【導(dǎo)讀】未定義書簽。自動運行.....

　　

【正文】 手動運行 當(dāng)按下 SB7按鈕，用手動方式。按下 SB10手動啟動變頻器。當(dāng)系統(tǒng)壓力不夠需要增加泵時，按下 SBn（ n=1,3,5） 按鈕，此時切斷電機變頻，同時啟動電機工頻運 行 ,再起動下一臺電機。為了變頻向工頻切換時保護變頻器免于受到工頻電壓河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 25 頁 的反向沖擊，在切換時，用時間繼電器作了時間延遲，當(dāng)壓力過大時，可以手動按下 SBn（ n=2,4,6） 按鈕，切斷工頻運行的電機，同時啟動電機變頻運行。可根據(jù)需要，停按不同電機對應(yīng)的啟停按鈕，可以依次實現(xiàn)手動啟動和手動停止三臺水泵 .該方式僅供自動故障時使用 . 當(dāng)按下 SB9 按鈕，系統(tǒng)進入手動運行模式。系統(tǒng)的每步動作都必須有相應(yīng)的操作。順序功能圖如圖 所示。 圖 自動運行順序功能圖 按下按鈕 SB9 之后，啟動了 變頻器，系統(tǒng)進入手動運行模式。當(dāng)用戶按下SBn（ n=1， 3， 5） 三臺電機分別處于工頻運行，當(dāng)用戶按下 SBn（ n=2， 4， 6）三臺電機分別處于變頻運行?？梢远嗯_電機于不同的頻率工作，但一臺電機只能以一種頻率下工作。（如 1 電機，如果控制它工作的 SB1,SB2 按鈕被同時按下則發(fā)出警報且電機無法起動。） ① 按下手動起動按鈕 SB10，手動起動變頻器。 ② 按下 SB2,斷開 KM0，在 10 個計數(shù)脈沖后起動 M1 在變工頻電源下運行。 ③ 按下 SB4,斷開 KM2，在 10 個計數(shù)脈沖后起動 M2 在變頻電源下運行。 ④ 按下 SB6,斷開 KM4，在 10 個計數(shù)脈沖后起動 M3 在變頻電源下運行。 ⑤ 按下 SB1,斷開 KM1，在 10 個計數(shù)脈沖后起動 M1 在工頻電源下運行。 ⑥ 按下 SB3,斷開 KM3，在 10 個計數(shù)脈沖后起動 M2 在工頻電源下運行。 ⑦ 按下 SB5,斷開 KM5，在 10 個計數(shù)脈沖后起動 M3 在工頻電源下運行。 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 26 頁 公用部分 ① 當(dāng)熱繼電器斷開系統(tǒng)報警。 ② 電機只能在一種頻率下運行，當(dāng)電機工頻 /變頻同時打開時將發(fā)出警報且電機停止運行。 ③ 輔助繼電器 M1,M2,M3,? M9 依次控制輸出繼電器 Y0,Y1,Y2,? Y10 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 27 頁 ④ 按下停止按鈕，所有 泵停止運行。 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 28 頁 第 5 章 MCGS 組態(tài)軟件 MCGS 組態(tài)軟件 MCGS是一套基于 Windows操作系統(tǒng)可用來快速構(gòu)造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件包，它為用戶提供了從設(shè)備驅(qū)動、數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)處理、流程控制、動畫顯示、報表輸出等解決實際工程問題的完整方案和操作工具。 MCGS 組態(tài)軟件具有多任務(wù)、多線程功能，其系統(tǒng)框架采用 VC++編程，通過 OLE 技術(shù)向用戶提供 VB 編程接口，提供豐富的設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件、動畫構(gòu)件、策略構(gòu)件，用戶可隨時方便地擴展系統(tǒng)的功能。 主要特點如下： （ 1）豐富的設(shè)備驅(qū)動程序， 通過 Active DLL 把設(shè)備驅(qū)動掛接在系統(tǒng)中，配置簡單、速度快、可靠性高。 （ 2）強大的網(wǎng)絡(luò)功能。 MCGS 強大的網(wǎng)絡(luò)功能可把 TCP/IP 網(wǎng)、 485/422/423網(wǎng)、 Modem 網(wǎng)結(jié)合在一起構(gòu)成大型的監(jiān)控系統(tǒng)和管理系統(tǒng)。 （ 3）開放的 OLE 接口。 MCGS 以 OLE 自動化技術(shù)為基礎(chǔ)的開放式擴充接口允許用戶使用 VB 來快速編制各種設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件、動畫構(gòu)件和各種策略構(gòu)件，通過 OLE 接口，用戶可以方便地定制自己特定的系統(tǒng)。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（參見圖 1） 圖 MCGS體系結(jié)構(gòu)圖 MCGS 組態(tài)軟件系統(tǒng)包括組 態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩大部分，用戶所有組態(tài)配置過程都是在組態(tài)環(huán)境中進行的，用戶組態(tài)后可生成一個“組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫”文件。 MCGS 運行環(huán)境是一個獨立的運行系統(tǒng)，它能按照“組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫”中的用戶窗口 主控窗口 運行策略 設(shè)備窗口 實時數(shù)據(jù)庫 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 29 頁 組態(tài)方式進行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計的目標(biāo)和功能。 MCGS 系統(tǒng)整體框圖： 圖 MCGS系統(tǒng)整體框圖 建立界面 建立窗口 (1)在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口 0” 。 (2)選中“窗口 0”，單擊“窗口屬性”，進入“用戶窗口屬 性設(shè)置”。 (3)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”。 (4)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。 多任務(wù) 多線程 建動畫 構(gòu)建動畫 動畫顯示 報警組態(tài) 設(shè)計報表 連接設(shè)備 實時數(shù)據(jù)庫 現(xiàn)場控制 報警輸出 報表打印 設(shè)備輸出 流程控制 組態(tài)軟件核心 實時數(shù)據(jù)庫 構(gòu)建動畫 流程控制 組態(tài) 組態(tài)環(huán)境 運行環(huán)境 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 30 頁 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： [1]單擊工作臺中的“實時數(shù)據(jù)庫”窗口標(biāo)簽，進入實時數(shù)據(jù)庫窗口頁。 [2]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 [3]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。 [4]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)容注釋輸入框內(nèi)輸入：“控制水泵啟動、停止的變量”，單擊“確認”。 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 31 頁 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 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 32 頁 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 ： 圖 對象元件庫管理 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 33 頁 如上所示 ，在元件庫中找到所需的元件組成下圖 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，從而達到操作 PLC設(shè)備的目的。 PLC的默認設(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)備進行操作，而不需要對整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作任何改動。 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 34 頁 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。 (1)在“設(shè)備窗口”中雙擊“設(shè)備窗口”圖標(biāo)進入。 (2)點擊工具條中的“工具箱”圖標(biāo)，打開“設(shè)備工具箱”。 (3)單擊“設(shè)備工具箱”中的“設(shè)備管理”按鈕，彈出如圖 所示窗口： 圖 設(shè)備管理窗口 (4)在可選設(shè)備列表中，雙擊“通用設(shè)備”。 (5)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)。 (6)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。 (7) 選中選定設(shè)備列表中的“串口通訊父設(shè)備”，單擊“確認”，“ 串口通訊父設(shè)備”即被添加到“設(shè)備工具箱”中。 (8)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。 (9)雙擊“串口通訊父設(shè)備”，再雙擊“三菱 FX232”。 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 35 頁 (10)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)進行設(shè)置。 PLC 設(shè)備屬性的設(shè)置 圖 進入設(shè)置設(shè)備內(nèi)部屬性窗口 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 36 頁 圖 設(shè)置所需要的通道 圖 設(shè)置通道對應(yīng)的對象河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 37 頁 結(jié)束語 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。 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 38 頁 參考文獻 [1] 廖常初 .PLC 編程及應(yīng)用 . 北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [2] Ostrirov, VN. 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