【正文】 此外，還要特別感謝與我一組的同學，當我遇到難題時，我們會共同探討，一起攻克難關(guān)。(1)輸入輸出地址分配如表43所示表43輸入輸出地址分配(2)部分控制程序如下：// 上電初始化，調(diào)用子程序LD CALL SBR0LD S , 1LD S ，1// 變頻器頻率上限時增開空壓機LD AD= VD250, VD208AN TON T37, 50// 符合增開條件時，工頻空壓機運行數(shù)加1LD T37AB= VB301, 1EU= INCB VB301// 頻率下限時減開空壓機LDD= VD250, 1000AN TON T38, 30// 符合減開條件時，工頻機運行數(shù)減1LD T38AB VB301, 0EU= DECB VB301// 變頻器復位LD O O = // 產(chǎn)生當前空壓機工頻啟動脈沖信號LD T34EU= R , 1Network 17 LD S , 1Network 18 LD TON T39, 30Network 19 // 產(chǎn)生下一臺空壓機變頻運行啟動信號LD T39EU= R , 1R , 1致 謝本文是在沈老師的悉心指導下完成的，從論文的選題，方案的制定，工作的實施和論文的撰寫都得到了老師的許多啟發(fā)和指點。外型結(jié)構(gòu)與典型接線：探頭外型尺寸：φ59mm120mm，重量：650g。信號輸出特性：電流型輸出：DC/4～20mA，最大負載電阻測算(含傳輸線內(nèi)阻)：Rmax= ( V 12 ) /（其中V為供電電壓）。壓力信號要求范圍為0～1MPa，%以上。傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。10%，單相/三相，交流，； 380V480V177。其技術(shù)參數(shù)為：(1)指令運行時間：（二進制/定點/浮點）(2)主存儲器：32KB(3)SIMATIC Micro存儲卡：64KB～4M(4)本機分布式I/O：DI/DO：24/16 A1/AO*PT100：4+1/2(5)技術(shù)功能: 計數(shù)頻率測量：3 ( 30KHz ) ～ 4 ( )(6)接口：MPI (7)外形尺寸：120125130本設(shè)計變頻器選擇西門子MM440變頻器。PLC輸入輸出模塊I/O點數(shù)如表42所示。對于有變頻/工頻兩種狀態(tài)的電動機，一定要保證在工頻電源拖動和變頻輸出電源拖動兩種情況下電機旋向的一致性，否則在變頻/工頻的切換過程中會產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)換電流，致使轉(zhuǎn)換無法成功。（主電路如圖49）由于每臺電機的工作電流都在幾百安以上，為了顯示電機當前的工作電流，必須在每臺電機三相輸入電源前面都接入一個電流互感器，電流互感器和熱繼電器、電流表連接。變頻器輸入電源前面接入一個自動空氣開關(guān)，來實現(xiàn)電機、變頻器的過流過載保護接通，空氣開關(guān)的容量依據(jù)電機的額定電流來確定。(6) 待控制臺及現(xiàn)場施工完成后，就可以進行聯(lián)機調(diào)試。(2) 設(shè)計梯形圖。在設(shè)計繼電器控制系統(tǒng)時，必須在控制線路（接線程序）設(shè)計完成后，才能進行控制大的設(shè)計和現(xiàn)場施工。(3) 選擇PLC。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計步驟：(1) 根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求。考慮到傳感器精度、調(diào)整值及外界干擾等因素，PLC程序中將電流或電壓信號持續(xù)1秒鐘低于3mA(即PLC內(nèi)部數(shù)值150)視為傳感器故障。 報警裝置系統(tǒng)裝有壓力傳感器和電流傳感器，結(jié)合PLC內(nèi)部時間繼電器，由PLC根據(jù)程序進行邏輯判斷，可對電機過載、電機過流、電機起動過載、電機運行過載、空壓機斷水、斷油、油水超溫等故障報警，并執(zhí)行相關(guān)保護動作。 TS：采樣時間間隔。表41中變量類型欄的In/Out應理解為相對于PID控制器而言的輸入或輸出。一類參數(shù)是固定不變的，如參數(shù)編號為2,4,5,6,7的參數(shù)，這些參數(shù)可在PLC的主程序中設(shè)定。 Minitial：PID回路輸出的初始值。在系統(tǒng)中，偏差值e是給定值SP(希望值)和過程變量PV(實際值)的差。當函數(shù)U(n)達到其輸出值時，應使KI增大，迅速消除系統(tǒng)的靜態(tài)誤差。KI值影響系統(tǒng)的穩(wěn)定精度；KI越大，系統(tǒng)靜態(tài)誤差消除越快，但如果過大，在響應過程的初期會產(chǎn)生積分飽和的現(xiàn)象，從而引起響應過程的較大超調(diào)。比例積分微分被控對象ｅ（ｔ）ｕ（ｔ）圖46 ＰＩＤ控制器系統(tǒng)原理圖在經(jīng)典PID控制中，給定值與測量值進行比較，得出偏差e(t)，并依據(jù)偏差情況，給出控制作用u(t)。雖然未來的控制技術(shù)應用領(lǐng)域會越來越寬廣，被控對象可以是越來越復雜，相應的控制技術(shù)也會變得越來越精巧，但是以PID為原理的各種控制器將是過程控制中不可或缺的基本控制單元。模糊控制已成為智能自動化控制研究中最為活躍而富有成果的領(lǐng)域。不論是寫數(shù)據(jù)還是讀數(shù)據(jù)，均有計算機發(fā)出請求，變頻器只是被動接受請求并作出應答。(2)PLC與變頻器的通信本系統(tǒng)中PLC對變頻器的控制是通過串行通訊的方式實現(xiàn)的，PLC通過RS485通訊口方式與變頻器通訊，控制變頻器的運行，讀取變頻器自身的電壓、電流、功率、頻率、和過壓、過流、過負荷等全部報警信息等參數(shù)。　　其他元件包括手自動轉(zhuǎn)換開關(guān)、緊急停止按鈕、聲光報警器等。(1)上位機與PLC的通信在工控領(lǐng)域中PLC通常作為下位機使用，工業(yè)計算機作為上位機，通過網(wǎng)絡在線監(jiān)視空壓機的運行狀況，查看壓力、溫度、運行時間、電機電壓、電機電流、輸出功率等實時數(shù)據(jù)，記錄并存儲歷史數(shù)據(jù)，提供數(shù)據(jù)的查詢和打印功能。另外為了方便故障檢查維修。當檢測到變頻器下限頻率信號則關(guān)閉 1空壓機；反之當檢測到變頻器上限頻率信號則 PLC 執(zhí)行增加空壓機動作：KM2斷開、KM1吸合，1空壓機改為工頻運行并延時 1s（延時一是為了讓開關(guān)充分熄弧，另一方面是為了讓變頻器減速為 0，KM4 吸合變頻啟動2空壓機。開始時，若1空壓機變頻啟動，轉(zhuǎn)速從0開始隨頻率上升，如變頻器頻率達到50Hz而此時空氣壓力還在下限值，延時一段時間（避免由于干擾而引起的誤動作）后，1空壓機切換為工頻運行，同時變頻器頻率由50Hz下降至0Hz，2號空壓機變頻起動，如氣壓仍不滿足，則會啟動3空壓機，切換過程同上；同樣，若3臺空壓機（假設(shè)3）都在運行，3空壓機變頻運行降到0HZ，此時氣壓仍處于上限值，則延時一段時間后使1空壓機停止，變頻器頻率從0HZ迅速上升，若此時供氣壓力仍處于上限值，則延時一段時間后使2空壓機機停止。特別注意：為防止電機頻繁起制動和變速，在壓力容差范圍內(nèi)，變頻器的輸出頻率不變。另外，采用該方案后，空氣壓縮機電動機從靜止到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速可由變頻器實現(xiàn)軟啟動，避免了啟動時的大電流和啟動給空氣壓縮機帶來的機械沖擊。當壓力小于設(shè)定值時，頻率升為50HZ，延時30s后，若測量值仍小于設(shè)定值，則變頻器切換為工頻運行，同時變頻器啟動下一臺空壓機，依次啟動各臺空壓機。開始變頻器啟動頻率上限是否達到頻率下限是否達到監(jiān)測參數(shù)是否正常是否有停機信號停機轉(zhuǎn)化為工頻運行并把變頻器切換到下一臺空壓機當前空壓機停機并把變頻器復位報警延時YYNYYNN圖42 控制系統(tǒng)流程圖該系統(tǒng)具有手動和自動兩種運行方式：(1)手動運行方式選擇此方式時，按啟動按鈕空壓機或停止按鈕，可根據(jù)需要而分別啟停各空壓機。若2空壓機達到頻率上限時，延時一段時間后仍不能滿足要求，再自動將2空壓機切換到工頻運行，變頻啟動3空壓機。切換：實現(xiàn)M1，M2，M3工頻、變頻相互切換。起動：三臺電機M1，M2，M3如圖41所示，可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇變頻/工頻啟動?；赑LC的控制系統(tǒng)原理圖如圖41所示。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC相應的I/O端相連接，即可投入運行。 (3)采用模塊化結(jié)構(gòu)為了適應各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。(2)豐富的I/O接口模塊PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如：交流或直流、開關(guān)量或模擬量、電壓或電流、脈沖或電位、 強電或弱電等。4) 采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。所謂I/O響應時間指從PLC的某一輸入信號變化開始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信號的改變所需的時間。這時，才是PLC的真正輸出。在掃描每一組梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。 PLC基本結(jié)構(gòu) PLC主要是由CPU、電源、存儲器和專門設(shè)計的輸入輸出接口電路等組成。(3)功能發(fā)展史：（名字的由來）　　早期：順序控制。提出以下要求：設(shè)計周期短，更改容易，接線簡單，成本低；把繼電器控制和計算機技術(shù)結(jié)合起來；但編程要比計算機簡單易學，操作方便，系統(tǒng)通用性強?！　?0年代末期，美國汽車制造工業(yè)相當發(fā)達，要求不斷更換汽車的型號。缺點：采用固定的接線方式。所以活塞式振動大，機械性噪音大、可靠性低。 壓力范圍廣，適用于從低壓到超高壓；適應性強，排氣壓力變動較大時，排氣量不變；機組零件多用普通金屬材料，制造精度要求不太高；外形尺寸及重量較大，結(jié)構(gòu)復雜，易損失件多。隨著活塞不斷左移壓縮缸內(nèi)空氣，使壓力繼續(xù)升高。由于進氣閥的止氣作用，缸內(nèi)空氣不能倒流回進氣管中。12345133445a．單作用式b．雙作用式1—汽缸 2—活塞 3—進氣閥 4—排氣閥 5—活塞桿圖22 單級