【文章內(nèi)容簡介】 能產(chǎn)生的過熱損壞。圖24 恒壓供水的主電路 供水系統(tǒng)控制電路如圖22所示，～，；、控制工頻運行電路。SAC為轉(zhuǎn)換開關(guān)，實現(xiàn)手動、自動控制切換。當SAC切換在手動位時，通過1SB2～3SB2按鈕分別起動三臺水泵工頻運行；當SAC在自動位時，由PLC控制水泵進行變頻或工頻狀態(tài)的起動、切換、停止運行。圖25 恒壓供水系統(tǒng)的控制電路KA1為缺水保護電路的中間繼電器觸點，當水池缺水或水位不足時，配合缺水保護裝置斷開控制電路，切斷主電路，實現(xiàn)缺水保護作用。1．缺水保護當水池缺水或水位不足時，若不及時切斷電源就會損壞水泵，甚至發(fā)生事故。本系統(tǒng)設(shè)置了缺水自動保護電路。如圖25所示。利用液位繼電器等裝置時刻檢測水池里的水位，經(jīng)電路轉(zhuǎn)換及處理后對控制回路電源進行控制。水池水位正常時，控制回路電源接通，系統(tǒng)正常工作。水池缺水或水位不足時，液位繼電器K1釋放，系統(tǒng)報警、指示燈亮并通過KA1切斷系統(tǒng)控制電路和主電路，水泵停止，水位正常后，液位繼電器K1吸合，重新啟動系統(tǒng)。2．缺相相序保護水泵工作在三相交流電下，電源發(fā)生缺相時，電動機中某一相無電流，而另外兩相電流會增大，容易燒壞電動機；另外，為了避免電源相序相反，電動機反轉(zhuǎn)水泵抽空的現(xiàn)象，設(shè)置了缺相相序保護電路,采用缺相相序保護電路繼電器KP接在主電路電源進線空氣開關(guān)之后，三相正常時，KP得電吸合，控制電路中KP的12觸點吸合，接通PLC控制電路。反之，缺相或反向時，KP的12觸點斷開，會切斷PLC控制電路，系統(tǒng)停止工作，缺相相序保護指示燈亮。 硬件接線圖系統(tǒng)的硬件連接圖即PLC和系統(tǒng)中各個硬件的連線。其輸入通道數(shù)字分辨率為8位，A/D的轉(zhuǎn)換時間為100us，在模擬量與數(shù)字信號之間采用光電隔離，適用于S7200CUP22*系列PLC。由于PLC為6個輸出點為一組共用一個COM端，而本系統(tǒng)又沒有剩下單獨的COM端輸出組，所以通過一個中間繼電器KA的觸點對變頻器進行復(fù)位控制。~~，它們旁邊的8等數(shù)字為接線編號，可結(jié)合PLC外圍接線圖一起讀圖。圖26 PLC接線圖圖27 變頻器接線圖 控制系統(tǒng)的I/O點及地址分配 PLC要能夠識別和接受描述現(xiàn)場設(shè)備的開關(guān)量，同時要能夠發(fā)出控制信號控制一些執(zhí)行設(shè)備，以便對現(xiàn)場設(shè)備進行控制。PLC是通過I/O單元完成此工作的。I/O單元是PLC與外部設(shè)備相互聯(lián)系的通道，能輸入/輸出多種形式和驅(qū)動能力的信號，以實現(xiàn)被控設(shè)備與PLC的I/O接口之間的電平轉(zhuǎn)換、電氣隔離、串/并轉(zhuǎn)換、A/D與D/A轉(zhuǎn)換等功能。輸入單元接受現(xiàn)場設(shè)備向PLC提供信號，包括人為的控制信號和能描述現(xiàn)場狀態(tài)的開關(guān)量信號，例如由按鈕、限位開關(guān)、繼電器觸點、接近開關(guān)、撥碼器等提供的開關(guān)量。這些信號經(jīng)過輸入電路進行濾波、光電隔離、電平轉(zhuǎn)換等處理后，變成CUP能夠接受和處理的信號。根據(jù)以上控制要求統(tǒng)計控制系統(tǒng)的輸入輸出信號的名稱、代碼及地址編號如表21及22所示。、它們在水淹沒時為0，露出時為1。表21 輸入輸出點代碼及地址編號名 稱代 碼地址編號輸入信號手動和自動消防信號SA1水池水位下限信號SLL水池水位上限信號SLH變頻器報警信號SU消鈴按鈕SB9試燈按鈕SB10遠程壓力表模擬量變壓值UAIW0輸出信號1泵工頻運行接觸器及指示燈KM1，HL11泵變頻運行接觸器及指示燈KM2，HL22泵工頻運行接觸器及指示燈KM3，HL32泵變頻運行接觸器及指示燈KM4，HL43泵工頻運行接觸器及指示燈KM5，HL53泵變頻運行接觸器及指示燈KM6，HL6生活/消防供水轉(zhuǎn)換電磁閥YV2水池水位下限報警指示燈HL7變頻器故障報警指示燈HL8火災(zāi)報警指示燈HL9報警電鈴HA變頻器頻率復(fù)位控制KA控制變頻器頻率用電電壓UFAQW0表22 模擬量擴展模塊EM235輸入/輸出技術(shù)規(guī)范輸 入 技 術(shù) 規(guī) 范輸 出 技 術(shù) 規(guī) 范最大輸出電壓30VDC隔離（現(xiàn)場到邏輯）無最大輸入電壓32mA信號范圍電壓輸出電流輸出177。100～20 mA輸入濾波衰減3dB，分辨率12位A/D轉(zhuǎn)換器隔離否分辨率，滿量程電壓電流12位11位輸入類型差分輸入范圍電壓單極性0～10V，0～5V0～1V，0～500mV電壓電流32000～+320000～+32000電壓雙極性電流0～100Mv,0～50mV177。10V，177。5V，177。177。1V177。500mV177。250Mv177。100mV, 177。50mV, 177。25mv 0～20mA精度最差情況0~55℃電壓輸出電流輸出177。2%滿量程177。2%滿量程輸入分辨率精度最差情況0～55℃電壓輸出電流輸出典型，25℃電壓輸出電流輸出177。2%滿量程177。2%滿量程177。5%滿量程177。5%滿量程AD轉(zhuǎn)換時間＜250s模擬輸入階躍響應(yīng) ms到95%共模抑制4dB,DC 到60Hz共模電壓信號電壓加共加模電壓≤177。12V24VDC電壓范圍～設(shè)置時間，電壓輸出，電流輸出100s2ms數(shù)據(jù)字格式 雙極性，滿量程單極性，滿量程32000～+320000～3200021洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第3章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 PLC梯形圖設(shè)計梯形圖是使用的最多的圖形編程語言，被稱為PLC的第一編程語言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計稱為編程。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，但是它們不是真實的物理繼電器，而是一些存儲單元(軟繼電器)，每一軟繼電器與PLC存儲器中映像寄存器的一個存儲單元相對應(yīng)，該存儲單元如果為“1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對應(yīng)軟繼電器的線圈“通電”，其常開觸點接通，常閉觸點斷開，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。如果該存儲單元為“0”狀態(tài)，對應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點的狀態(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。梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為母線，在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線(左母線和右母線)之間有一個左正右負的直流電源電壓，母線之間有“能流”從左向右流動，右母線可以不畫出。 梯形圖繪制根據(jù)梯形圖中各觸點的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算，梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進行的。雙恒壓供水系統(tǒng)的梯形圖程序見大圖，子程序見下圖，對該程序有幾點說明：1. 因為程序較長，所以讀圖時請按照網(wǎng)絡(luò)標號的順序進行；2. 本程序的控制邏輯設(shè)計針對的是較少泵數(shù)的供水系統(tǒng)。圖31 梯形圖的子程序 梯形圖指令梯形圖指令包括基本指令、數(shù)值比較指令、字符串指令、轉(zhuǎn)換指令、計數(shù)器，定時器指令、數(shù)字運算指令、中斷指令、邏輯操作指令、數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸指令、程序流控制指令和其他指令。具體指令如下：48LD CALL SBR_0:SBR0LD MOVR , VD104NOTMOVR , VD104LD O INCB VB300LD AD= VD250, VD212LDN AD= VD250, VD208OLDAN TON T37, +50LD T37AB= VB301, 0INCB VB301LDD= VD250, +1800AN TON T38, +100LD T38AB VB301, 0EU= DECB VB301LD O = LD = TON T33, +1LD T33EU= LD S , 1INCB VB300LD TON T34, +2LD T34EU= R , 1LD S , 1LD TON T39, +30LD T39EU= R , 1R , 1LDB VB300, 3MOVB 1, VB300LDB= VB301, 0A EUINCD VD301LDD= VD301, +180EU= MOVB 0, VB301LDB VB301, 0MOVD +0, VD310LD O O AB= VB300, 1O AN AN AN = LD AB= VB300, 2O AN AN AN = LD AB= VB300, 3O AN AN AN = LD O LDB= VB300, 2AB VB301, 0LDB= VB300, 3AB VB301, 1OLDALDAN = LD O LDB= VB300, 3AB VB301, 0LDB= VB300, 1AB VB301, 1OLDALDAN = LD O LDB= VB300, 1AB VB301, 0LDB= VB300, 2AB VB301, 1OLDALDAN = LD = LD O A = LD O A O = LD O A O = LD O A O = LD O A = LD O A = LD O A = LD A LD A OLDLD A OLDO = 程序的結(jié)果以及程序功能的實現(xiàn)由于PLC在恒壓供水系統(tǒng)中的功能比較多，本程序可分為3部分：主程序、子程序和中斷程序。系統(tǒng)的一些初始化的工作放在初始化子程序中完成，這樣可以節(jié)省掃描時間。主程序的功能最多，如泵切換信號的生成、泵組接觸器邏輯控制信號的綜合以及報警處理都在主程序。邏輯運算及報警處理等放在主程序。利用定時器中斷功能實現(xiàn)PID控制的定時采樣及輸出控制。生活供水時系統(tǒng)設(shè)定值為滿量程的70%，消防供水時系統(tǒng)設(shè)定值為滿量程的90%。在本系統(tǒng)中，只是用比例（P）和積分（I）控制，其回路增益和時間常數(shù)可以通過工程計算初步確定，但還要進一步調(diào)整以達到最優(yōu)控制效果。程序中使用的PLC元器件及其功能如表32所示。表32 PLC元器件及其功能器件地址功能器件地址功能VD100過程變量標準化值T38工頻泵減泵濾波時間控制VD104壓力給定值T39工頻/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制VD108PI計算值故障結(jié)束脈沖信號VD112比例系數(shù)泵變頻啟動脈沖VD116積分時間復(fù)位當前變頻運行泵脈沖VD120積分時間復(fù)位當前變頻運動泵脈沖VD124微分時間當前泵工頻運動啟動脈沖VD204變頻起運動頻率下限值新泵變頻啟動脈沖VD208生活供水變頻器運動頻率上限值泵工頻/變頻轉(zhuǎn)換