【導(dǎo)讀】以采用組合方式編程。4)編寫(xiě)的需要輸入PLC，調(diào)試通過(guò)。1)生活供水時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)低恒壓值運(yùn)行，消防供水時(shí)系統(tǒng)高恒壓值運(yùn)行；2)三臺(tái)泵根據(jù)恒壓的需要，采取“先開(kāi)后?！钡脑瓌t接入和退出；統(tǒng)“倒泵功能”，避免某一臺(tái)泵工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；5)要有完善的報(bào)警功能；6)對(duì)泵的操作要有手動(dòng)控制功能，手動(dòng)只在應(yīng)急或檢修時(shí)臨時(shí)使用。分—69分）、60分以下為不及格。應(yīng)用，逐漸形成了一系列以PLC為核心的系統(tǒng)。統(tǒng)的安全性和可靠性。PLC在恒壓供水控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)。在此我們以PLC控制技術(shù)為核心，采用了德國(guó)西門(mén)子公司出產(chǎn)的SIMATICS7-300. 通過(guò)軟件的仿真運(yùn)行，說(shuō)明了所設(shè)計(jì)的恒壓供水控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠，能夠滿足實(shí)際需要。

　　

【正文】 用軟啟動(dòng)器。 變頻恒壓供水系統(tǒng)控制流程 在進(jìn)行具體編程之前，首先要進(jìn)行的是確定整個(gè)系統(tǒng)的控制流程。 PLC作為整個(gè)控制系統(tǒng)的核心元件，在系統(tǒng)中的作用是控制交流接觸器組進(jìn)行工頻 變頻的切換和水泵工作數(shù)量的調(diào)整。 PLC總程序控制流程圖如下： 圖 44 PLC總程序流程圖 當(dāng)系統(tǒng)起動(dòng)之后，首先檢測(cè)是自動(dòng)運(yùn)行模式還是手動(dòng)運(yùn)行模式。如果是手動(dòng)運(yùn)行模式則進(jìn)行手動(dòng)操作，人們根據(jù)自己的需要操作相應(yīng)的按鈕，系統(tǒng)根據(jù)按鈕執(zhí)行 相應(yīng)操作。如果是自動(dòng)運(yùn)行模式，則系統(tǒng)根據(jù)預(yù)置程序及系統(tǒng)相關(guān)的反饋輸入信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的操作。 手動(dòng)運(yùn)行模式只在應(yīng)急或檢修時(shí)臨時(shí)使用，主要是在系統(tǒng)出錯(cuò)或器件出問(wèn)題時(shí)臨時(shí)接管對(duì)水泵的操作。 在自動(dòng)運(yùn)行模式中，如果 PLC接到變頻器輸出的頻率上限信號(hào)，則執(zhí)行增泵程序，增加水泵的工作數(shù)量直至不在收到頻率上限信號(hào)或者三臺(tái)水泵全開(kāi)（如果三臺(tái)水泵全開(kāi)則輸出水壓超限報(bào)警信號(hào)）。如果 PLC接到變頻器輸出的頻率下限信號(hào)，則執(zhí)行減泵程序，減少水泵的工作數(shù)量。如果 PLC沒(méi)接到信號(hào)則保持現(xiàn)有的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)泵機(jī)的運(yùn)行不做干涉。 手動(dòng)運(yùn)行 當(dāng)旋鈕被旋向手動(dòng)運(yùn)行檔時(shí)，系統(tǒng)處于手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)（相比于原來(lái)的按鈕控制的手動(dòng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換，旋鈕從根本上避免了誤操作）。此時(shí) SA1， SA2， SA3分別對(duì)應(yīng) 1水泵的變頻運(yùn)行和 3水泵的工頻運(yùn)行， SB1， SB2， SB3分別對(duì)應(yīng) 3水泵的停車操作，原本設(shè)計(jì)中 SB0是緊急停車按鈕，用于在緊急狀況下的系統(tǒng)總停車，但是只要程序運(yùn)行正常，萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)只要轉(zhuǎn)到停車檔即可緊急停車。（手動(dòng)運(yùn)行模式只在應(yīng)急或武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 19 檢修時(shí)臨時(shí)使用，主要是在系統(tǒng)出錯(cuò)或器件出問(wèn)題時(shí)臨時(shí)接管對(duì)水泵的操作，故而不需要考慮倒泵功能。） 圖 441 手動(dòng)運(yùn)行流程圖 低恒壓值自動(dòng)運(yùn)行（生活供水） 變頻恒壓供水系統(tǒng)自動(dòng)控制流程如下 : (l) 系統(tǒng)通電，按照接收到有效的自控系統(tǒng)啟動(dòng)信號(hào)后，首先啟動(dòng)變頻器拖動(dòng)變頻泵 M1工作，根據(jù)壓力變送器測(cè)得的用戶管網(wǎng)實(shí)際壓力和設(shè)定壓力的偏差調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，控制 Ml的轉(zhuǎn)速，當(dāng)輸出壓力達(dá)到設(shè)定值，其供水量與用水量相平衡時(shí)，轉(zhuǎn)速才穩(wěn)定到某一定值，這期間 Ml工作在調(diào)速運(yùn)行狀態(tài)。 (2) 當(dāng)用水量增加水壓減小時(shí)，壓力變送器反饋的水壓信號(hào)減小，偏差變大， PLC的輸出信號(hào)變大，變頻器的輸出頻率變大，所以水泵的轉(zhuǎn)速增大，供水量增大，最終水泵的轉(zhuǎn)速達(dá)到另一個(gè)新的穩(wěn)定值。反之，當(dāng)用水量減少水壓增加時(shí)，通過(guò)壓力閉環(huán)，減小水泵的轉(zhuǎn)速到另一個(gè)新的穩(wěn)定值。 (3) 當(dāng)用水量繼續(xù)增加，變頻器的輸出頻率達(dá)到上限頻率（例如 50Hz）時(shí)，若此時(shí)用戶管網(wǎng)的實(shí)際壓力還未達(dá)到設(shè)定壓力，并且滿足增加水泵的條件 (泵機(jī)未全部工作 )時(shí)，在變頻循環(huán)式的控制方式下，系統(tǒng)將在 PLC的控制下自動(dòng)投入水泵 M2(工頻運(yùn)行 )，武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 20 同時(shí)變頻泵 M1繼續(xù)做變頻運(yùn)行，系統(tǒng)恢復(fù)對(duì)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，直到水壓達(dá)到設(shè)定值為止。如果用 水量繼續(xù)增加，滿足增加水泵的條件，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，將另一臺(tái)工頻泵 M3投入運(yùn)行，變頻器輸出頻率達(dá)到上限頻率 50Hz時(shí)，壓力仍未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出水壓超限報(bào)警。 (4) 當(dāng)用水量下降水壓升高，變頻器的輸出頻率降至下限頻率，用戶管網(wǎng)的實(shí)際水壓仍高于設(shè)定壓力值，并且滿足減少水泵的條件時(shí)，系統(tǒng)將工頻泵 M3關(guān)掉，恢復(fù)對(duì)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，使壓力重新達(dá)到設(shè)定值。當(dāng)用水量繼續(xù)下降，并且滿足減少水泵的條件時(shí)，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，將另一臺(tái)工頻泵 M2關(guān)掉。如果用水量繼續(xù)下降，直至變頻器輸出的下限頻率，則變頻器發(fā)出變頻 器下限報(bào)警，觸發(fā) PLC程序中預(yù)設(shè)的用水量下限報(bào)警，報(bào)警燈亮。 (4) 當(dāng)用水量較小的情況下，即整個(gè)系統(tǒng)中只有一臺(tái)泵工作在變頻狀態(tài)時(shí)，如果這臺(tái)泵連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過(guò) 3h，則要切換下一臺(tái)泵，即系統(tǒng)具有“倒泵功能”，避免某一臺(tái)泵工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。如果用水量較大時(shí)，即整個(gè)系統(tǒng)中有變頻泵工頻泵各一臺(tái)，則優(yōu)先對(duì)變頻泵進(jìn)行倒泵操作（水泵工作在變頻狀態(tài)時(shí)比較容易發(fā)熱）。三臺(tái)泵同時(shí)工作時(shí)則交換變頻泵與一臺(tái)工頻泵的工作狀態(tài)。 注：在生活供水狀態(tài)下，變頻器工作狀態(tài)為低恒壓設(shè)定值狀態(tài)。 高恒壓值自動(dòng)運(yùn)行（消防供水） 消防供水 的具體工作流程與生活供水并無(wú)區(qū)別，只是因?yàn)橄谰瘓?bào)的觸發(fā)，使得變頻器工作狀態(tài)為高恒壓設(shè)定值狀態(tài)。 注：生活供水 amp。消防供水流程圖見(jiàn)下頁(yè)。 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 21 圖 442 生活供水 amp。消防供水流程圖 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 22 PLC 程序 手動(dòng)運(yùn)行梯形圖 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 23 注： (FR0)、 (FR1)、 (FR2)屬于熱繼電器，在畫(huà)控制電路圖時(shí)需注意這一點(diǎn)。 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 24 自動(dòng)運(yùn)行梯形圖 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 25 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 26 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 27 注：絕大多數(shù) PLC的加計(jì)數(shù)器的觸點(diǎn)在 當(dāng)前值等于預(yù)置值時(shí)動(dòng)作，但 S7300的計(jì)數(shù)器與眾不同，當(dāng)前值為 0時(shí)計(jì)數(shù)器的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，當(dāng)前值非 0時(shí)閉合。在接下來(lái)我們用到 S7300的計(jì)數(shù)器時(shí)，不能按照以前的使用習(xí)慣想當(dāng)然，而應(yīng)該根據(jù)具體操作對(duì)象來(lái)進(jìn)行細(xì)致設(shè)定。 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 28 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 29 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 30 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 31 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 32 系統(tǒng)異常報(bào)警指示梯形圖 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 33 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 34 消防警報(bào)應(yīng)分為四種情況：系統(tǒng)正常時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高恒壓狀態(tài)下的自動(dòng)運(yùn)行即可；而剩余三種情況依次為泵機(jī)故障，變頻器故障，變頻器與泵機(jī)都故障。經(jīng)過(guò)分析后可知，后三種情況都不應(yīng)直接采用自動(dòng)運(yùn)行狀況，故為了穩(wěn)妥起見(jiàn)，后三 種故障形式采用如下應(yīng)對(duì)方式即可。 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 35 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 36 參考文獻(xiàn) [1] .繆志農(nóng)，郭新年 .PLC 原理及應(yīng)用 [M]北京大學(xué)出版社， 2020 [2] .楊麗君 .可編程控制器簡(jiǎn)明教程 [M]清華大學(xué)出版社， 2020 [3] .廖常初 .PLC 編程及應(yīng)用 .北京 [M]機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [4].西門(mén)子 S7300 硬件選型手冊(cè) [DB/OL] [5].西門(mén)子 S7300 軟件編程手冊(cè) [DB/OL] [6].JDBP 風(fēng)光低壓變頻器使用說(shuō)明書(shū)（ ） [DB/OL] [7].康梅，朱莉 .變頻器使用指南 [M]化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [8].張澤偉 ,曲鴻章 ,謝興華 . 變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用 2020 [9].呂樹(shù)清 . 恒壓供水系統(tǒng)在高層建筑中的應(yīng)用探討 [N] 南昌水專學(xué)報(bào) . 2020(03) [10].張斌 .PLC 和變頻調(diào)速技術(shù)在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用 [N]電力學(xué)報(bào)， 2020 21(4) [11].劉大銘，沈暉 .基于 PLC 的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]寧夏工程技術(shù)， 2020(3) [12].丁芳等，智能 PID 算法在液位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]微計(jì)算機(jī)信息， 2020(1) [13].張國(guó)強(qiáng) .全自動(dòng)變頻 調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與探討 [C]學(xué)術(shù)論壇， 2020 [14].盧建勤 .PLC 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