【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的模擬電壓信號(hào)，直接加在變頻器的輸入端，從而改變變頻器的輸出頻率，即改變油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，來(lái)改變油泵電機(jī)的輸出流量Q,滿足注塑機(jī)在各個(gè)工序中所需的油壓大小和流量速度，將傳統(tǒng)的定量泵轉(zhuǎn)變?yōu)樽兞勘?。第三?控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)按變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)的水塔水位控制系統(tǒng)框圖如圖2所示,市網(wǎng)自來(lái)水用水位控制器eq來(lái)控制注水閥yv1,只要水位低于高水位,則自動(dòng)往水池注水。水池的高/低水位信號(hào)也直接送給plc,作為高/低水位報(bào)警。為了保證供水的連續(xù)性,水位的上下限距離較小。生活用水和消防用水共用三臺(tái)水泵[3],平時(shí)電磁閥yv2處于失電狀態(tài),關(guān)閉消防管網(wǎng),當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí),電磁閥yv2得電,關(guān)閉生活用水管網(wǎng),三臺(tái)水泵供消防用水使用,并維持消防用水的高壓值?；馂?zāi)解除后,三臺(tái)水泵改為生活用水使用,并循環(huán)運(yùn)行,維持生活用水的低恒壓值。每臺(tái)水泵電機(jī)既可以變頻運(yùn)行,又可以工頻運(yùn)行。當(dāng)用水量較小時(shí),一臺(tái)水泵在變頻器的控制下穩(wěn)定運(yùn)行,當(dāng)用水量大到水泵全速運(yùn)行也不能保證管網(wǎng)的壓力穩(wěn)定時(shí),plc給定的壓力下限信號(hào)與變頻器的高速信號(hào)同時(shí)被plc檢測(cè)到,plc自動(dòng)將原工作在變頻狀態(tài)下的水泵投入到工頻運(yùn)行,以保持壓力的連續(xù)性,同時(shí)將下一臺(tái)水泵用變頻器起動(dòng)后投入運(yùn)行,以加大管網(wǎng)的供水量保證壓力穩(wěn)定。若兩臺(tái)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)仍不能滿足壓力的要求,則依次將變頻工作狀態(tài)下的水泵投入到工頻運(yùn)行,再將一臺(tái)水泵投入變頻運(yùn)行。當(dāng)用水量減少時(shí),首先表現(xiàn)為變頻器已工作在最低速信號(hào)有效,這時(shí)壓力上限信號(hào)如仍出現(xiàn),plc首先將最先工頻運(yùn)行的水泵停掉,以減少供水量,當(dāng)上述兩個(gè)信號(hào)仍存在時(shí),plc再停掉第二臺(tái)工頻運(yùn)行的水泵,直到最后一臺(tái)泵用變頻器恒壓供水。所有水泵電機(jī)從停止到啟動(dòng)及從啟動(dòng)到停止都由變頻器來(lái)控制,實(shí)現(xiàn)帶載軟啟動(dòng),避免了啟動(dòng)大電流給水泵電機(jī)帶來(lái)沖擊,延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命。同時(shí)系統(tǒng)供水采用變頻運(yùn)行水泵循環(huán)方式,以“先開(kāi)先關(guān)”的順序關(guān)水泵,這樣,既保證供水系統(tǒng)有備用水泵,又保證系統(tǒng)水泵有相同的運(yùn)行時(shí)間,有效地防止因?yàn)閭溆盟瞄L(zhǎng)期不用發(fā)生銹死現(xiàn)象,提高了設(shè)備的綜合利用率,降低了維護(hù)費(fèi)用。 圖1利用定時(shí)器中斷功能實(shí)現(xiàn)pid控制的定時(shí)采樣及輸出控制,三臺(tái)水泵切換信號(hào)的生成、接觸器邏輯控制信號(hào)的綜合及報(bào)警處理等都由程序控制。在程序設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到負(fù)載均衡性原則,采取“先入先出”的排隊(duì)策略,執(zhí)行變頻方式輪值,確保各水泵使用率基本均衡。生活及消防雙恒壓的兩個(gè)恒定值是采用數(shù)字式方式直接在程序中設(shè)定的。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%.pid回路增益和時(shí)間常數(shù)初步設(shè)定為:增益kc=、采樣時(shí)間ts=s、積分時(shí)間ti=30為了恒定供水,在水壓降落時(shí)要升高變頻器的輸出頻率,當(dāng)變頻器達(dá)到上限頻率且一臺(tái)水泵還不能滿足恒壓要求時(shí),則把變頻運(yùn)行的水泵切換到工頻上運(yùn)行,同時(shí)需要變頻啟動(dòng)第二臺(tái)或第三臺(tái)水泵,直到滿足供水要求。判斷需不需要啟動(dòng)新水泵的標(biāo)準(zhǔn)就是變頻器的輸出頻率是否達(dá)到設(shè)定的上限值。為了判斷變頻器工作頻率達(dá)上限值的準(zhǔn)確性,應(yīng)濾去偶然的頻率波動(dòng)起的頻率達(dá)到上限的情況。變頻器控制水泵電機(jī)的每一次啟動(dòng)均為軟啟動(dòng),并規(guī)定各臺(tái)水泵必須交替使用,任一臺(tái)泵連續(xù)變頻運(yùn)行不得超過(guò)3h,因此每次需啟動(dòng)新水泵時(shí),將現(xiàn)行運(yùn)行的水泵從變頻器上切除,并換上工頻電源運(yùn)行,將變頻器復(fù)位并用于新運(yùn)行水泵的啟動(dòng)。三臺(tái)水泵的工作循環(huán)控制是使用水泵號(hào)加1的方法實(shí)現(xiàn)(到3在加1時(shí)等于零),即用水泵的總數(shù)結(jié)合水泵號(hào)實(shí)現(xiàn)水泵的輪換工作 圖2第四章 各種元器件的選擇 PLC的選擇（ 1 ）對(duì)輸入 / 輸出點(diǎn)的選擇 盲目選擇點(diǎn)數(shù)多的機(jī)型會(huì)造成一定浪費(fèi)。要先弄清除控制系統(tǒng)的 I/O 總點(diǎn)數(shù)，再按實(shí)際所需總點(diǎn)數(shù)的 15 ～ 20 ％留出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需 PLC 的點(diǎn)數(shù)。 另外要注意，一些高密度輸入點(diǎn)的模塊對(duì)同時(shí)接通的輸入點(diǎn)數(shù)有限制，一般同時(shí)接通的輸入點(diǎn)不得超過(guò)總輸入點(diǎn)的 60 ％； PLC 每個(gè)輸出點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)能力（ A/ 點(diǎn)）也是有限的，有的 PLC 其每點(diǎn)輸出電流的大小還隨所加負(fù)載電壓的不同而異；一般 PLC 的允許輸出電流隨環(huán)境溫度的升高而有所降低等。在選型時(shí)要考慮這些問(wèn)題。PLC 的輸出點(diǎn)可分為共點(diǎn)式、分組式和隔離式幾種接法。隔離式的各組輸出點(diǎn)之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級(jí)，但這種 PLC 平均每點(diǎn)的價(jià)格較高。如果輸出信號(hào)之間不需要隔離，則應(yīng)選擇前兩種輸出方式的 PLC 。 　?。?2 ）對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇 　 　對(duì)用戶存儲(chǔ)容量只能作粗略的估算。在僅對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行控制的系統(tǒng)中，可以用輸入總點(diǎn)數(shù)乘 10 字 / 點(diǎn)＋輸出總點(diǎn)數(shù)乘 5 字 / 點(diǎn)來(lái)估算；計(jì)數(shù)器 / 定時(shí)器按（ 3 ～ 5 ）字 / 個(gè)估算；有運(yùn)算處理時(shí)按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模擬量輸入 / 輸出的系統(tǒng)中，可以按每輸入 / （或輸出）一路模擬量約需（ 80 ～ 100 ）字左右的存儲(chǔ)容量來(lái)估算；有通信處理時(shí)按每個(gè)接口 200 字以上的數(shù)量粗略估算。最后，一般按估算容量的 50 ～ 100 ％留有裕量。對(duì)缺乏經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者，選擇容量時(shí)留有裕量要大些。 　?。?3 ）對(duì) I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇 PLC 的 I/O 響應(yīng)時(shí)間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時(shí)間延遲（一般在 2 ～ 3 個(gè)掃描周期）等。對(duì)開(kāi)關(guān)量控制的系統(tǒng)， PLC 和 I/O 響應(yīng)時(shí)間一般都能滿足實(shí)際工程的要求，可不必考慮 I/O 響應(yīng)問(wèn)題。但對(duì)模擬量控制的系統(tǒng)、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個(gè)問(wèn)題。 　　（ 4 ）根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型 不同的負(fù)載對(duì) PLC 的輸出方式有相應(yīng)的要求。例如，頻繁通斷的感性負(fù)載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型的，而不應(yīng)選用繼電器輸出型的。但繼電器輸出型的 PLC 有許多優(yōu)點(diǎn)，如導(dǎo)通壓降小，有隔離作用，價(jià)格相對(duì)較便宜，承受瞬時(shí)過(guò)電壓和過(guò)電流的能力較強(qiáng)，其負(fù)載電壓靈活（可交流、可直流）且電壓等級(jí)范圍大等。所以 動(dòng)作不頻繁的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型的 PLC 。 　　（ 5 ）對(duì)在線和離線編程的選擇 離線編程示指主機(jī)和編程器共用一個(gè) CPU ，通過(guò)編程器的方式選擇開(kāi)關(guān)來(lái)選擇 PLC 的編程、監(jiān)控和運(yùn)行工作狀態(tài)。編程狀態(tài)時(shí)， CPU 只為編程器服務(wù)，而不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。專用編程器編程屬于這種情況。在線編程是指主機(jī)和編程器各有一個(gè) CPU ，主機(jī)的 CPU 完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的控制，在每一個(gè)掃描周期末尾與編程器通信，編程器把修改的程序發(fā)給主機(jī)，在下一個(gè)掃描周期主機(jī)將按新的程序?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。計(jì)算機(jī)輔助編程既 能實(shí)現(xiàn)離線編程，也能實(shí)現(xiàn)在線編程。在線編程需購(gòu)置計(jì)算機(jī)，并配置編程軟件。采用哪種編程方法應(yīng)根據(jù)需要決定。 　?。?6 ）據(jù)是否聯(lián)網(wǎng)通信選型 若 PLC 控制的系統(tǒng)需要聯(lián)入工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，則 PLC 需要有通信聯(lián)網(wǎng)功能，即要求 PLC 應(yīng)具有連接其他 PLC 、上位計(jì)算機(jī)及 CRT 等的接口。大、中型機(jī)都有通信功能，目前大部分小型機(jī)也具有通信功能。 　?。?7 ）對(duì) PLC 結(jié)構(gòu)形式的選擇 在相同功能和相同 I/O 點(diǎn)數(shù)據(jù)的情況下，整體式比模塊式價(jià)格低。但模塊式具有功能擴(kuò)展靈活，維修方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點(diǎn)，要按實(shí)際需要選擇 PLC 的結(jié)構(gòu)形式使用SV300在水塔水位控制將使線路簡(jiǎn)化,只需將水位偵測(cè)器,啟動(dòng)/停止開(kāi)關(guān)和操作/異常指示燈連接至SV300即可 　　　　圖3 壓力傳感器的選擇一、壓力傳感器的主要性能參數(shù) １． 額定壓力范圍 額定壓力范圍是滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的壓力范圍。也就是在最高和最低溫度之間，傳感器輸出符合規(guī)定工作特性的壓力范圍。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)傳感器所測(cè)壓力在該范圍之內(nèi)。 ２．最大壓力范圍 最大壓力范圍是指?jìng)鞲衅髂荛L(zhǎng)時(shí)間承受的最大壓力，且不引起輸出特性永久性改變。特別是半導(dǎo)體壓力傳感器，為提高線性和溫度特性，一般都大幅度減小額定壓力范圍。因此，即使在額定壓力以上連續(xù)使用也不會(huì)被損壞。一般最大壓力是額定壓力最高值的２－３倍。 ３． 損壞壓力 損壞壓力是指能夠加工在傳感器上且不使傳感器元件或傳感器外殼損壞的最大壓力。 ４．線性度 線性度是指在工作壓力范圍內(nèi)，傳感器輸出與壓力之間直線關(guān)系的最大偏離。 ５． 壓力遲滯 為在室溫下及工作壓力范圍內(nèi)，從最小工作壓力和最大工作壓力趨近某一壓力時(shí)，傳感器輸出之差。 ６． 溫度范圍 壓力傳感器的溫度范圍分為補(bǔ)償溫度范圍