【導(dǎo)讀】建設(shè)節(jié)約型社會，合理開發(fā)、節(jié)約利用和有效保護(hù)水資源是一項艱巨任務(wù)。本高，可靠性低，水資源浪費，管網(wǎng)系統(tǒng)待完善的問題。提出以利用自來水水壓。制水泵的轉(zhuǎn)速，使水管中的壓力始終保持在合適的范圍。從而可以解決因樓層太。高導(dǎo)致壓力不足及小流量時能耗大的問題。能效果非常明顯，平均耗電量較通常供水方式節(jié)省近四成。結(jié)合使用可編程控制。靠，大大延長了電機的使用壽命。變頻恒壓供水的調(diào)速系統(tǒng)可以實現(xiàn)水泵電機無級。變頻恒壓供水方式與過去的水塔或高位水。目前變頻恒壓供水系統(tǒng)正向著高可靠性、全數(shù)字化微機控制、多品種系列化。況點自動進(jìn)行切換，保證管網(wǎng)內(nèi)壓力恒定。在故障發(fā)生時，執(zhí)行專門的故障程序，保證在緊急情況下的仍能進(jìn)行供水。筑，目前較多采用此種供水方案。小流量泵，夜間用水量小時主泵自動切換到副泵，以維持系統(tǒng)壓力基本不變。恒壓變頻供水是較為理想和先進(jìn)的。一般也需要設(shè)計有一座地下水池，通過兩臺水泵抽水送至高位

　　

【正文】 編制工程打印報表等全部組態(tài)工作后，生成擴展名為 .mcg 的工程文件，又稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫，其與 MCGS 運行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應(yīng)用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“工程” 。 MCGS工程的五大部分 主控窗口：是工程的主窗口或主框架。在 主控窗口中可以放置一個設(shè)備窗口和多個用戶窗口，負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。主要的組態(tài)操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設(shè)計封面圖形，確定自動啟動的窗口，設(shè)定動畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫存盤文件名稱及存盤時間等。 設(shè)備窗口：是連接和驅(qū)動外部設(shè)備的工作環(huán)境。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出設(shè)備，注冊設(shè)備驅(qū)動程序，定義連接與驅(qū)動設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。 用戶窗口：本窗口主要用于設(shè)置工程中人機交互的界面，諸如：生成各種動畫顯示畫面、報警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖表等。 實時數(shù)據(jù)庫：是工程各個部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它 將 MCGS 工程的各個部分連接成有機的整體。在本窗口內(nèi)定義不同類型和名稱的變量，作為數(shù)據(jù)采集、處理、輸出控制、動畫連接及設(shè)備驅(qū)動的對象。 運行策略：本窗口主要完成工程運行流程的控制。包括編寫控制程序（ if?then 腳本程序），選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、歷史曲線、定時器、配方操作、多媒體輸出等。 建立界面 建立窗口 ⑴ 在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口 0” 。 ⑵ 選中“窗口 0”，單擊“窗口屬性”，進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置”。 ⑶ 將窗口名稱改為：變頻恒壓供水系統(tǒng)；窗口標(biāo)題改為 ：變頻恒壓供水系統(tǒng)；窗口位置選中“最大化顯示”，其它不變，單擊“確認(rèn)”。 ⑷ 在“用戶窗口”中，選中“變頻恒壓供水系統(tǒng)”，點擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設(shè)置為啟動窗口”選項，將該窗口設(shè)置為運行時自動加載的窗口。 29 圖 工程界面 界面如圖所示。一共有四個界面，分別是變頻恒壓供水系統(tǒng)、變頻恒壓供水系統(tǒng)實時曲線、變頻恒壓供水系統(tǒng)歷史曲線和退出提示。 定義數(shù)據(jù)對象 實時數(shù)據(jù)庫是 MCGS 工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)對象是構(gòu)成實時數(shù)據(jù)庫的基本單元，建立實時數(shù)據(jù)庫的過 程也就是定義數(shù)據(jù)對象的過程。定義數(shù)據(jù)對象的內(nèi)容主要包括：指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍，確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關(guān)的參數(shù)，如存盤的周期、存盤的時間范圍和保存期限等。下面以數(shù)據(jù)對象“水泵”為例，介紹一下定義數(shù)據(jù)對象的步驟： ⑴ 單擊工作臺中的“實時數(shù)據(jù)庫”窗口標(biāo)簽，進(jìn)入實時數(shù)據(jù)庫窗口頁。 ⑵ 單擊“新增對象” 按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對象列表中，增加新的數(shù)據(jù)對象，系統(tǒng)缺省 定義的名稱為“ Data1”、“ Data2”、“ Data3”等 ⑶ 選中對象，按“對象屬性”按鈕，或雙擊選中對象，則打開“數(shù)據(jù)對象屬性設(shè)置” 窗 口。 ⑷ 將對象名稱改為：水泵 1；對象類型選擇：開關(guān)型；在對象內(nèi)容注釋輸入框 30 內(nèi)輸入：“控制水泵啟動、停止的變量”，單擊“確認(rèn)” 。 圖 參數(shù)的設(shè)置過程 按照此步驟，設(shè)置其他數(shù)據(jù)對象。 圖 參數(shù)的設(shè)置 31 編輯界面 編輯畫面 選中“變頻恒壓供水系統(tǒng)”窗口圖標(biāo)，單擊“動畫組態(tài)”，進(jìn)入動畫組態(tài)窗口，開始編輯 畫面。 圖 編輯界面 對象元件的選擇 單擊繪圖工具箱中的（插入元件）圖標(biāo)，彈出對象元件庫管理對話框 ，如圖 所示 ： 32 圖 對象元件庫管理 如上所示 ，在元件庫中找到所需的元件組成下圖 5. 8 所示的畫面。 圖 監(jiān)控界面 MCGS 與 PLC之間的連接 MCGS通過上位機中的 串行口 設(shè)備和 PLC上 的通訊單元（ 編程口 ）建立 串行通訊連接， 從而達(dá)到操作 PLC設(shè)備的目的。 PLC的默認(rèn)設(shè)置是只支持 RS232通信，所以要使用 RS485通信協(xié)議，必須事先用 RS232（即 PLC的編程口）通信，設(shè)置寄存器 PLC D8120寄存器。 此次 MCGS通過監(jiān)控計算機的 RS232串行口讀取 PLC存儲區(qū)的數(shù)據(jù)，與 PLC建立連接。 MCGS的結(jié)構(gòu)形式使其成為一個“與設(shè)備無關(guān)”的系統(tǒng)，對于不同的硬件設(shè)備，只需定制相應(yīng)的設(shè)備構(gòu)件，放置到設(shè)備窗口中，并設(shè)置相關(guān)的屬性，系統(tǒng)就可對這一設(shè)備進(jìn)行操作，而不需要對整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作任何改動。 33 添加 PLC 設(shè)備 FX232設(shè)備必須掛接在串口父設(shè)備下，串口父設(shè)備在通用設(shè)備構(gòu)件中。串口父設(shè)備用來設(shè)置通信參數(shù)和通信端口。通信參數(shù)必須設(shè)置成與 PLC的設(shè)置一樣。否則就無法通信。 ⑴ 在“設(shè)備窗口”中雙擊“設(shè)備窗口”圖標(biāo)進(jìn)入。 ⑵ 點擊 工具條中的“工具箱”圖標(biāo)，打開“設(shè)備工具箱”。 ⑶ 單擊“設(shè)備工具箱”中的“設(shè)備管理”按鈕，彈出如圖 5. 9 所示窗口： 圖 5. 9 設(shè)備管理窗口 ⑷ 在可選設(shè)備列表中，雙擊“通用設(shè)備”。 ⑸ 雙擊“串口通訊父設(shè)備”，在下方出現(xiàn)串口通訊父設(shè)備圖標(biāo)。 ⑹ 雙擊串口通訊父設(shè)備圖標(biāo)，即可將“串口通訊父設(shè)備”添加到右測選定設(shè)備列表中。 ⑺ 選中選定設(shè)備列表中的“串口通訊父設(shè)備”，單擊“確認(rèn)”，“ 串口通訊父設(shè)備”即被添加到“設(shè)備工具箱”中。 ⑻ 按上面前三步后，雙擊“ PLC 設(shè)備”，雙擊“三菱”再雙 擊“ FX232”在下方出現(xiàn)三菱 FX232，選中點擊增加，確認(rèn)。出現(xiàn)如下圖所示 34 圖 5. 10 設(shè)備工具箱窗口 ⑼ 雙擊“串口通訊父設(shè)備”，再雙擊“三菱 FX232” 。 ⑽ 在設(shè)備窗口中雙擊設(shè)備 1[三菱 FX232],出現(xiàn)設(shè)備屬性對話框，如圖 511所示。點擊相應(yīng)的圖標(biāo)進(jìn)行設(shè)置。 設(shè)備屬性的設(shè)置 圖 5. 11 進(jìn)入設(shè)置設(shè)備內(nèi)部屬性窗口 35 圖 5. 12 設(shè)置所需要的通道 圖 5. 13 設(shè)置通道對應(yīng)的對象 36 6總結(jié) 本論文研究的是變頻恒壓供水系統(tǒng)。恒壓供 水系統(tǒng)以 PLC和變頻器為核心進(jìn)行設(shè)計，借助于 PLC強大而靈活的控制功能和內(nèi)置 PID的變頻器優(yōu)良的變頻調(diào)速性能，實現(xiàn)了恒壓供水的控制。該系統(tǒng)采用 PCL控制變頻器進(jìn)行 PID調(diào)節(jié)，按實際需要隨意設(shè)定壓力給定值，根據(jù)壓差調(diào)整水泵的工作情況，實現(xiàn)恒壓供水，使給水泵始終在高效率下運行，在啟動時壓力波動小，可控制在給定值的 5%范圍內(nèi)。 恒壓供水在日常生活中非常重要，基于 PLC和變頻器技術(shù)設(shè)計的生活恒壓供水控制系統(tǒng)可靠性高、效率高、節(jié)能效果顯著、動態(tài)響應(yīng)速度快。因?qū)崿F(xiàn)了恒壓自動控制，不需要操作人員頻繁操作，節(jié)省了人力，提高 了供水質(zhì)量，減輕了勞動強度，可實現(xiàn)無人值班，節(jié)約管理費用。對整個供水過程來說，系統(tǒng)的可擴展性好，管理人員可根據(jù)每個季節(jié)的用水情況，選擇不同的壓力設(shè)定范圍，不但節(jié)約了用水，而且節(jié)約了電能，達(dá)到了更優(yōu)的節(jié)能方式，實現(xiàn)供水的最優(yōu)化控制和穩(wěn)定性控制。 目前在國內(nèi)外變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)的研究設(shè)計中，對于能適應(yīng)不同的用水場合，結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)同時兼顧系統(tǒng)的電磁兼容性 (EMC)的變頻但壓供水系統(tǒng)的水壓閉環(huán)控制的研究還是不夠的。因此，有待于進(jìn)一步研究改善變頻恒壓供水系統(tǒng)的性能，使其能被更好的應(yīng)用于生活、 生產(chǎn)實踐中。 37 7 致 謝 感謝我的導(dǎo)師王教授。 老師淵博的知識體系、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)方法 、超前的學(xué)術(shù)意識、精益求精的工作態(tài)度，都在我的腦海里打下深深地烙印。是我三年學(xué)習(xí)生活的最大收獲，使我受益非淺。本論文的完成也是在張老師親自指導(dǎo)下完成的，從論文的方向，到論文的架構(gòu)，再到論文的具體細(xì)節(jié)，都得到了 老師孜孜不倦的教導(dǎo)。 感謝我的父母，感謝他們的生育、教育之恩，正是他們至始至終的關(guān)心、理解、鼓勵和支持，我才能全身心地投入到學(xué)習(xí)、工作中去。 最后 ，再次感謝所有教育我、關(guān)心我、給我支持和前進(jìn)動力的老師、同學(xué)、朋友和 親人們，感謝他們?yōu)槲宜龅囊磺?! 38 8 參考文獻(xiàn) ⑴ 廖常初 .PLC編程及應(yīng)用 . 北京：機械工業(yè)出版社， 2020. ⑵ 吳忠智 ，吳加林。變頻器應(yīng)用手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020. ⑶ 韓安榮 .通用變頻器及其應(yīng)用 . 北京：機械工業(yè)出版社， 2020. ⑷ 李華 .變頻調(diào)速技術(shù)在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用 .電氣傳動自動化， 1996， ⑸ 陳伯時 .電力拖動自動控制系統(tǒng) .北京 :機械工業(yè)出版社， 1996 ⑹ 屈有安 .變頻器 PID恒壓供水系統(tǒng) .江蘇電器， 2020(3)： 3335 ⑺ 賀玲芳 .基于 PLC控制的全自動變頻恒壓供水系統(tǒng) .西安科技學(xué)院 學(xué)報 ,2020 20(3) ⑻ 王永華 .現(xiàn)代電氣控制及 PLC應(yīng)用技術(shù) .北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2020 ⑼ 張萬忠 .可編程控制器入門與應(yīng)用實例 .北京：中國電力出版社， 2020 ⑽ 周萬珍 ,高鴻斌 .PLC分析與設(shè)計應(yīng)用 .北京：電子工業(yè)出版社， 2020 ⑾ 程周 .可編程控制器原理與應(yīng)用 .北京：高等教育出版社 2020