【正文】 變電流頻率時，可以改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，因而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速也隨之改變，達(dá)到調(diào)速的目的。 3． MM440 通用變頻器簡介 [3] MICROMASTER440 變頻器簡稱 MM440 變頻器，是用于控制三相交流電動機(jī)速度的變頻器系列，本系列有多種型號供用戶選用，恒定轉(zhuǎn)矩（ CT）控制方式額定功率范圍從 120W～200KW，可變轉(zhuǎn)矩（ VT）控制方式可達(dá)到 250KW。 MM440 變頻器由微處理器控制，采用具有現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)水平的絕緣柵雙極晶體管（ IGBT）作為功率輸出器件 。因此，它們具有很高的運(yùn)行可靠性和功能的多樣性。其脈沖寬度 調(diào)制的開關(guān)頻率是可選的，因而降低了電動機(jī)運(yùn)行的噪聲，具有全面而 完善的保護(hù)功能，為變頻器和電動機(jī)提供了良好的保護(hù)。 MM440 變頻器具有默認(rèn)的工廠設(shè)置參數(shù)，它是給數(shù)量眾多的簡單的電動機(jī)控制系統(tǒng)供電的理想變頻驅(qū)動裝置。由于 MM440 變頻器具有全面而完善的控制功能，在設(shè)置相關(guān)參數(shù)以后，它也可用于 更高級的電動機(jī)控制系統(tǒng)。 MM440 變頻器既可用于單機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，也可集成到自動化系統(tǒng)中。 4． MM440 通用型變頻器的特點 ㈠ MM440 變頻器的主要特性 ⑴ 易于安裝，易于參數(shù)設(shè)置和調(diào)試； ⑵ 具有牢固的 EMC 設(shè)計； ⑶ 可由 IT（中性點不接地）電源供電； ⑷ 對控制信號的響應(yīng)是快速和可重復(fù)的 ； ⑸ 參數(shù)設(shè)置的范圍很廣，確保變頻器可對廣泛的應(yīng)用對象進(jìn)行配置 ； ⑹ 電纜連接簡便 ； ⑺ 具有多個繼電器輸出 ； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） ⑻ 具有多個模擬量輸出（ 0～ 20mA） ； ⑼ 有六個帶隔離的數(shù)字輸入，并可切換 為 NPN/PNP 接線 ； ⑽ 有兩個模擬輸入： AIN1—— 0～ 10V， 0～ 20mA 和 10V 至 +10V。 AIN2—— 0～ 10V， 0～ 20mA。 ⑾ 兩個模擬輸入可以作為第 7 和第 8 個數(shù)字輸入； ⑿ BiCo（二進(jìn)制互聯(lián)連接）技術(shù) ； ⒀ 采用模塊化設(shè)計，配置非常靈活 ； ⒁ 脈寬調(diào)制的頻率高，因而電動機(jī)運(yùn)行的噪聲低 ； ⒂ 具有詳細(xì)的變頻器狀態(tài)信息和全面的信息功能 ； ⒃ 有多種可選件供用戶選用，有用于與 PC 通信的通信模塊，基本操作面板（ BOP，高級操作面板（ AOP），用于進(jìn)行現(xiàn)場總線通信的 ProfiBus 通信模塊 。 ㈡ MM440 變頻器的性能特征 ⑴ 有矢量控制性能，有兩種矢量控制方式 ： ① 無 傳感器矢量控制 ； ②帶編碼器的矢量控制 。 ⑵ 具有 U/f 特性 ； ① 磁通電流控制，改善了動態(tài)響應(yīng)和電動機(jī)的控制特性； ② 多點 Uf 特性 。 ⑶ 具有快速電流限制功能，避免運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘。 ⑷ 具有內(nèi)置的直流注入制動。 ⑸ 具有復(fù)合制動功能，改善了制動特性。 ⑹ 具有內(nèi)置的制動單元 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） ⑺ 加速 /減速斜坡特性具有可編程的平滑功能 ： ① 起始 和結(jié)束段帶平滑圓弧； ② 起始 和結(jié)束段不帶平滑圓弧。 ⑻ 具有比例、積分和微分（ PID）控制 功能的閉環(huán)控制。 ⑼ 各組參數(shù)的設(shè)定值可以相互切換： ① 電動機(jī)數(shù)據(jù)組； ② 命令數(shù)據(jù)組和設(shè)定值信號源。 ⑽ 自由功能塊。 ⑾ 具有動力制動的緩沖功能。 ⑿ 具有定位控制的斜坡下降曲線。 ㈢ MM440 變頻器的保護(hù)特性 ⑴ 具有過電壓 /欠電壓保護(hù)。 ⑵ 具有變頻器過熱保護(hù)。 ⑶ 具有接地故障保護(hù)。 ⑷ 具有短路保護(hù)。 ⑸ 具有 I2t 電動機(jī)過熱保護(hù)。 ⑹ 具有 PTC/KTY 電動機(jī)保護(hù)。 消防供水 系統(tǒng) 控制 原理 下位機(jī)控制原理 1．控制原理 通過安裝在出水管網(wǎng)上的遠(yuǎn)傳壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)化為 420mA 的標(biāo) 準(zhǔn)信號送入 PLC，經(jīng) PID 運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，得出調(diào)節(jié)參數(shù)，送給變頻器，由變頻器內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 控制水泵轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量，使系統(tǒng)的供水管網(wǎng)壓力保持在給定壓力上 ； 水量超過一臺泵的供水量時，通過 PLC 控制器加泵 ；如果主泵出現(xiàn)故障 ， PLC 控制啟用備用泵。如圖 為 下位機(jī)的控制原理。 壓 力 傳 感 器可 編 程 控 制 器P L C變 頻 器水 泵 機(jī) 組進(jìn)水出 水 圖 下位機(jī)控制原理圖 2． 電氣控制系統(tǒng)原理圖 電氣控制系統(tǒng)原理圖包括主電路圖、控制電路圖及 PLC 外圍接線圖 三部分。 ⑴ 主電路圖 如圖 所示為電控系統(tǒng)主電路。二臺電機(jī)分別為 M1 、 M2 。接觸器 KM1 、 KM3 ，分別控制 M1 、 M2 的工頻運(yùn)行；接觸器 KM2 、 KM4 ，分別控制 M1 、 M2 的變頻運(yùn)行； FR1 、 FR2 分別為二臺水泵電機(jī)過載保護(hù)用的熱繼電器； QS1 、 QS2 和 QS3 分別為 變頻器 和二臺泵電機(jī)主電路的隔離開關(guān)； FU1 、 FU2 為主電路的熔斷器； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 圖 電控系統(tǒng)主電路 圖 ⑵ 控制電路圖 如圖 所示為電控系統(tǒng) 控制電路圖 。圖中 SA 為手動 / 自動轉(zhuǎn)換開關(guān)， SA 打在 8 的位置為手動控制狀態(tài)，打在 9 的狀態(tài)為自動控制狀態(tài)。手動運(yùn)行時，可用按鈕 SB1～ SB4 控制二臺泵的起 / 停 ；自動運(yùn)行時，系統(tǒng)在 PLC 程序控制下運(yùn)行。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 圖 電控系統(tǒng) 控制電路圖 ⑶ PLC 接線圖 如 圖 所示為 PLC 及擴(kuò)展模塊外圍接線圖?；馂?zāi)時，火災(zāi)信號 SA2 被觸動， 為 1 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 圖 PLC 及擴(kuò)展模塊外圍接線圖 上位機(jī)監(jiān)控原理 上位機(jī)即是我們通常用的計算機(jī)，它也可以對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，但是要在組態(tài)以后，才能對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。這是一個數(shù)據(jù)進(jìn)行交換的過程。我們要利用組態(tài)軟件有數(shù)據(jù)交換的功能。通過一根電纜，使它與 PLC進(jìn)行數(shù)據(jù) 交換 。這樣 才能用組態(tài)軟件進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)。并完成系統(tǒng)運(yùn)行工況的 CRT 畫面顯示、故障報警及打印報表等功能。能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行操作，具用實時報警、報警記錄和歷史數(shù)據(jù)記錄功能。 本次設(shè)計采用 MCGS 組態(tài)軟件。 MCGS（ Monitor and Control Generated System）是一套基于 Windows 平臺的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，可運(yùn)行于 Microsoft Windows 95/98/2021/XP 等 操作系統(tǒng)。 MCGS 為用戶提供了解決實際工程問題的完成方案和開發(fā)平臺，能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、報警、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線等功能。 系統(tǒng)的組態(tài)軟件 組態(tài)過程要經(jīng)過定義變量、簡單畫面設(shè)計、編輯與動畫連接和命令語言程序編寫。畫面設(shè)計如圖 所示。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 圖 組態(tài)畫面 系統(tǒng)程序 1． 程序中使用的 PLC 內(nèi)部器件及功能，如下表 所示 。 在本設(shè)計中，消防壓力設(shè)定為 。 供水運(yùn)行下限頻率、供水運(yùn)行上限頻率由 變頻器 程序設(shè)定。在本系統(tǒng)中，運(yùn)行下限頻率設(shè)為 20Hz, 運(yùn)行上限頻率設(shè)為 50Hz 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 表 PLC內(nèi)部器件及功能 器件地址 功能 器件地址 功能 VB400 變頻工作泵的泵號 倒泵變頻啟動脈沖 VB401 工頻運(yùn)行泵的臺數(shù) 復(fù)位當(dāng)前變頻泵運(yùn)行脈沖 VD410 倒泵時間存儲器 當(dāng)前泵工頻云請啟動脈沖 T33 工 /變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制 新泵變頻啟動脈沖 T34 工 /變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制 泵工 /變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制 T37 工頻泵增泵判斷時間控制 泵工 /變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制 T38 工頻泵增泵判斷時間控制 泵工 /變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制 T39 工 /變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制 故障信號匯總 故障結(jié)束脈沖信號 變頻器故障消鈴邏輯 倒泵變頻啟動脈沖 火災(zāi)消 鈴邏輯 2． 系統(tǒng) PLC 控制程序如下： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 總結(jié) 隨著變頻調(diào)速技術(shù)的飛速發(fā)展，用 變頻器 來實現(xiàn) 消防中的 恒壓供水，與其它供水方式相比較而言，其優(yōu)點是非常明顯的。節(jié)能效果十分顯著，啟動平穩(wěn)，啟動電流小，避免了電機(jī)啟動時對電網(wǎng)的沖擊，延長了泵和閥門等的使用壽命，消除了啟動和停機(jī)時的水錘效應(yīng)。 智能 供水系統(tǒng) 使消防質(zhì)量和效率都得到了很大的提高 。 本論文完成了用 PCL、變頻器對 消防供水的智能控制，并能簡單實現(xiàn) MCGS 組態(tài)軟件對 消防智能 供水系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控的功能，能顯示和設(shè)定系統(tǒng)工作狀態(tài)和參數(shù)，能對系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行操作，具有實時報警、報警記錄和歷史數(shù)據(jù) 記錄功能?？梢哉f大大提高了 消防的 自動化水平 。 很好的服務(wù)于人們的生活 ，保障了人員以及財產(chǎn)的安全。 本論文也存在一些不足， 硬件設(shè)計的很多功能需軟件來實現(xiàn)， 由于 本人努力不夠 ，沒有編寫出這些程序。 但在今后的學(xué)習(xí)和工作中，會將其完善。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 致謝 此次畢業(yè)設(shè)計，我遇到很多問題，通過向老師求教、和同學(xué)討論讓我知道真正完成一項設(shè)計是不容易的，在鞏固專業(yè) 知識的同時也讓我學(xué)到了堅持和努力。在這里我要謝謝李占平老師的悉心教導(dǎo)，在整個設(shè)計過程中，李 老師豐富的設(shè)計經(jīng)驗和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹茍D態(tài)度，是我解決問題的關(guān)鍵所 在 。在此表示深深的敬意與感謝。并對多年來教導(dǎo)關(guān)心過我的老師表示深深的謝意和敬意。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 參考文獻(xiàn) 1. 陳立定、吳玉香、蘇開才編，電器控制與可編程控制器，華南理工大學(xué)出版社， 2021； 2. 蔡行健、黃文鈺遍，深入淺出西門子 S7200PLC，北京航空航天大學(xué)出版社， 2021； 3. 馬寧、孔紅編， S7300 和 MM440 變頻器的原理與應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社， 2021； 4. 盛建編，自動消防報警系統(tǒng)，天津大學(xué)出版社， 1999； 5. 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