【正文】 借活塞的運(yùn)動(dòng)，制造出一個(gè)近似真空，外部大氣壓將水壓上來(lái)。這種泵液位依賴與大氣壓所以提升水的高度有限。離心泵的原理是離心現(xiàn)象，是依靠也葉輪葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心的作用，將液體甩出。所以，輸送效果依賴葉輪的轉(zhuǎn)速，直徑等因素。本課題將采用ISW系列臥式單級(jí)單吸離心泵如圖34，該泵是在吸收國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用國(guó)內(nèi)通用離心泵之性能參數(shù)，自行研制開(kāi)發(fā)的新一代節(jié)能、環(huán)保臥式離心泵。該系列泵性能優(yōu)、可靠性高、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)合理、 外形美觀，具有行業(yè)領(lǐng)先水平。產(chǎn)品特點(diǎn)有：運(yùn)行平穩(wěn)：泵軸的絕對(duì)同心度及葉輪優(yōu)異的動(dòng)靜平衡，保證平穩(wěn)運(yùn)行，絕無(wú)振動(dòng)。滴水不漏：不同材質(zhì)的硬質(zhì)合金密封，保證了不同介質(zhì)輸送均無(wú)泄漏。噪音低：兩個(gè)低噪音軸承支撐下的水泵，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，除電機(jī)微弱聲響，基本無(wú)噪音。故障率低：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，關(guān)鍵部分采用國(guó)際一流品質(zhì)；配套，整機(jī)無(wú)故障工作時(shí)間大大提高。 維修方便：更換密封、軸承，簡(jiǎn)易方便。占地更?。撼隹诳上蜃?、向右、向上三個(gè)方向，便于管道布置安裝，節(jié)省空間本論文采用的是上海太平洋泵業(yè)的TPW100160IA，（m3/h）,揚(yáng)程為32（m），轉(zhuǎn)速2900（r/min）配帶功率3（kw）吸入口徑50（mm），排出口徑50（mm）.圖34 ISW系列臥式單級(jí)單吸離心泵變頻器技術(shù)是一門(mén)綜合性的技術(shù)，它建立在控制技術(shù)、電子電力技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上。它與傳統(tǒng)的交流拖動(dòng)系統(tǒng)相比，利用變頻器對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，有許多優(yōu)點(diǎn)，如節(jié)電、容易實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制、可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的高效連續(xù)調(diào)速控制、實(shí)現(xiàn)速度的精確控制。容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換，可以進(jìn)行高額度的起停運(yùn)轉(zhuǎn)，可以進(jìn)行電氣制動(dòng)，可以對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行高速驅(qū)動(dòng)。完善的保護(hù)功能:變頻器保護(hù)功能很強(qiáng)，在運(yùn)行過(guò)程中能隨時(shí)檢測(cè)到各種故障，并顯示故障類別(如電網(wǎng)瞬時(shí)電壓降低，電網(wǎng)缺相，直流過(guò)電壓，功率模塊過(guò)熱，電機(jī)短路等)，并立即封鎖輸出電壓。這種“自我保護(hù)”的功能，不僅保護(hù)了變頻器，還保護(hù)了電機(jī)不易損壞。本課題采用海利普HLPA系列變頻器 如圖35圖35 海利普HLPA系列變頻器 由于選用的是配帶功率為3KW的水泵,所以將采用HLPA03D743B,其規(guī)格如表32所示項(xiàng)目名稱HLPA控制方式SPWM輸入電源220V電源：170~240五位數(shù)碼顯示及狀態(tài)指示燈顯示頻率、電流、轉(zhuǎn)速、電壓、計(jì)數(shù)器、溫度、正反轉(zhuǎn)狀態(tài)、故障等。通信控制RS485操作溫度10~40℃濕度0~95%相對(duì)濕度（不結(jié)露）振動(dòng)頻率控制范圍~精度數(shù)字式：%（10~40℃）；模擬式：% （25177。10℃）設(shè)定解析度數(shù)字式：；模擬式：最大操作頻率的1‰輸出解析度鍵盤(pán)設(shè)定方式可直接以←∧ ∨ 設(shè)定模擬設(shè)定方式外部電壓05V，010V，4—20mA，0—20mA。其它功能頻率下限，啟動(dòng)頻率，停車頻率、三個(gè)跳躍頻率可分別設(shè)定一般控制加減速控制4段加減速時(shí)間（）任意選擇V/F曲線可任意設(shè)定V/F曲線轉(zhuǎn)矩控制可設(shè)定轉(zhuǎn)矩提升，%%多功能輸入端6個(gè)多功能輸入端，實(shí)現(xiàn)8段速控制，程序運(yùn)行，4段加減速切換，UP、DOWN機(jī)能、計(jì)數(shù)器，外部急停等功能多功能輸出端有5個(gè)多功能輸出端，實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)中、零速、計(jì)數(shù)器、外部異常、程序運(yùn)行等指示及報(bào)警其它功能自動(dòng)電壓穩(wěn)壓（AVR）、減速停止或自由停止、直流剎車，自動(dòng)復(fù)位再起動(dòng)，頻率跟蹤，PLC程序控制、橫動(dòng)控制、載波可調(diào)，最高達(dá)20KHz等保護(hù)功能過(guò)載保護(hù)電子電驛保護(hù)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器（恒轉(zhuǎn)矩150%/1分鐘，風(fēng)機(jī)類120%/1分鐘）FUSE熔斷保護(hù)FUSE熔斷，馬達(dá)停止過(guò)電壓220V線：直流電壓＞400V；380V線：直流電壓＞800V不足電壓220V線：直流電壓＜200V；380V線：直流電壓＜400V瞬間停電再起動(dòng)瞬停后可以頻率跟蹤方式再起動(dòng)失速防止加/減速運(yùn)轉(zhuǎn)中失速防止輸出端短路電子線路保護(hù)其它功能散熱片過(guò)熱保護(hù)，反轉(zhuǎn)限制，開(kāi)機(jī)后直接起動(dòng)及故障復(fù)歸之功能，參數(shù)鎖定等。表32 海利普 HLPA03D743B變頻器產(chǎn)品規(guī)格為了操作上的方便，人們用觸摸屏來(lái)代替鼠標(biāo)或鍵盤(pán)。工作時(shí)，我們必須首先用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然后系統(tǒng)根據(jù)手指觸摸的圖標(biāo)或菜單位置來(lái)定位選擇信息輸入。觸摸屏由觸摸檢測(cè)部件和觸摸屏控制器組成；觸摸檢測(cè)部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測(cè)用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，再送給CPU，它同時(shí)能接收CPU發(fā)來(lái)的命令并加以執(zhí)行。從技術(shù)原理來(lái)區(qū)別觸摸屏，可分為五個(gè)基本種類：矢量壓力傳感技術(shù)觸摸屏、電阻技術(shù)觸摸屏、電容技術(shù)觸摸屏、紅外線技術(shù)觸摸屏、表面聲波技術(shù)觸摸屏下面對(duì)上述的各種類型的觸摸屏進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹一下：1 電阻觸摸屏電阻觸摸屏是一種對(duì)外界完全隔離的工作環(huán)境，不怕灰塵和水汽，它可以用任何物體來(lái)觸摸,可以用來(lái)寫(xiě)字畫(huà)畫(huà)，比較適合工業(yè)控制領(lǐng)域及辦公室內(nèi)有限人的使用。2 表面聲波屏表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或是柱面的玻璃平板，安裝在CRT、LED、LCD或是等離子顯示器屏幕的前面。這塊玻璃平板只是一塊純粹的強(qiáng)化玻璃，區(qū)別于別類觸摸屏技術(shù)是沒(méi)有任何貼膜和覆蓋層。玻璃屏的左上角和右下角各固定了豎直和水平方向的超聲波發(fā)射換能器，右上角則固定了兩個(gè)相應(yīng)的超聲波接收換能器。玻璃屏的四個(gè)周邊則刻有45176。角由疏到密間隔非常精密的反射條紋。表面聲波觸摸屏的缺點(diǎn)是觸摸屏表面的灰塵和水滴也阻擋表面聲波的傳遞，雖然聰明的控制卡能分辨出來(lái)，但塵土積累到一定程度，信號(hào)也就衰減得非常厲害，此時(shí)表面聲波觸摸屏變得遲鈍甚至不工作，因此，表面聲波觸摸屏一方面推出防塵型觸摸屏，一方面建議別忘了每年定期清潔觸摸屏。3 紅外屏紅外線式觸摸屏價(jià)格便宜、安裝容易、能較好地感應(yīng)輕微觸摸與快速觸摸。但是由于紅外線式觸摸屏依靠紅外線感應(yīng)動(dòng)作，外界光線變化，如陽(yáng)光、室內(nèi)射燈等均會(huì)影響其準(zhǔn)確度。而且紅外線式觸摸屏不防水和怕污垢，任何細(xì)小的外來(lái)物都會(huì)引起誤差，影響其性能，不適宜置于戶外和公共場(chǎng)所使用。4 電容屏電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層，再在導(dǎo)體層外上一塊保護(hù)玻璃，雙玻璃設(shè)計(jì)能徹底保護(hù)導(dǎo)體層及感應(yīng)器。選用信捷TH765M工業(yè)觸摸屏,其特點(diǎn)如下:1. 7英寸顯示屏幕，流線型外觀設(shè)計(jì)2．6萬(wàn)色TFT真彩，支持BMP、JPEG格式圖片顯示3. 豐富的3D圖片素材庫(kù)，畫(huà)面更生動(dòng)4． 靈活的部件選擇空間，自定義動(dòng)畫(huà)軌跡設(shè)計(jì)5． 簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)設(shè)置切換模式，精確的有觸摸區(qū)校準(zhǔn)功能6． 自定義的數(shù)據(jù)采集保存功能，支持時(shí)間趨勢(shì)圖，XY趨勢(shì)圖等多種形式的數(shù)據(jù)管理方式7． 提供3個(gè)USB接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳輸和備份8． 雙口獨(dú)立通訊，可實(shí)現(xiàn)多屏一機(jī)產(chǎn)品規(guī)格如下表33所示:項(xiàng)目TH765M電氣特征輸入電壓DC20～DC28V消耗電流250mA允許瞬間停電小于10ms耐電壓AC1000V10mA 1分鐘（信號(hào)與時(shí)間）絕緣阻抗DC500V 約10MΩ（信號(hào)與時(shí)間）接口COM1接口支持RS232/RS485COM2接口支持RS232/RS422/RS485USB1接口USBA（）USB2接口USBA（）USB3接口USBB（）環(huán)境操作溫度0～50℃保存溫度20～60℃環(huán)境濕度20～85％（無(wú)凝露）耐振動(dòng)10～25Hz（X、Y、Z方向各30分鐘 2G）抗干擾電壓噪聲：1000Vpp、脈寬1us、1分鐘周圍空氣無(wú)腐蝕氣體保護(hù)結(jié)構(gòu)適合IP65畫(huà)面屬性類型65536真彩色屏幕大小7英寸使用壽命50000小時(shí)以上，環(huán)境溫度25℃，24小時(shí)運(yùn)行屏幕分辨率800448對(duì)比度不可調(diào)文字設(shè)定中文：簡(jiǎn)體/繁體 英文、日文、韓文等多種語(yǔ)言字符尺寸任意字體、任意大小觸摸面板4線電阻式觸摸存儲(chǔ)器畫(huà)面64MB結(jié)構(gòu)冷卻方式自然風(fēng)冷外部尺寸**面板開(kāi)孔尺寸*表33 信捷TH765M工業(yè)觸摸屏硬件接線圖見(jiàn)附錄二第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)（梯形圖）編程基本原則（1）梯形圖按自上而下，從左到右的順序排列。每個(gè)繼電器線圈為以邏輯行，又稱為一個(gè)梯級(jí)。每個(gè)梯形圖由多層邏輯行組成。每一邏輯行起于左母線，經(jīng)觸電、線圈終止于右母線。（2）觸電不能放在線圈的右邊，即線圈與右母線之間不能有任何觸電。（3）線圈不能直接與左母線相接，如果需要，可通過(guò)一個(gè)沒(méi)有使用的常閉觸電或特殊繼電器R9010相連接。（4）觸電可以任意串聯(lián)、并聯(lián)，而且同一觸點(diǎn)可以無(wú)限次使用。（5）輸出線圈可以并聯(lián)不能串聯(lián)，同一輸出線圈在同一程序中避免重復(fù)使用 程序設(shè)計(jì)注意問(wèn)題1. PLC和上位機(jī)(或觸摸屏)組成監(jiān)控系統(tǒng)時(shí),在畫(huà)面上很多時(shí)候需要有手動(dòng),自動(dòng)等控制模式(一般都是多個(gè)只能一個(gè)時(shí)). 在程序里面可以用MOV 指令. 如:當(dāng)選擇手動(dòng) 就將常數(shù)1存儲(chǔ)到一個(gè)寄存器里面, 當(dāng)選擇自動(dòng) 就將 2 存儲(chǔ)到 同一寄存器. 只要判斷寄存器的數(shù)據(jù)是多少,就知道系統(tǒng)是那種控制方式. 這樣的思路好處是容易理解,不需要互鎖之類的麻煩程序.2. 程序有模擬量控制時(shí), 如果讀取的模擬量基本上沒(méi)誤差, 可以采取時(shí)間濾波的方式,延時(shí)一段時(shí)間(我做過(guò)一個(gè)系統(tǒng),基本上能正常反映實(shí)際情況,但是偶爾會(huì)出現(xiàn)一次很大跳動(dòng),由于沒(méi)有加濾波,引起了系統(tǒng)停機(jī),其實(shí)不算故障). 如果讀取的數(shù)據(jù)誤差很大, .3. 在程序調(diào)試過(guò)程中(特別是設(shè)備改造時(shí),你的程序是加入到原來(lái)設(shè)備的程序中時(shí)), 當(dāng)程序語(yǔ)句中出現(xiàn) 條件滿足, 而 輸出線圈不接通 時(shí), 可以檢查你的這段程序是否是在這樣的語(yǔ)句之間,還有一種可能就是在中斷程序之后. 條件滿足而沒(méi)輸出不接通,一般都是這段的程序不被掃描.4. 在設(shè)計(jì)程序的時(shí)候, 當(dāng)出現(xiàn)工藝上的故障(非控制系統(tǒng)控制), 最好將故障現(xiàn)象保持,并有燈光聲音報(bào)警. 5. 當(dāng)檢查所設(shè)計(jì)的程序無(wú)誤后，對(duì)所輸入的程序進(jìn)行調(diào)試和檢測(cè)。針對(duì)該課題地總體設(shè)計(jì)要求，我們應(yīng)用的編程軟件是信捷XCPPro。該軟件的主要特點(diǎn)是:1. C語(yǔ)言編寫(xiě)功能。支持豐富的運(yùn)算函數(shù)，程序保密性好，節(jié)省PLC內(nèi)部空間，減小工作量，編程效率高。2. 注釋功能；可以為各個(gè)繼電器即輸出指令添加注釋文字，便于對(duì)程序進(jìn)行修改3. 查找功能；可以查找程序中使用的繼電器或寄存器，也可以對(duì)注釋即指令進(jìn)行修改4. 調(diào)試功能；可以在在線模式下對(duì)程序的語(yǔ)法錯(cuò)誤進(jìn)行檢查及進(jìn)行在線測(cè)試5. 監(jiān)控功能；可以使生成的程序動(dòng)作，在顯示畫(huà)面中對(duì)梯形圖中的繼電器，寄存器，輸入狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)控。6. 系統(tǒng)寄存器的置位、復(fù)位；可以對(duì)PLC內(nèi)部的系統(tǒng)寄存器進(jìn)行置位，復(fù)位。7. I/O分配；可以通過(guò)本軟件進(jìn)行I/O單元進(jìn)行分配，也可以讀出登陸在PLC中的I/O映射表。；可以在畫(huà)面中顯示PLC內(nèi)部程序的同時(shí)，進(jìn)行程序編輯。9. 打印功能；可以打印輸出的梯形圖，布爾形式助記符等程序清單、系統(tǒng)寄存器等設(shè)置內(nèi)容、I/O列表等，在執(zhí)行打印之前，也可以預(yù)覽實(shí)際的打印效果標(biāo)題欄：顯示當(dāng)前打開(kāi)的文件名稱。工具欄:將本軟件中被認(rèn)為是經(jīng)常使用的功能制成按鈕的形式，利用這些按鈕可以更加快速的進(jìn)行操作。當(dāng)光標(biāo)移至功能欄上按鈕時(shí)，畫(huà)面中將顯示與按鈕相對(duì)應(yīng)的功能內(nèi)容編輯畫(huà)面：顯示程序的畫(huà)面。將此畫(huà)面激活，進(jìn)行創(chuàng)建、編輯或進(jìn)行輸入說(shuō)明、監(jiān)控等操作。功能鍵欄：顯示輸入程序時(shí)所使用的編輯元素的快捷鍵、各項(xiàng)功能的快捷鍵。通過(guò)單擊視圖中的功能欄，可以選擇顯示或隱藏。通過(guò)單擊功能欄形式，可以改變顯示的段數(shù)圖41 信捷XCPPro基本界面對(duì)話框XCPPro的使用：?jiǎn)?dòng)XCPPro, 基本界面如圖41 (1)之后點(diǎn)擊,在下拉菜單欄里點(diǎn)擊,會(huì)彈出如下圖的對(duì)話框，然后選擇，確定打開(kāi)后就可以編寫(xiě)本課題的梯形圖 。 (2)完成程序編寫(xiě)后，在軟件菜單欄中點(diǎn)擊，在下拉菜單中選擇，將編寫(xiě)好的程序輸上傳到PLC中 (3)保存編寫(xiě)的程序圖42根據(jù)該系統(tǒng)的控制需要其變頻器相關(guān)參數(shù)設(shè)定如下表41功能碼功能設(shè)定范圍及功能說(shuō)明設(shè)定值CD033運(yùn)行指令來(lái)源0：操作器 1：外部端子 2：通訊口1CD034運(yùn)行頻率來(lái)源0：操作器 1：外部端子 2：通訊口2CD065模擬量輸入選擇0：0~10V 1：0~5V 2：0~20mA 3:4~20mA 4:0~10V,4~20mA疊加0CD074模擬量濾波常數(shù)0~5020表41變頻器參數(shù)設(shè)定屏幕保護(hù)畫(huà)面如下圖所示，屏幕保護(hù)是為了保護(hù)顯示器而設(shè)計(jì)的一種專門(mén)的程序。設(shè)計(jì)的初衷是為了防止觸摸屏因無(wú)人操作而使顯示器長(zhǎng)時(shí)間顯示同一個(gè)畫(huà)面，導(dǎo)致老化而縮短顯示器壽命。另外，有一定的省電作用圖43 操作畫(huà)面這是系統(tǒng)正常情況下選用的工作方式，在此工況下，人機(jī)界面首先顯示系統(tǒng)主菜單如下圖所示。用戶可以根據(jù)控制要求操作畫(huà)面。圖44此畫(huà)面可以設(shè)置PID參數(shù)，用手觸摸一下數(shù)字，人機(jī)界面會(huì)彈出數(shù)字輸入器，輸入方式與一般計(jì)數(shù)器差不多，用戶可直接按輸入數(shù)據(jù)即可。如下圖所示。圖45圖46致謝在此答辯之際，我首先要感謝指導(dǎo)老師。因?yàn)闊o(wú)論從論文選題，到編寫(xiě)過(guò)程，直到完成，奚老師無(wú)不傾注著心血和辛勞。從與奚老師的探討中，奚老師認(rèn)真的求學(xué)精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的專業(yè)學(xué)識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)眼光、深邃的學(xué)術(shù)思想、勤勉塌實(shí)的治學(xué)作風(fēng)、誨人不倦的精神無(wú)不讓人感動(dòng)。