【文章內(nèi)容簡介】 當有了保險端子后就可以逐一接通電路，防止短路所造成的破壞，同時也方便設(shè)備維護時進行線路排查。 信號電阻的選擇由于LOGO控制器的輸入信號是10V的電壓信號，由于信號從現(xiàn)場傳回控制箱是采用的電流環(huán)傳輸?shù)?，這樣信號抗干擾能力較強，衰減較小，但是控制器一般是采集電壓信號，所以需要電流電壓轉(zhuǎn)換，常見的轉(zhuǎn)換就是用電阻進行轉(zhuǎn)換，把電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號。工程上的電流信號一般為4~20MA，所以要把它轉(zhuǎn)換到1~5V的電壓信號就需要用250的電阻來轉(zhuǎn)換。同時如果要轉(zhuǎn)成2~10V的電壓信號，就需要500的信號電阻?？梢杂脙蓚€250的電阻串聯(lián)得到。由于儀表有1~5V的輸入檔，LOGO有0~10V的輸入檔，所以為了讓儀表的顯示與LOGO同步，那么就可以采用兩個電阻串聯(lián)的方式，考慮到信號的精度，所選的250電阻是一種比較特殊的高精度低功耗電阻，可以比較準確的把相應(yīng)的電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號。如圖36所示：圖36 信號轉(zhuǎn)換電路 變送器電源的選擇從圖36我們可以了解到，變送器需要使用24V的直流饋電電源，這種電源一般由儀表提供，變送器的信號隨著傳感器的信號從量程的下限變到量程的上限，它輸出的電流信號就從4mA變到20mA，電流之所以不從0mA開始變化，是因為變送器本身有功耗，其次是420mA的電流信號構(gòu)成的電流環(huán)抗干擾能力比較強。所以04mA的電流信號本身是不代表任何測量值的?？紤]到信號的好壞會直接影響控制的好壞，所以要保證穩(wěn)定可靠的信號，所選的信號電源也就必須要穩(wěn)定，從理論上要保證電源為恒壓源。 報警器的選擇為了保證系統(tǒng)的不間斷運行，通常情況下，要對系統(tǒng)設(shè)定報警裝值，以便在出現(xiàn)異常或故障的時候及時通知工作人員進行維護，最大程度上避免損失或減小損失。報警器通常有兩種形式，聲音形式報警器，光形式報警器。有單獨用的聲音報警器、光報警器，也有使用的聲光混合報警器。報警器的選型視控制器的安裝位置和具體的環(huán)境而言?？梢愿鶕?jù)環(huán)境的具體要求來配置報警的形式。除了選擇報警器的種類，還應(yīng)該選擇報警器的供電形勢。供電形勢分為交流和直流供電兩種類型，其中交流供電主要有220V和380V兩種，而直流供電常見的有12V和24V等。根據(jù)以上原則，由于我們的控制箱一般安裝在居民的樓棟里面，所以我們選擇了光報警器，而且考慮到控制箱內(nèi)有24V直流供電。再者，我們需要對報警類型進行定義，所以我們采用軟報警指示，也就是采用軟件對報警輸出進行輸出。所以我們只需要選擇一個24V的指示燈作為報警器的硬件部分。如圖37所示：圖37 報警器連接電路圖 信號線纜的選擇由于控制箱內(nèi)有變頻器，存在高次諧波干擾，為了能夠保證信號的穩(wěn)定性，我們需要對信號線纜進行合理的選擇，再此，我們選擇了屏蔽線纜，具體型號為：RVVP2。這樣信號的抗干擾能力就大大增強了。 電機動力線纜的選擇由于控制箱內(nèi)有變頻器，存在高次諧波干擾，為了能夠保證信號的穩(wěn)定性，我們需要對電機動力線纜進行合理的選擇，再此，我們選擇了屏蔽線纜，具體型號為：RVVP3x。其中x是根據(jù)電動機的功率來進行選擇的。常見的溫度傳感器主要有熱電偶、熱電阻、半導體熱敏電阻等等。他們各有特點：(1)熱電阻的測溫精度較高，而且穩(wěn)定性較好，但是它的主要感溫器件為鉑絲，是貴金屬元素，價格相對較高。(2)熱電偶適合測溫較為廣泛，但在高溫時線性度不好。(3)半導體熱敏電阻的成本較為低廉，適合于測定低溫區(qū)段，靈敏度較高，但是穩(wěn)定性較差。所以根據(jù)供暖的溫度一般為35~120℃區(qū)間段，所以我們選擇了測溫精度高，而且測溫穩(wěn)定性較好的鉑熱電阻，測溫區(qū)間為0~150℃。差壓變送器主要用于差壓控制方案,可以測定供回水壓差。差壓信號值就間接反映了管道里的流量，所以差壓控制在某種程度上又可以稱作為流量控制。差壓變送器選擇時，我們可以根據(jù)水泵的揚程來確定，水泵的揚程1m對應(yīng)10kpa，如5m揚程的水泵，我們就可以選擇大于50kpa的差壓變送器，這樣我們只能選擇80kpa的差壓變送器，差壓變送器的量程輸出信號也是4~20mA的電流信號。 硬件設(shè)計匯總 總體布線原則在總體布線時，應(yīng)當注意以下事項原則：(1)布線時應(yīng)當盡量簡潔，方便制作，安裝，修改，節(jié)省布線材料。(2)布線時，強電部分應(yīng)當和弱電部分分開，交流和直流分開，信號線與變頻器相隔一定的距離。(3)布線時，應(yīng)當考慮電力器件間的相互干擾，盡量將干擾降到最低程度。(4)布線時，應(yīng)當把信號的輸入與輸出線位置布置在控制箱的上方或下方，方便與現(xiàn)場總線的對接。(5)布線時應(yīng)當采用線標或不同色線進行區(qū)分，方便現(xiàn)場調(diào)試時查線。(6)布線圖應(yīng)當符合電氣制圖標準，方便制作人員進行制作。 畫圖步驟畫圖時講求一定的畫圖步驟能夠取得事半功倍的效果。因此一般按照以下步驟進行繪圖。(1)把每一種元器件按照從小到大的順序整齊地繪制在同一張圖紙上，并標好名稱。(2)布置導軌的位置。(3)拖動元器件到導軌圖上的相應(yīng)位置，并且實時調(diào)整好布局。(4)布置好元器件后進行線路連接工作。(5)線路連接好以后，進行錯誤檢查，找出原理錯誤的連線并改正。(6)調(diào)整走線方式，讓電路圖更加合理。(7)保存好圖紙，并打印輸出。根據(jù)以上步驟，最終把完整的控制箱電路圖繪制出來。如圖38所示：圖38 控制箱完整電路圖4 動態(tài)平衡控制器的軟件設(shè)計 差壓控制方案軟件設(shè)計 壓差控制方案簡介隨著國家大力推行熱計量收費后，用戶有權(quán)調(diào)節(jié)自己的用熱量，這樣造成的直接后果是實際供回水壓差高于合理的供回水壓差或低于合理的供回水壓差。若高于合理的供回水壓差將造成能源的浪費，沒有達到節(jié)能的效果；反之，將不能滿足正常的供熱要求。壓差控制方案就是基于這樣的現(xiàn)狀設(shè)計的。它是通過PLC采集差壓變送器傳來的差壓信號，通過邏輯運算，控制變頻器點動加速或減速，使得水泵也相應(yīng)的改變頻率，使實際供回水壓差維持在合理的供回水壓差水平上不變化，以達到能夠滿足正常的供熱要求和節(jié)能的效果。 壓差控制方案控制框圖 圖41差壓控制框圖 壓差控制方案程序流程圖 圖42程序流程圖 壓差控制基本程序塊由于差壓控制需要對輸入信號進行相應(yīng)的處理，再進行輸出。所以需要編寫基本的輸入輸出程序。如圖43所示：圖43基本差壓控制功能塊圖 開機快速啟動程序塊壓差控制程序塊是針對于穩(wěn)態(tài)時而設(shè)計的，所以在系統(tǒng)啟動時需要一段時間才能達到正常穩(wěn)態(tài)運行。而水泵又不能較長時間維持在較低的轉(zhuǎn)速段運行，為此我們需要編寫開機快速啟動程序塊。如圖44所示：圖44開機快速啟動程序塊 低溫保護程序塊由于壓差控制程序本身只能感知壓差，只要壓差滿足要求，程序就能正常運行，但是差壓與溫度在某種意義上又是無關(guān)量，所以我們還要對回水溫度進行監(jiān)測，當回水溫度過低時，啟動程序進入到低溫保護程序模塊，這時程序控制變頻器高速運行如圖45所示：圖45低溫保護程序塊在變頻器頻率過低，或者水溫持續(xù)過低，或者變頻器出現(xiàn)故障時，需要進行報警輸出，同時啟動備用泵工頻運行，以便提醒工作人員及時解決問題，為此編寫報警輸出程序塊。如圖46所示：圖46 報警及主備用泵切換程序塊 最終整合完成的程序功能塊圖當編寫完程序的各個程序塊以后，我們需要對各個程序塊進行整合對接，調(diào)試，最終完成全功能的程序。47所示：圖47 最終程序的功能塊圖 最終整合完成的程序梯形圖由于梯形圖語言使用較廣，容易讀懂，為此我又編寫了梯形圖語言。如圖48所示：圖48 最終程序的梯形圖程序 溫差控制方案軟件設(shè)計 溫差控制方案簡介根據(jù)國家節(jié)能減排的要求，在保證供暖質(zhì)量的同時，還要盡可能的減少能量的消耗量。在改造前，循環(huán)水泵的電機都是以額定轉(zhuǎn)速運行的，這就意味著，水泵一直處于滿負荷運行狀態(tài)，耗能量一直處于最大值，幾乎沒有節(jié)能的空間。為了既能夠保證供暖質(zhì)量，又能夠最大限度的節(jié)約能源，我們提出了如下溫差控制方案。根據(jù)公式，在不同的供水溫度情況下，焓差有不同的值，因此，當我們控制一個合適的溫差后，當鍋爐房的水溫沒有來得及隨環(huán)境溫度的變化而變化的時候，環(huán)境讓供回水溫差加大，這時我們的控制器作出相應(yīng)的動作（變頻器加速水泵）來阻止供回水溫差的加大，直到鍋爐房的供水溫度提升到相應(yīng)值采把速度降下來，同理當環(huán)境溫度升高后，控制器也會作出相應(yīng)的反應(yīng)，達到節(jié)能的目的?？偟膩碚f就是控制溫差的PID調(diào)節(jié)。在本控制方案中，我們是采用控制實時跟隨氣候，