變頻供水畢業(yè)設(shè)計(jì)(正文)(編輯修改稿)
2024-08-10 22:00 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 能（硬件備用），可隨意備用某一臺(tái)水泵，同時(shí)不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行；為了使水泵進(jìn)行輪休，系統(tǒng)還設(shè)有軟 件備用功能（鐘控功能，由時(shí)間控制器實(shí)現(xiàn)），工作泵與備用泵 之間 具有周期定時(shí)切換功能，周期間隔由時(shí)間控制器設(shè)定：1 小時(shí) /次～ 96 小時(shí) /次連續(xù)可調(diào)。 圖 39 中斷程序流程圖 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐 基本控制原理 由壓力變送器測(cè)量管網(wǎng)壓力和流量信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)經(jīng) PLD 的 A/D 轉(zhuǎn)換，和設(shè)定值比較，進(jìn)行 PID 運(yùn)算，通過(guò) DP 總線控制變頻器頻率，調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速而達(dá)到恒壓及節(jié)能原理。 宜 賓 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 11 開(kāi)始對(duì)指定泵收發(fā)操作 ？對(duì)1 泵 發(fā)送信息接收1 泵返回信息對(duì)2 泵 發(fā)送信息接收2 泵返回信息對(duì)3 泵 發(fā)送信息接收3 泵返回信息各泵信息存入DB 1否是對(duì)指定泵發(fā)信息2次調(diào)用延時(shí)程序發(fā)送給控制中心信息返回 圖 310 主程序流程圖 通訊網(wǎng)絡(luò)的選擇與設(shè)計(jì) PLC 的發(fā)展除了功能越來(lái)越多、集成度越來(lái)越高外，網(wǎng)絡(luò)功能也越來(lái)越強(qiáng)。選擇好控制器之后，選擇數(shù)據(jù)的傳輸方式 ——通訊網(wǎng)絡(luò)也是非常重要的。西門(mén)子根據(jù)不同自動(dòng)化水平的要求 (工廠級(jí) , 單元級(jí) , 現(xiàn)場(chǎng)和傳感器 /執(zhí)行器級(jí) ) ，提供了網(wǎng)絡(luò)解決方案，包括多點(diǎn)接口 (MPI)、 Profibus、工業(yè)以太網(wǎng)、 ProfiNet (基于工業(yè)以太網(wǎng) )、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接 (PtP)、執(zhí)行器 /傳感器接口 (ASI)。目前網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以大大降低成本。本系統(tǒng)使用了 Profibus－ DP 的網(wǎng)絡(luò)， ProfibusDP 通信速率達(dá)到 12Mbps，能夠方便將 PC、 PLC 和變頻器通過(guò)一根 RS485 屏蔽雙絞線連接在一起實(shí)現(xiàn)通信控制，降低了布線和維護(hù)的費(fèi)用。 SIMATIC STEP7 提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)診斷工具也給調(diào)試帶來(lái)很大方便。 宜 賓 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 12 圖 311 PLC 系統(tǒng)轉(zhuǎn)換控制圖 變頻參數(shù)設(shè)置 可以通過(guò)多種途徑設(shè)置 G150 變頻器參數(shù)。使用 STARTER 軟件能夠方便而直觀的進(jìn)行所有的參數(shù)設(shè)置。通過(guò) STARTER 的向?qū)гO(shè)置 G150 變頻器站地址，和波特率等參數(shù)，使之連接到 DP 總線上，成為 S7200PLC 的一個(gè)從站。配置連接的電機(jī)類型、電流、功率等 參數(shù)，配置變頻器命令源和主參數(shù)設(shè)定源為 Proverbs 方式，選擇速度控制方式（ Speed control），定義 Profibus PZD 數(shù)據(jù)格式，選擇使用水泵電機(jī)負(fù)載類型。 1） 變頻器的頻率參數(shù)、 PID 參數(shù)設(shè)定 變頻器的參數(shù)設(shè)定有一定規(guī)律可循，主要從供水系統(tǒng)的特性、水泵為平方律負(fù)載等方面來(lái)考慮，變頻器的參數(shù)設(shè)定注意如下幾點(diǎn)： 最高頻率：水泵屬于平方律負(fù)載，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)其額定轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)矩將按平方律增加。因此變頻器的工作頻率不允許超過(guò)額定頻率，最高只能和額定頻率相等。 宜 賓 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 13 上限頻率：一般來(lái)說(shuō)，以等于額定頻率為宜，但 變頻器內(nèi)部往往具有轉(zhuǎn)差補(bǔ)償功能，因此也可設(shè)置略低些。 下限頻率：在供水系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速過(guò)低，會(huì)出現(xiàn)水泵的全揚(yáng)程小于實(shí)際揚(yáng)程，形成 “水泵 ”空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。所以，下限頻率不宜太低。 2） PID 參數(shù) PID 參數(shù)的選擇，須保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、靜差小。調(diào)試中，要觀察供水系統(tǒng)壓力檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)際測(cè)量值，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 PID 參數(shù)可按表 33 設(shè)置 。 表 33 PID 參數(shù)的設(shè)定值 參數(shù) 設(shè)定值 參數(shù) 設(shè)定值 參數(shù) 設(shè)定值 （上限頻率） 50 （下限頻率） 15 （基底頻率） 50 （加速時(shí)間） 15 s （減速時(shí)間） 10 s （電子過(guò)流保護(hù)） （上限切換頻率 FU 信號(hào)） 48 （下限切換頻率FU 信號(hào)） 20 （ 0~5/0~10v) 0 （操作模式） 2 （選擇 PID） 20 （ P 參數(shù) ) 200% （積分時(shí)間） 1 （微分時(shí)間） （上限時(shí)間） 100 （下限 0%） 0 （變 /工切換 時(shí)間） 2 （ FU 端子功能 選 擇） 5 上位機(jī)監(jiān)控程序開(kāi)發(fā) 1） OPC Server 通信服務(wù)器 PLC 與上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)交互采用了先進(jìn)的 OPC 接口實(shí)現(xiàn)。 OPC（ OLE for Process Control）是以 OLE/COM/DCOM 機(jī)制作為應(yīng)用程序級(jí)的通信標(biāo)準(zhǔn)。 OPC 技術(shù)的實(shí)現(xiàn)包括兩個(gè)組成部分，即 OPC Server 和 OPC Client。 OPC Client 通過(guò) OPC 標(biāo)準(zhǔn)接口與 OPC Server 通信，獲取 OPC Server 的各種信息。只要符合 OPC 標(biāo)準(zhǔn)的所有客戶應(yīng)用程序都可以訪問(wèn)來(lái)自任何生產(chǎn)廠商的標(biāo)準(zhǔn) OPC 服 務(wù)器程序。 與 DDE 相比， OPC 技術(shù)更具優(yōu)越性。數(shù)據(jù)傳輸速度更快（在遠(yuǎn)程客戶數(shù)多時(shí)， OPC技術(shù)優(yōu)勢(shì)尤為突出）、更安全、開(kāi)發(fā)成本更低、可靠性更高等。西門(mén)子公司提供了功能強(qiáng)大的 OPC Server 軟件 SIMATIC NET。通過(guò) SIMATIC STEP7 建立一個(gè) PC STATION 配置通信硬件 CP5611，添加 OPC Server 和 PLC 建立 S7 通信連接編譯后下載到本地 PC運(yùn)行既建立了 OPC Server。 宜 賓 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 14 SIMATIC NET 不僅是功能強(qiáng)大的 OPC Serve，而且包含了測(cè)試 OPC 客戶端 OPC Scout，并帶有 OPC Server Browse OCX 等控件，為上位機(jī)的開(kāi)發(fā)提供了很大的方便。界面的設(shè)計(jì)使用 VB6，在 VB6 中添加 SIMATIC 提供的 OPC 客戶端組件，將 PLC 的變量和畫(huà)面上的對(duì)象直接連接起來(lái)，就象組態(tài)軟件一樣方便。大大的簡(jiǎn)化了上位機(jī)和下位機(jī)通信驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)編程，同時(shí)也提高了通信的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性。 開(kāi)始發(fā)送握手信號(hào)接收一字節(jié)兩者相等？否是發(fā)送一字節(jié)數(shù)據(jù)接收一字節(jié)數(shù)據(jù)兩者相等？否是否發(fā)送完？發(fā)送結(jié)
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