基于plc控制的變頻恒壓供水系統(tǒng)1-資料下載頁
2025-06-22 21:36本頁面
【正文】 0積分時間VD100處理后模擬量輸入值VD124 微分時間VD250PI調節(jié)結果存儲單元VD108PI計算值 外部硬件電路設計 主電路圖。M為電機。KM為接觸器；；FR為水泵電機過載保護用的熱繼電器：QS為變頻器和泵電機主電路的隔離開關；FU為主電路的熔斷器；VVVF是通用變頻器。FUFUR S TU V WNL1L2L3KM QSVVVF 3~M13~FR 主電路圖，按下按鈕啟動或停止水泵，可根據(jù)需要控制水泵的啟動或停止，方便排除故障用；自動運行時，系統(tǒng)在PLC程序控制下運行。SB1為自動啟動、SB2為自動停止、SB3為手動啟動、SB4為手動停止。 控制電路圖 PLC外圍接線圖 PLC外圍接線圖第四章 基于變頻器的智能恒壓供水系統(tǒng)軟件設計 根據(jù)系統(tǒng)控制要求，系統(tǒng)有兩種工作方式：手動和自動。手動工作方式主要完成電動機的啟動和停止，以及出現(xiàn)不正常工作情況時通過手動操作使系統(tǒng)回到初始狀態(tài)。自動工作方式是自動完成各個流程。KYB壓力變送器測定值 B 系流程圖 系統(tǒng)流程圖 軟件設計 電機啟動模塊設計 電機啟動分為自動啟動手動啟動和自動停止手動停止。PLC輸入端只有四個數(shù)字量輸入，一個模擬量輸入。一個模擬量輸出一個數(shù)字量輸出。其數(shù)字量輸入輸出部分： 數(shù)字量輸入輸出部分程序圖 PID控制模塊軟件設計(A／D)首先，將給定值或A／D轉換后得到的整數(shù)值由16位整數(shù)轉換為浮點數(shù)，可以用下面的程序實現(xiàn)這種轉換：XORD AC0,AC0 //清除累加器MOVW AIW0,AC0 //將待轉換的模擬量存入累加器LDW=AC0,0 //如果模擬量為正DTR AC0,AC0 //直接轉換成實數(shù)NOP //否則ORD 16FFFF0000,AC0 //將AC0內數(shù)值進行符號位擴展成32位負數(shù)LBL 0DTR AC0,AC0 //將32位整數(shù)轉換成實數(shù)然后，～，可用下式對給定值及過程變量進行標準化： (41）式中：RNorm為標準化實數(shù)值；RRaw為標準化前的值；offset為偏移量，；Span為取值范圍，等于變量的最大值減去最小值，單極性變量的典型值為32 000，雙極性變量的典型值為64 000。下面的程序將上述轉換后得到的AC0中的雙極性數(shù)(其中span=64 000)～： R ,AC0//將累加器中的實數(shù)標準化 +R ,AC0、加上偏移量， MOVR AC0,VD100//將標準化的值存入回路表中(D／A) 回路輸出即PID控制器的輸出，～。將回路輸出送給D／A轉換器之前，必須轉換成16位二進制數(shù)，這一過程是將pv與sp轉換成標準化數(shù)值的逆過程。用下面的下式將回路輸出轉換為實數(shù)： （42）式中，RScal是回路輸出對應的實數(shù)值；Mn是回路輸出標準化的實數(shù)值。將回路輸出轉換為對應的實數(shù)的程序為： MOVR VD108,AC0 //將回路輸出送入累加器 R ,AC0 //將代表回路輸出的實數(shù)轉化為16位整數(shù)的指令為： ROUND AC0,AC0 //將實數(shù)轉化為32位整數(shù) MOVW AC0,AQW0 //將16為整數(shù)寫入模擬輸出（D/A）寄存器 因為該設計中利用PID指令實現(xiàn)PID閉環(huán)控制。所以在軟件設計中，只需要設定PID中控制器參數(shù)初值如壓力設定值、回路增益Kc、采樣時間Ts、積分時間TI、微分時間TD等。使用PID指令，在自動方式下運行。 整體軟件設計（整體程序） // 電動機的停、轉 //初始化程序 上限VD204=1800；下限VD208=22400； 比例系數(shù)VD112=；采樣時間VD1160=2；積分時間VD120=30； 微分時間VD124=0；采用PI調節(jié)器，壓力設定值VD101=//整數(shù)至雙整數(shù)，雙整數(shù)至實數(shù)，實數(shù)相除，實數(shù)傳送等一系列轉換，將輸入模擬量轉換成標準化的浮點數(shù)(實數(shù))。// 設定值與實際值比較， 起始位置VB100 回路號0 。實現(xiàn)PI計算//PI計算值與頻率的上下限值進行比較，判斷出進行D/A轉換值// 實數(shù)相乘 ，取舍， 雙整數(shù)變整數(shù) ，字傳送。實現(xiàn)D/A轉換 程序設計梯形結束語 隨著變頻調速技術的飛速發(fā)展，變頻調速恒壓供水技術普遍使用。用變頻器和PLC來實現(xiàn)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，消除了啟動和停機時的水錘效應。供水控制系統(tǒng)提高了的供水質量。各項控制指標達到了用戶的要求。 通過對變頻調速系統(tǒng)發(fā)展歷程、在國內外發(fā)展趨勢的了解，確定了設計的方向。在實習調查中，提出解決該設計的思路及方法，結合社會發(fā)展趨勢，人們的需求，基于變頻器的智能恒壓供水系統(tǒng)應運而生。 通過本系統(tǒng)的設計，對基于變頻器的恒壓供水系統(tǒng)有了深入的理解。根據(jù)恒壓供水的原理，系統(tǒng)的學習了MM420變頻器、S7200 PLC、EM23PID控制、KYB壓力變送器等器件的原理及應用。本設計中采用最簡單的順序控制利用可編程控制器PLC和變頻器實現(xiàn)閉環(huán)控制。當水量發(fā)生變化時，變頻器根據(jù)管內的壓力設定值和變頻器反饋的實際壓力值之差，經(jīng)過模擬輸入、D/A轉換、PID計算、A/D轉換、模擬輸出等對電動機的轉速進行調節(jié)，當管內所測壓力值比實際壓力值大時，需要自動控制PLC的模擬輸出模塊，控制變頻器的輸出頻率（降低）但不能低于變頻器的最低頻率（下限）；當管內所測壓力值比實際壓力值小時，需要自動控制PLC的模擬輸出模塊，控制變頻器的輸出頻率（升高）但不能高于變頻器的最高頻率（上限）。從而保證管網(wǎng)壓力穩(wěn)定，實現(xiàn)管網(wǎng)的恒壓供水。 參考文獻[1]張宏林,PLC應用開發(fā)技術與工程實踐,北京:人民郵電出版社,[2]海心、馬銀忠、劉樹青，西門子PLC開發(fā)入門與典型實例,北京:人民郵電出版社,[3]張萬忠,可編程控制器入門與應用實例（西門子S7200系列）,北京：中國電力出版社,2004[4]張發(fā)玉,可編程控制器應用技術,西安:西安電子科技大學出版社，2006[5]鄒金慧,可編程控制器及其系統(tǒng),重慶:重慶大學出版社,2002[6]王永華,現(xiàn)代電氣控制及PLC應用技術,北京:被金華航空航天大學出版社,2003[7]王衛(wèi)星、傅立思、孫耀杰,可編程控制器原理及應用,北京:中國水利電力出版社,2002[8]肖朋生、張文、王建輝,變頻器及其控制系統(tǒng),北京:機械工業(yè)出版社,200
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