【正文】 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 八、參考文獻(xiàn) [1]廖常初 .PLC 編程及應(yīng)用 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [2]吳忠智，吳加林。 目前在國(guó)內(nèi)外變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)中，對(duì)于能適應(yīng)不同的用水場(chǎng)合，結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)同時(shí)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?qū)崿F(xiàn)了恒壓自動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班，節(jié)約管理費(fèi)用。該系統(tǒng)采用 PCL控制變頻器進(jìn)行 PID調(diào)節(jié)，按實(shí)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(shí)現(xiàn)恒壓供水，使給水泵始終在高效率下運(yùn)行，在啟動(dòng)時(shí)壓力波動(dòng)小，可控制在給定值的 5%范圍內(nèi)。 設(shè)備屬性的設(shè)置 圖 6. 11 進(jìn)入設(shè)置設(shè)備內(nèi)部屬性窗口 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 圖 6. 12 設(shè)置所需要的通道 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 圖 6. 13 設(shè)置通道對(duì)應(yīng)的對(duì)象 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 七、結(jié)束語(yǔ) 本論文研究的是變頻恒壓供水系統(tǒng) 。 [9]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(duì)話(huà)框，如圖 511所示。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [7]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(diǎn)擊增加，確認(rèn)。 [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(cè)選定設(shè)備列表中。 [3] 單擊“設(shè)備工具箱”中的“設(shè)備管理”按鈕，彈出如圖 6. 9 所示窗口： 圖 6. 9 設(shè)備管理窗口 [4] 在可選設(shè)備列表中，雙擊“通用設(shè)備”。 [1] 在“設(shè)備窗口”中雙擊“設(shè)備窗口”圖標(biāo)進(jìn)入。通信參數(shù)必須設(shè)置成與 PLC的設(shè)置一樣。 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。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 此次 MCGS通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)的 RS232串行口讀取 PLC存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)，與 PLC建立連接。 圖 監(jiān)控界面 MCGS 與 PLC 之間的連接 MCGS通過(guò)上位機(jī)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。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 圖 參數(shù)的設(shè)置 編輯界面 編輯畫(huà)面 選中“變頻恒壓供水系統(tǒng)”窗口圖標(biāo)，單擊“動(dòng)畫(huà)組態(tài)”，進(jìn)入動(dòng)畫(huà)組態(tài)窗口，開(kāi)始編輯畫(huà)面。 [4]將對(duì)象名稱(chēng)改為：水泵 1；對(duì)象類(lèi)型選擇：開(kāi)關(guān)型；在對(duì)象內(nèi) 容注釋輸入框內(nèi)輸入：“控制水泵啟動(dòng)、停止的變量”，單擊“確認(rèn)”。下面以數(shù)據(jù)對(duì)象“水泵”為例，介紹一下定義數(shù)據(jù)對(duì)象的步驟： [1]單擊工作臺(tái)中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”窗口標(biāo)簽，進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)窗口頁(yè)。數(shù)據(jù)對(duì)象是構(gòu)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本單元，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程也就是定義數(shù)據(jù)對(duì)象的過(guò)程。一共有四個(gè)界面，分別是變頻恒壓供水系統(tǒng)、變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)時(shí)曲線、變頻恒壓供水系統(tǒng)歷史曲線和退出提示。 [4]在“用戶(hù)窗口”中，選中“變頻恒壓供水系統(tǒng)”，點(diǎn)擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設(shè)置為啟動(dòng)窗口”選項(xiàng)，將該窗口設(shè)置為運(yùn)行時(shí)自動(dòng)加載的窗口。 [2]選中“窗口 0”，單擊“窗口屬性”，進(jìn)入“用戶(hù)窗口屬性設(shè)置”。包括編寫(xiě)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(shí)器、配方操作、多媒體輸出等。在本窗口內(nèi)定義不同類(lèi)型和名稱(chēng)的變量，作為數(shù)據(jù)采集 、處理、輸出控制、動(dòng)畫(huà)連接及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的對(duì)象。 用戶(hù)窗口： 本窗口主要用于設(shè)置工程中人機(jī)交互的界面，諸如：生成各種動(dòng)畫(huà)顯示畫(huà)面、報(bào)警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖表等。 設(shè)備窗口：是連接和驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的工作環(huán)境。在主控窗口中可以放置一個(gè)設(shè)備窗口和多個(gè)用戶(hù)窗口，負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開(kāi)或關(guān)閉。用戶(hù)在 MCGS 組態(tài)環(huán)境中完成動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、設(shè)備連接、編寫(xiě)控制流程、編制工程打印報(bào)表等全部組態(tài)工作后，生成擴(kuò)展名為 .mcg 的工程文件，又稱(chēng)為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)，其與 MCGS 運(yùn)行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶(hù)應(yīng)用系統(tǒng)，統(tǒng)稱(chēng)為“工程” 。 MCGS 組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu) MCGS 組態(tài)軟件（以下簡(jiǎn)稱(chēng) MCGS）由“ MCGS 組態(tài)環(huán)境 ”和“ MCGS 運(yùn)行環(huán)境 ”兩個(gè)系統(tǒng)組成。用戶(hù)可避開(kāi)復(fù)雜的計(jì)算機(jī)軟硬件問(wèn)題，集中精力解決工程本身的問(wèn)題，組態(tài)配置出高性能、高可靠性、高度專(zhuān)業(yè)化的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 六、 MCGS組態(tài)軟件 MCGS 組態(tài)軟件 MCGS(Monitor And Control Generated System,通用監(jiān)控系統(tǒng) )是一套全中文工控組態(tài)軟件 ,用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件 ,它能夠在基于Microsoft 的各種 32 位 Windows 平臺(tái)上運(yùn)行 ,可以以 Microsoft 的 Windows 95,98,Me,Nt 或 windows 2021 為操作系統(tǒng) .通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集處理 ,以動(dòng)畫(huà)顯示 ,報(bào)警處理 ,流程控制和報(bào)表輸出等多種方式向用戶(hù)提供解決實(shí)際工程問(wèn)題的方案 ,在自動(dòng)有著廣泛的應(yīng)化領(lǐng)域用 .它功能齊全，便于方案設(shè)計(jì)。 電機(jī)只能在一種頻率下運(yùn)行，當(dāng)電機(jī)工頻 /變頻同時(shí)打開(kāi)時(shí)將發(fā)出警報(bào)且電機(jī)停止運(yùn)行。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 按下 SB5,斷開(kāi) KM5，在 10 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后起動(dòng) M3 在工頻電源下運(yùn)行。 按下 SB1,斷開(kāi) KM1，在 10 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后起動(dòng) M1 在工頻電源下運(yùn)行。 按下 SB4,斷開(kāi) KM2，在 10 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后起動(dòng) M2 在變頻電源下運(yùn)行。 (2)手動(dòng)運(yùn)行部分 按下手動(dòng)起動(dòng)按鈕 SB10，手動(dòng)起動(dòng)變頻器。 起動(dòng) 1， 2泵： 輸出的下限信號(hào)使 PLC 關(guān)閉 KM KM2，開(kāi)啟 KM3， 2水泵變頻起動(dòng)。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 起動(dòng) 1， 2， 3泵： 再次接收到變頻器上限信號(hào)，則 KM3 斷開(kāi) KM2 吸合，第 2水泵由變頻轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行， 3水泵變頻起動(dòng)。變頻起動(dòng) 1水泵。 起動(dòng) 1泵 按下起動(dòng)按鈕，系統(tǒng)檢測(cè)采用那種運(yùn)行模式。（如 1 電機(jī)，如果控制它工作的 SB1,SB2 按鈕被同時(shí)按下則發(fā)出警報(bào)且電機(jī)無(wú)法起動(dòng)。當(dāng)用戶(hù) 按下SBn（ n=1， 3， 5） 三臺(tái)電機(jī)分別處于工頻運(yùn)行，當(dāng)用戶(hù)按下 SBn（ n=2， 4， 6）三臺(tái)電機(jī)分別處于變頻運(yùn)行。順序功能圖如圖 所示。 手動(dòng)模式順序功能圖 當(dāng)按下 SB9 按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)運(yùn)行模式。 為了防止出現(xiàn)某臺(tái)電動(dòng)機(jī)既接工頻電又接變頻電設(shè)計(jì)了電氣互鎖。 如果變頻器頻率偏低，即壓力過(guò)高，輸出的下限信號(hào)使 PLC 關(guān)閉 KM KM2，開(kāi)啟 KM3， 2水泵變頻起動(dòng)。 當(dāng)變頻器的運(yùn)行頻率超出一個(gè)上限信號(hào)后， PLC 通過(guò)這個(gè)上限信號(hào)后將 1水泵有變頻運(yùn)行轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行， KM1 斷開(kāi) KM0 吸合，同時(shí) KM3 吸合變頻起動(dòng)第 2水泵。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 編程及介紹 總程序的順序功能圖 系統(tǒng)分為自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)運(yùn)行兩部分 圖 5. 2 總程序的順序功能圖 自動(dòng)運(yùn)行順序功能圖 按下 SB8 按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行模式，順序功能圖如 所示。同時(shí)，使第二臺(tái)水泵 M2投入變頻器并變速運(yùn)行，系統(tǒng)恢復(fù)對(duì)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，直到水壓達(dá)到設(shè)定值為止?？筛鶕?jù)需要，停按不同電機(jī)對(duì)應(yīng)的啟停按鈕，可以依次實(shí)現(xiàn)手動(dòng)啟動(dòng)和手動(dòng)停止三臺(tái)水泵 .該方式僅供自動(dòng)故障時(shí)使用 . 自動(dòng)運(yùn)行 由 PLC分別控制某臺(tái)電機(jī)工頻 和變頻繼電器，在條件成立時(shí)，進(jìn)行增泵升壓和減泵降壓控制 . 升壓控制：系統(tǒng)工作時(shí)，每臺(tái)水泵處