ...................................................................... 22 PLC 梯形圖設(shè)計(jì) ...................................................................... 22 梯形圖繪制 .................................................................... 22 梯形圖指令 .................................................................... 25 程序的結(jié)果以及程序功能的實(shí)現(xiàn) .............................. 28 系統(tǒng)工作流程圖 ...................................................................... 29 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) .................................................................. 30 啟動(dòng)程序 ........................................................................ 30 xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 水泵切換程序 ............................................................... 31 逐臺(tái)停泵程序 ............................................................... 31 故障處理 ........................................................................ 31 第 4 章 系統(tǒng)調(diào)試 .................................................................................. 32 PLC 程序的運(yùn) 行和模擬調(diào)試 .................................................. 32 系統(tǒng)總體調(diào)試 .......................................................................... 32 結(jié) 論 ..................................................................................................... 33 謝 辭 ....................................................................................................... 34 參考文獻(xiàn) ................................................................................................. 35 外文資料翻譯 ........................................................................................ 36 xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言 隨著各住宅小區(qū)的宿舍樓等一座座高樓拔地而起，相應(yīng)的生活用水量也大幅度增加 。然而，由于新系統(tǒng)多會(huì)繼續(xù)使用原有系統(tǒng)的部分舊設(shè)備（如水泵），在對(duì)原有供水 系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造的實(shí)踐中，往往會(huì)出現(xiàn)一些在理論上意想不到的問題。供水系統(tǒng)共有 3 臺(tái)泵組電機(jī)，在根據(jù)水壓決定投入泵組臺(tái)數(shù)后，只有最初投入的電機(jī)進(jìn) 行變頻調(diào)速，其它后投入的電機(jī)則在工頻下全速運(yùn)行，泵組電機(jī)的切換過程由邏輯控制單元 PLC 實(shí)現(xiàn)。 I/O 點(diǎn)是性質(zhì)主要是指他們是直流信號(hào)還是交流信號(hào)，它們的電源電壓。 恒壓供水泵站的示意圖 ， 如圖 21 所示，圖中壓力傳感器用于檢測(cè)管網(wǎng)中的水壓，常裝設(shè)在泵站的出水口。 下面以一個(gè)三泵生活 /消防雙恒壓無塔供水系統(tǒng)為例來說明其工藝過程，如圖 22 所示，市網(wǎng)來水用高低水位控制器 EQ 來控制注水閥 TV1，它們自動(dòng)把水注滿儲(chǔ)水池，只要水位低于高水位，則自動(dòng)往水箱中注水。 PLC 的選型 在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 程設(shè)計(jì)選型。在線編程方式： CPU 和編程器各有自己的 CPU，主機(jī) CPU 負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。模擬量輸出則希望將一定范圍的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流量或標(biāo)準(zhǔn)電壓量以方便與其他控制接口。 工作程序編制 EM235 的工作程序編制包括以下的內(nèi)容： 1. 設(shè)置初始化主程序。 供水 系統(tǒng) 主要器件選型 根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)的需要，并結(jié)合它所具有的特點(diǎn)，我們選用滬龍公司的ISG 型立式離心泵，它供輸送清水及物理化學(xué)性質(zhì)類似于清水的其他液體之用，適用于工業(yè)和城市給排水、高層建筑增壓送水、園林噴灌、消防增壓、遠(yuǎn)距離輸送、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設(shè)備配套，使用溫度 T：≤ 80℃。如圖 25 所示。水位上下限信號(hào)分別位 、 ，它們?cè)谒蜎]時(shí)為 0，露出時(shí)為 1。5% 滿量程 177。生活供水時(shí)系統(tǒng)設(shè)定值為滿量程的 70%，消防供水時(shí)系統(tǒng)設(shè)定值為滿量程的 90%。在線工作方式時(shí)，可以在線編輯軟件，方便了調(diào)試程序和監(jiān)控 PLC 的運(yùn)行狀況。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué) 和 朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯謝意！ 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者 。實(shí)現(xiàn)恒壓自動(dòng)控制，不需要操作 人員頻繁操作，降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人力。若系統(tǒng)只有一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行且連續(xù)一段時(shí)間頻率低于設(shè)定出水頻率。如果該存儲(chǔ)單元為“ 0”狀態(tài)，對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為“ 0”或“ OFF”狀態(tài)，使用中也常將 這些“軟繼電器”稱為編程元件。1V177。 硬件接線圖 系統(tǒng)的硬件連接圖即 PLC 和系統(tǒng)中各個(gè)硬件的連線?？刂栖浖梢詫?shí)現(xiàn)xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 專用功能：多泵切換、手動(dòng) /自動(dòng)切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測(cè)、節(jié)能運(yùn)行方式等。 S7200PLC 硬件系統(tǒng)的配置方式采用整體式和積木式，即主機(jī)包含一定數(shù)量的輸入 /輸出（ I/O）點(diǎn)，同時(shí)還可以擴(kuò)展 I/O 模塊和各種功能的模塊。 2. 完成硬件的接線工作。通過軟件對(duì) PLC 內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對(duì) PLC 的 CPU 與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。它源于繼電器控制技術(shù)，但基于電子計(jì)算機(jī)。 2. 接受傳感器送來的管網(wǎng)水壓的實(shí)測(cè)值。 2. 價(jià)格方面 不同廠家的 PLC 產(chǎn)品價(jià)格相差很大，有些功能類似、質(zhì)量相當(dāng)、 I/O 點(diǎn)數(shù)相當(dāng)?shù)?PLC 的價(jià)格能相差 40%以上。 隨著 PLC 功能的不斷完善和提高， PLC 幾乎可以完成工業(yè)領(lǐng)域的所以控制任務(wù)。 PLC 是集自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)于一體的一種新型工業(yè)控制裝置，已躍居工業(yè)自動(dòng)化三大支柱（ PLC、 ROBOT、 CAD/CAM）的首位。編號(hào) xxx學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 信機(jī) 系 專業(yè) 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： （職稱： 副教授 ） 2021 年 5 月 25 日xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 基于 PLC 變頻調(diào)速 恒壓供水 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高。本課題介紹的變頻控制恒壓供水系統(tǒng)很好的解決了舊設(shè)備需要頻繁檢修的問題，既體現(xiàn)了變頻控制恒壓供水的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力，最終達(dá)到高效率的運(yùn)行目的。 xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第 2 章 系統(tǒng) 的 硬件設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí) PLC 的硬件系統(tǒng)、指令系統(tǒng)和編程方法以后，對(duì)于設(shè)計(jì)一個(gè)較大的 PLC 控制系統(tǒng)時(shí)，要全面考慮多種因素，不管所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的大小，一般都要用以下設(shè)計(jì)步驟來進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 就要求用戶對(duì)市場(chǎng)上流行的 PLC 品種有一個(gè)詳細(xì)的了解，以便做出正確的選擇。給定值即是系統(tǒng)正常工作時(shí)的恒壓值，另外有些供水系統(tǒng)可能有多種供水目的，如將生活用水與消防用水共用一個(gè)泵站，水壓的設(shè)定值可能不只一個(gè)，一般消防用水的水壓要高一些，調(diào)節(jié)器具有給定值設(shè)定功能，可以以數(shù)字量進(jìn)行設(shè)定，也有的調(diào)節(jié)器以模擬量方式設(shè) 定。 PLC 是用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電控制器。 2．存儲(chǔ)器容量的估算 存儲(chǔ)器容量是可編程程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容 量。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。必要 時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)工作。 4. 工程所需的有關(guān)該模擬 量的處理程序。它按照專用要求設(shè)計(jì)，并使 用內(nèi)部功能互聯(lián)（ Bicol）技術(shù)，具有高度可靠性和靈活性。反之，缺相或反向時(shí)， KP 的 12 觸點(diǎn)斷開，會(huì)切斷 PLC 控制電路，系統(tǒng)停止工作，缺相相序保護(hù)指示燈亮 。 177。 PLC 梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實(shí)的物理繼電器，而是一些存儲(chǔ)單元 (軟繼電器 )，每一軟繼電器與 PLC 存儲(chǔ)器中映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)，該存儲(chǔ)單元如果為“ 1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈“通電”，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“ 1”或“ ON”狀態(tài)。 逐臺(tái)停泵程序 當(dāng)用戶用水量較少，若變頻器輸出頻率低于設(shè)定水泵出水頻率而出水壓力仍高于設(shè)定壓力值時(shí)，延時(shí)一段時(shí)間后根據(jù)先投先停的原則，停止正在運(yùn)行水泵中運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的工頻泵，直至出水壓力達(dá)到設(shè)定值。由于變量泵工作在變頻工況，在其出口流量小于額定流量時(shí)，泵轉(zhuǎn)速降低，減少了軸承的磨損和發(fā)熱，延長(zhǎng)泵和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械使用壽命。 xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 參考文獻(xiàn) [1] 艷萍 .電氣控制與 PLC 技術(shù) .北京：北京師范大學(xué)出版社， [2] 李樹雄 .可編程序控制器原理及應(yīng)用 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， [3] 孔凡才 .自動(dòng)控制系統(tǒng)及其應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [4] 宮淑貞 .可編程序控制器原理與應(yīng)用 [M].人民郵電出版社， 2021 [5] 陳建洪 .PID 控制程序在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].龍巖師專學(xué)報(bào)， 2021 [6] 呂汀 ,石紅梅 .變頻技術(shù)原理與應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021 [7] 張燕賓 .PWM 變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [8] 李華 .變頻調(diào)速技術(shù)在供水系 統(tǒng)中的應(yīng)用 .電子工業(yè)出版社， 1998 [9] 孫忠獻(xiàn) .電機(jī)技術(shù)于應(yīng)用 .福建：福建科學(xué)技術(shù)出版社， [10] 韓安榮 .通用變頻器及其應(yīng)用 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [11] 殷洪義 .可編程序控制器選擇設(shè)計(jì)與維護(hù) .北京：電子工業(yè)出版社，2021 [12] 魯遠(yuǎn)棟 .PLC 機(jī)電控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù) [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [13] 屈有安 .變頻器 PID 恒壓供水系統(tǒng) [J].江蘇電器， 2021(3):3335 [14] 趙相賓，年培新 .我國(guó)變頻器調(diào)速技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用 .變頻器世界，2021(7):48 [15] 陶宇君 .PLC 在變頻恒壓供水技術(shù)中的應(yīng)用 .工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2021(11):5354 [16] 趙永成，李茂成 .PLC 在變頻調(diào)速多泵并聯(lián)供水系統(tǒng)中的應(yīng)用控制過程， 2021(11):4143 [17] 謝仕宏 .恒壓供水軟啟動(dòng)節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) .中國(guó)給排水，2021(7):6567 [18] 李國(guó)厚，趙明富，徐君鶴 .可編程控制器在恒壓供水控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 .自動(dòng)化儀表， 2021(8)： 3840