【正文】 xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 參考文獻(xiàn) [1] 艷萍 .電氣控制與 PLC 技術(shù) .北京：北京師范大學(xué)出版社， [2] 李樹雄 .可編程序控制器原理及應(yīng)用 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， [3] 孔凡才 .自動(dòng)控制系統(tǒng)及其應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [4] 宮淑貞 .可編程序控制器原理與應(yīng)用 [M].人民郵電出版社， 2021 [5] 陳建洪 .PID 控制程序在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].龍巖師專學(xué)報(bào)， 2021 [6] 呂汀 ,石紅梅 .變頻技術(shù)原理與應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021 [7] 張燕賓 .PWM 變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [8] 李華 .變頻調(diào)速技術(shù)在供水系 統(tǒng)中的應(yīng)用 .電子工業(yè)出版社， 1998 [9] 孫忠獻(xiàn) .電機(jī)技術(shù)于應(yīng)用 .福建：福建科學(xué)技術(shù)出版社， [10] 韓安榮 .通用變頻器及其應(yīng)用 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [11] 殷洪義 .可編程序控制器選擇設(shè)計(jì)與維護(hù) .北京：電子工業(yè)出版社，2021 [12] 魯遠(yuǎn)棟 .PLC 機(jī)電控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù) [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [13] 屈有安 .變頻器 PID 恒壓供水系統(tǒng) [J].江蘇電器， 2021(3):3335 [14] 趙相賓，年培新 .我國變頻器調(diào)速技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用 .變頻器世界，2021(7):48 [15] 陶宇君 .PLC 在變頻恒壓供水技術(shù)中的應(yīng)用 .工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2021(11):5354 [16] 趙永成，李茂成 .PLC 在變頻調(diào)速多泵并聯(lián)供水系統(tǒng)中的應(yīng)用控制過程， 2021(11):4143 [17] 謝仕宏 .恒壓供水軟啟動(dòng)節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) .中國給排水，2021(7):6567 [18] 李國厚，趙明富，徐君鶴 .可編程控制器在恒壓供水控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 .自動(dòng)化儀表， 2021(8)： 3840 xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 外文資料翻譯 In the highend market, PLC and industrial PC something together, because the industrial PC in the data integration and munication capabilities to the user a lot of temptation. European leader in the PLC, Siemens A amp。 偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一位平凡的人，我的 指導(dǎo)老 師 ***老師， 我不是您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。正因?yàn)?如 此，系統(tǒng)具有收回投資快，而長期受益，其產(chǎn)生的社會(huì)效益也是非常巨大。由于變量泵工作在變頻工況，在其出口流量小于額定流量時(shí)，泵轉(zhuǎn)速降低，減少了軸承的磨損和發(fā)熱，延長泵和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械使用壽命。 在模擬調(diào)試中，我們主要目的是檢查程序的流程是否正確，硬件需要PLC、電纜、微機(jī)、 24V 直流電源。當(dāng)出現(xiàn)水池?zé)o水停機(jī)、電動(dòng)機(jī)欠壓、過壓、錯(cuò)相、電機(jī)故障等情況時(shí)，均能由蜂鳴器發(fā)出警報(bào)聲。則控制器完全停止各泵工作，外界管網(wǎng)直接向用戶供水。 逐臺停泵程序 當(dāng)用戶用水量較少，若變頻器輸出頻率低于設(shè)定水泵出水頻率而出水壓力仍高于設(shè)定壓力值時(shí)，延時(shí)一段時(shí)間后根據(jù)先投先停的原則，停止正在運(yùn)行水泵中運(yùn)行時(shí)間最長的工頻泵，直至出水壓力達(dá)到設(shè)定值。在本系統(tǒng)中，只是用比例（ P）和積分（ I）控制，其回路增益和時(shí)間常數(shù)可以通過工程計(jì)算初步確定，但還要進(jìn)一步調(diào)整以達(dá)到最優(yōu)控制效果。主程序的功能最多，如泵切換信號的生成、泵組接觸器邏輯控制信號的綜合以及 報(bào)警處理都在主程序。 雙恒壓供水系統(tǒng)的梯形圖程序 見大圖， 子程序見下圖， 對該程序有幾點(diǎn)說明： 1. 因?yàn)槌绦蜉^長，所 以讀圖時(shí)請按照網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的順序進(jìn)行； 2. 本程序的控制邏輯設(shè)計(jì)針對的是較少 泵數(shù) 的 供水系統(tǒng)。 PLC 梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實(shí)的物理繼電器，而是一些存儲單元 (軟繼電器 )，每一軟繼電器與 PLC 存儲器中映像寄存器的一個(gè)存儲單元相對應(yīng)，該存儲單元如果為“ 1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對應(yīng)軟繼電器的線圈“通電”，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“ 1”或“ ON”狀態(tài)。5% 滿量程 AD 轉(zhuǎn)換時(shí)間 ＜ 250 ? s 模擬輸入階躍響應(yīng) ms 到 95% 共模抑制 4dB,DC 到 60Hz 共 模 電壓 信號電壓加共加模電壓≤177。2% 滿量程 輸入分辨率 精度 最差情況 0～ 55℃ 電壓輸出 電流輸出 典型， 25℃ 電壓輸出 電流輸出 177。100mV, 177。 177。 表 21 輸入輸出點(diǎn)代碼及地址編號 名 稱 代 碼 地址編號 輸 入 信 號 手動(dòng)和自動(dòng)消防信號 SA1 水池水位下限信號 SLL 水池水位上限信號 SLH 變頻器報(bào)警信號 SU 消鈴按鈕 SB9 試燈按鈕 SB10 遠(yuǎn)程壓力表模擬量變壓值 U AIW0 輸 出 信 號 1泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈 KM1， HL1 1泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈 KM2， HL2 2泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈 KM3， HL3 2泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈 KM4， HL4 3泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈 KM5， HL5 3泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈 KM6， HL6 生活 /消防供水轉(zhuǎn)換電磁閥 YV2 水池水位下限報(bào)警指示燈 HL7 變頻器故障報(bào)警指示燈 HL8 火災(zāi)報(bào)警指示燈 HL9 報(bào)警電鈴 HA 變頻器頻率復(fù)位控制 KA 控制變頻器頻率用電電壓 UF AQW0 xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 表 22 模擬量擴(kuò)展模塊 EM235 輸入 /輸出技術(shù)規(guī)范 輸 入 技 術(shù) 規(guī) 范 輸 出 技 術(shù) 規(guī) 范 最大輸出電壓 30VDC 隔離（現(xiàn)場到邏輯） 無 最大輸入電壓 32mA 信號范圍 電壓 輸出 電流輸出 177。輸入單元接受現(xiàn)xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 場設(shè)備向 PLC 提供信號，包括人為的控制信號和能描述現(xiàn)場狀態(tài)的開關(guān)量信號，例如由按鈕、限位開關(guān)、 繼電器觸點(diǎn)、接近開關(guān)、撥碼器等提供的開關(guān)量。圖中的 ~及 ~ 為 PLC 輸出繼電器觸點(diǎn)，它們旁邊的 8 等數(shù)字為接線編號，可結(jié)合 PLC 外圍接線圖一起讀圖。反之，缺相或反向時(shí)， KP 的 12 觸點(diǎn)斷開，會(huì)切斷 PLC 控制電路，系統(tǒng)停止工作，缺相相序保護(hù)指示燈亮 。利用液位繼電器等裝置時(shí)刻檢測水池里的水位，經(jīng)電路轉(zhuǎn)換及處理后對控制回路電源進(jìn)行控制。 圖 25 恒壓供水系統(tǒng)的控制電路 KA1 為缺水保護(hù)電路的中間繼電器觸點(diǎn)，當(dāng)水池缺水或水位不足時(shí)，配合缺水保護(hù)裝置斷開控制電路，切斷主電路，實(shí)現(xiàn)缺水保護(hù)作用。三個(gè)熱繼電器 FR1～ FR3 分別對三臺電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)，避免電動(dòng)機(jī)在過載時(shí)可能產(chǎn)生的過熱損壞。它按照專用要求設(shè)計(jì)，并使 用內(nèi)部功能互聯(lián)（ Bicol）技術(shù)，具有高度可靠性和靈活性。 在傳統(tǒng)的變頻控制系統(tǒng)中，變頻器的啟動(dòng) /停止由 PLC 通過開關(guān)量輸出控制，變頻器頻率是由 PLC 通過模擬量輸出端口輸出 0～ 5（ 10） V 或 4～20mA 信號控制的，這需要購買 PLC 比較昂貴的模擬量輸出端口模塊。它們是完成某些特殊控制任務(wù)的一些設(shè)置。它包括 CUP、存儲器、基本輸入 /輸出點(diǎn)和電源等，是 PLC 的主要部分。 4. 工程所需的有關(guān)該模擬 量的處理程序。在該子程序中完成采樣次數(shù)餓預(yù)置頂及采樣和單元清零的工作，為開始工作做好準(zhǔn)備。 4. 為了在主機(jī)中進(jìn)行輸入模擬量轉(zhuǎn)換后數(shù)字處理及為了輸出需要在xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 模擬量單元中轉(zhuǎn)換為模擬 量的數(shù)字量，要在主機(jī)中安排一定的存儲單元。接線還應(yīng)注意傳感器的線路盡可能短，且應(yīng)使用屏蔽雙絞線，要保證 24VDC 傳感器電源無噪聲、穩(wěn)定可靠。必要 時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)工作。上表中，輸入、輸出信號范圍欄給出了 EM235 的輸出、輸入信號規(guī)格，以供選用。模擬量擴(kuò)展單元可將外部模擬量轉(zhuǎn)化為 PLC 可處理的數(shù)字量及將 PLC 內(nèi)部運(yùn)算結(jié)果數(shù)字量轉(zhuǎn)換為機(jī)外可以使用的模擬量。 S7200PLC 是德國西門子公司生產(chǎn)德一種小型 PLC，其許多功能達(dá)到大、中型 PLC 的水平，而價(jià)格卻和小型 PLC 一樣，因此，它一經(jīng)退出，即受到了廣泛的關(guān)注。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型 PLC 中常采用。 ⑵ . 編程功能 xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 離線編程方式： PLC 和編程器共用一個(gè) CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU 只為編程器提供 服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。因此本課題的 PLC 內(nèi)存容量選擇應(yīng)能存儲 2021 條梯形圖，這樣才能在以后的改造過程中有足夠的空間。 2．存儲器容量的估算 存儲器容量是可編程程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容 量。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。 可以說，凡普 通小型計(jì)算機(jī)功能實(shí)現(xiàn)的功能， PLC 幾乎也都有可以做到。普通計(jì)算機(jī)進(jìn)行入出信息變換時(shí) ，大多只考慮信息本身，信息入出的物理過程一般不考慮的。 PLC 是用于工業(yè)現(xiàn)場的電控制器。水 池的高 /低水位信號也直接送給 PLC，作為 低 水位報(bào)警用。調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)參數(shù)，如 P、 I、 D 參數(shù)均xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 是可以由使用者設(shè)定的， PID 調(diào)節(jié)過程視調(diào)節(jié)器的 內(nèi)部構(gòu)成由數(shù)字式調(diào)節(jié)及模擬量調(diào)節(jié)兩類，以微型計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)器多為數(shù)字調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器接受了實(shí)測水壓的反饋信號后，將它與給定值比較，得到給定值與實(shí)測值之差。給定值即是系統(tǒng)正常工作時(shí)的恒壓值，另外有些供水系統(tǒng)可能有多種供水目的，如將生活用水與消防用水共用一個(gè)泵站，水壓的設(shè)定值可能不只一個(gè)，一般消防用水的水壓要高一些，調(diào)節(jié)器具有給定值設(shè)定功能，可以以數(shù)字量進(jìn)行設(shè)定，也有的調(diào)節(jié)器以模擬量方式設(shè) 定。當(dāng)用水量大時(shí)，水壓降低；用水量小時(shí)，水壓升高。恒壓供水的主要目標(biāo) 是保持管 網(wǎng)水 壓 的恒定，水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速套跟隨用水量的變化而變化，這就要用變頻器為水泵供電。對軟件設(shè)計(jì)來說， I/O 地址分配以后才可以進(jìn)行編程；對控制柜和 PLC 的外圍接線來說，只有 I/O 地址確定以后，才可以繪制電氣接線圖、裝配圖，讓裝配人員根據(jù)線路圖和安裝圖安裝控制柜。這xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 就要求用戶對市場上流行的 PLC 品種有一個(gè)詳細(xì)的了解，以便做出正確的選擇?？刂葡到y(tǒng)輸出點(diǎn)的類型非常關(guān)鍵，如果它們之中既有交流 220V 的接觸器、電磁閥，又有直流 24V 的指示燈，則最后選用的 PLC 的輸出點(diǎn)有可能大于實(shí)際點(diǎn)數(shù)。選擇 PLC 就成為最重要的事情。所以在很多情況下也可以取代工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（ IPC）作為主控器 。 xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第 2 章 系統(tǒng) 的 硬件設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí) PLC 的硬件系統(tǒng)、指令系統(tǒng)和編程方法以后，對于設(shè)計(jì)一個(gè)較大的 PLC 控制系統(tǒng)時(shí)，要全面考慮多種因素，不管所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的大小，一般都要用以下設(shè)計(jì)步驟來進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)控制的原理 通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力傳感器，把出口壓力信號變成 420mA的標(biāo)準(zhǔn)信號送入 PLC 的端口進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)，經(jīng)運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 較，得出一調(diào)節(jié)參數(shù)，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定壓力上；當(dāng)用水量超過一臺泵的供水量時(shí)，通過 PLC 控制切換器進(jìn)行加減泵。這里主要討論 plc 的程序設(shè)計(jì)。 xx 理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 本課題設(shè)計(jì)的 內(nèi)容 本設(shè)計(jì)將在以 下幾個(gè)方面對恒壓供水控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和論證。本課題介紹的變頻控制恒壓供水系統(tǒng)很好的解決了舊設(shè)備需要頻繁檢修的問題，既體現(xiàn)了變頻控制恒壓供水的技術(shù)優(yōu)勢，同時(shí)有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力，最終達(dá)到高效率的運(yùn)行目的。本文介紹的變頻控制恒壓供水系統(tǒng)，是在對一個(gè)典型的水塔供水系統(tǒng)的技術(shù)改造實(shí)踐中，根據(jù)盡量保留原有設(shè)備的原則 設(shè)計(jì)的，該系統(tǒng)很好的解決了舊設(shè)備需要頻繁檢修的問題，既體現(xiàn)了變頻控制恒壓供水的技術(shù)優(yōu)勢，同時(shí)有效的節(jié)省了資金。采用變頻器及 PLC 技術(shù)實(shí)現(xiàn)的無塔恒壓供 水系統(tǒng)，不僅能提高供水質(zhì)量，而且在節(jié)約能源和運(yùn)行可靠性具有較好的改善。通過對變頻器內(nèi)置 PID 模塊參數(shù)的預(yù)置，利用遠(yuǎn)傳壓力表的水壓反饋量，構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)用水量的變化 采取 PID 調(diào)節(jié)方式，在全流量范圍內(nèi)利用變頻泵的連續(xù)調(diào)節(jié)和工頻泵的分級調(diào)節(jié)相