【導(dǎo)讀】膀莁薇襖肆莀蠆聿荿螁袂芁莈蒁肈膇蒈薃袁肅蕆蚆肆罿蒆袈衿莈蒅薈螂芄蒄蝕羇膀蒃螂螀肆蒂蒂羅羈蒂薄螈芀薁蚇羄膆薀蝿螇肂蕿葿肈薈蟻裊莇薇螃肀芃薇裊袃腿薆薅聿肅膂蚇袁羈芁螀肇艿芀葿袀膅芀螞肅膁艿螄羈肇羋袆螁莆芇薆羆節(jié)芆蚈蝿膈芅螁羅肄莄蒀螇羀莄薃羃羋莃螅螆芄莂袇肁膀莁薇襖肆莀蠆聿荿螁袂芁莈蒁肈膇蒈薃袁肅蕆蚆肆罿蒆袈衿莈蒅薈螂芄蒄蝕羇膀蒃螂螀肆蒂蒂羅羈蒂薄螈芀薁蚇羄膆薀蝿螇肂蕿葿肈薈蟻裊莇薇

　　

【正文】 感器接到變頻器的 1模擬輸入口。本設(shè)計使用的壓力傳感器為遠傳壓力表，遠傳壓力表要求的輸入單元不大于 5V，因此必須串連一個 500Ω左右的電阻后連接到變頻器的 +10V 端子 1。 變頻器的 18 腳為頻率下限信號，與 PLC 的 相連，用于控制水泵的停機； 變頻器的 22 腳為頻率上限信號，與 PLC 的 相連，用于控制變頻泵切換為工頻運行，然后軟啟動另一臺水泵。 基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計 19 5 系統(tǒng)硬件選型 PLC 根據(jù)系統(tǒng)硬件的 I/O 點數(shù)、內(nèi)部寄 存器數(shù)量及種類、智能模塊、性價比等因素，本系統(tǒng)選用西門子 S7200 CPU— 224 型 PLC 西門子 S7200 CPU 單元 CPU224參數(shù) 主要性能 主要性能 本機集成 14輸入 /10輸出共 24個數(shù)字量 I/O 點?？蛇B接 7個擴展模塊，最大擴展至 168路數(shù)字量 I/O 點或 35路模擬量 I/O 點。 16K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間 其他性能 6個獨立的 30kHz 高速計數(shù)器， 2路獨立的 20kHz 高速脈沖輸出，具有 PID 控制器。 特點 1個 RS485通訊 /編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力 。 I/O 端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強控制能力的控制器 產(chǎn)品尺寸 80 62mm 變頻器 變頻器：對于變頻器的選型，變頻器選型時要確定以下幾點： 1)采用變頻的目的；恒壓控制或恒流控制等。 2) 變頻器的負載類型；如葉片泵或容積泵等，特別注意負載的性能曲線，性能曲線決定了應(yīng)用時的方式方法。 3) 變頻器與負載的匹配問題； ；變頻器的額定電壓與負載的額定電壓相符。 II. 電流匹配；普通的離心泵，變頻器的額定電流與電機的額定電流相符。對于特殊的負載如深水泵等則需 要參考電基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計 20 機性能參數(shù)，以最大電流確定變頻器電流和過載能力。 4) 對于一些特殊的應(yīng)用場合，如高溫，高海拔，此時會引起變頻器的降容，變頻器容量要放大一擋。 綜上所述，本系統(tǒng)選用風(fēng)機水泵型 MM430 系列西門子變頻器，型號：6SE64302UD275CA0 具體參數(shù)： 380V480V177。 10%，三相，交流， ； 風(fēng)機和泵類變轉(zhuǎn)矩負載專用；牢固的 EMC（電磁兼容性）設(shè)計；控制信號的快速響應(yīng)；傳動平穩(wěn)，輕松無憂 控制功能：線性 v/f 控制，并帶有增強電機動態(tài)響應(yīng)和控制特性的磁通電流控制（ FCC），多點 v/f 控制； 內(nèi)置 PID 控制器； 快速電流限制，防止運行中不應(yīng)有的跳閘； 數(shù)字量輸入 6個，模擬量輸入 2 個，模擬量輸出 2個，繼電器輸出3個； 具有 15 個固定頻率， 4個跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；采用 BiCo 技術(shù)，實現(xiàn) I/O端口自由連接； 集成 RS485 通訊接口，可選 PROFIBUSDP 通訊模塊；靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，可選平滑功能； 三組參數(shù)切換功能：電機數(shù)據(jù)切換，命令數(shù)據(jù)切換； 風(fēng)機和泵類專用功能：多泵切換，旁路功能 手動 /自動切換；斷帶及缺水檢測 保護功能：過載能力為 140％額定負載電流，持續(xù)時間 3秒和 110％額定負載電流，持續(xù)時間 60 秒； 過電壓、欠電壓保護；變頻器過溫保護；接地故障保護，短路保護；12t 電動機過熱保護； PTC/KTY 電機保護。 水壓傳感器 選用 PT500503 水壓傳感器 PT500503 水壓傳感器的詳細介紹 PT500503 壓力傳感器 /變送器采用全不銹鋼封焊結(jié)構(gòu)，具有良好基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計 21 的防潮能力及優(yōu)異的介質(zhì)兼容性。廣泛用于工業(yè)設(shè)備、水利、化工、醫(yī)療、電力、空調(diào)、金剛石壓機、冶金、車輛制動、樓宇供水等壓力測量與控 制。 量 程 : 0～ 1～ 150(MPa) 綜合精度 : %FS、 %FS、 %FS 輸出信號 : 4～ 20mA(二線制 )、 0～ 5V、 1～ 5V、 0～ 10V(三線制 ) 供電電壓 : 24DCV(9～ 36DCV) 介質(zhì)溫度 : 20～ 85～ 150℃ 環(huán)境溫度 : 常溫 (20～ 85℃ ) 負載電阻 : 電流輸出型：最大 800Ω；電壓輸出型：大于 50KΩ 絕緣電阻 : 大于 2020MΩ (100VDC 密封等級 : IP65 長期穩(wěn)定性能 : %FS/年 振動影響 : 在機械振動頻率 20Hz～ 1000Hz 內(nèi)，輸出變化小于 %FS 電氣接口 (信號接口 ): 四芯屏蔽線、四芯航空接插件、緊線螺母 模擬量轉(zhuǎn)換模塊 模擬量輸入特性 輸入點數(shù) 4 隔離 (現(xiàn)場與邏輯電路間 ) 光耦隔離： 500VAC， 1 分鐘 輸入類型 差分輸入 量程范圍 電壓輸入 (單極性 ) 010V, 05V,? 01V, 0500mV, 0100mV, 050mV 基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計 22 電壓輸入 (雙極性 ) 177。10V, 177。5V, 177。, 177。1V, 177。500mV,? 177。250mV, ?177。100mV,177。50mV,177。25 mV 電流輸入 0～ 20mA 數(shù)據(jù)字格式 15～ 30V 單極性，全量程 0～ 32020 雙極性，全量程 32020~32020 輸入分辨率 電壓輸入 (單極性 ) mV(0～ 10V 量程 ) mV (0～ 5V 量程 ) 電壓輸入 (雙極性 ) mV(177。5V 量程 ) mV (177。 量程 ) 電流輸入 5μA (0 ～ 20mA 量程 ) 模數(shù)轉(zhuǎn)換時間 小于 300μs 模擬量輸入響應(yīng)時間 共模抑制 40dB， DC to 60Hz 共模電 壓 信號電壓 +共模電壓 (必須小于等于 12V) 輸入阻抗 不小于 10MΩ 最大輸入電壓 30V 最大輸入電流 30mA AD 轉(zhuǎn)換器分辨率 12 位 模擬量輸出特性 基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計 23 選用 EM235 型具體參數(shù)如下： 輸出點數(shù) 1 輸出范圍 電壓輸出 電流輸出 177。10V 0～ 20mA 輸出分辨率 電壓輸出 電流輸出 12BIT 11BIT 數(shù)據(jù)字格式 電壓輸出 電流輸出 32020～ +32020 0～ 32020 精度 電壓輸出 電流輸出 典型值 : 滿量程的 177。% ，最壞情況：滿量程的 177。2% 穩(wěn)定時間 電壓輸出 電流輸出 100μs 2ms 最大驅(qū)動 @24V 用戶電源 電壓輸出 電流輸出 最小 5000Ω 最大 500Ω 基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計 24 電動機 采用 TS200150315 型電動機 揚程： h=32m 功率： 37kw 6 變頻器及電動機參數(shù) 設(shè)定值為 首先回復(fù)變頻器工廠默認(rèn)值：設(shè)定 P0010=30 和 P0970=1，按下 P鍵，開始恢復(fù)，恢復(fù)過程大約 3 分鐘。 電動機參數(shù)： 參數(shù)號 出廠值 設(shè)定值 說明 基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計 25 P0003 1 1 設(shè)用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級 P0010 0 1 快速調(diào)試 P0100 0 0 工作地區(qū)：功率以 KW 表示，頻率為50HZ P0304 230 380 電動機額定電壓（ V) P0305 100 電動機額定電流（ A) P0307 37 電動機額定功率（ KW) P0308 0 電動機額定功率因數(shù) P0310 50 50 電動機額定頻率 P0311 0 2800 電動機額定轉(zhuǎn)速 變頻器參數(shù)： 參數(shù)號 出廠值 設(shè)定值 說明 P0003 1 1 設(shè)定訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級 P0004 0 7 命令和數(shù)字 I/O PO700 2 2 命令源選擇“由端子排輸入 P0030 1 2 設(shè)定用戶訪問級為擴展級 P0004 0 7 命令和數(shù)字 I/O P0701 1 1 ON接通正轉(zhuǎn) P0003 1 1 設(shè)定訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級 P0004 0 10 設(shè)定值通道和斜坡函數(shù)發(fā)生器 P1000 2 2 頻率設(shè)定值選擇為”模擬輸入 “ P1080 0 12 電動機運行的最低頻率 P1082 50 50 電動機運行的最高頻率 其最低運行頻率設(shè)定依據(jù)：電機在最低頻率運行時，最末端設(shè)備的管道仍有一定的水壓。 基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計 26 7 硬件連接 基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計 27 基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計 28 8 系統(tǒng) PID 設(shè)計 系統(tǒng)程序的設(shè)計系統(tǒng)將通過變送器傳送的實時反饋得到的反饋值與目標(biāo)值進行比較，器差值送入 PLC 內(nèi)部，經(jīng)過 PID 模塊計算輸出變頻器參數(shù)驅(qū)動水泵轉(zhuǎn)動，進行閉環(huán)調(diào)節(jié)。 式中 ： )(tu —— 調(diào)節(jié)器的輸出； pK —— 比例時間常數(shù)； )(te —— 差壓設(shè)定值 ( 0P? )與差壓實測值 ( P? )之差； Ti—— 差壓積分時間常數(shù)； DT —— 差壓微分時間常數(shù)。 以上所有算法，將由 PLC 內(nèi)置的 PID 模塊計算實現(xiàn)。 確定了系統(tǒng)控制電路、 PLC 的輸出輸入端子、以及相應(yīng)的控制功能要求后，必須對 PLC 程序控制流程加以確定。 ])( )()(1)([)( ? ??? to Dip td tdeTdt