【正文】 在此，向支持與幫助我的同學(xué)和在三年中教導(dǎo)我的老師表示最衷心的感謝。老師淵博的學(xué)識，優(yōu)秀的師德，深厚的學(xué)術(shù)造詣和嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度使我受益匪淺。點擊相應(yīng)的圖標(biāo)進行設(shè)置。出現(xiàn)如下圖所示 設(shè)備工具箱窗口[8]雙擊“串口通訊父設(shè)備”，再雙擊“三菱FX232”。[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。[6]在可選設(shè)備列表中，雙擊“通用設(shè)備”。[2]點擊工具條中的“工具箱”圖標(biāo)，打開“設(shè)備工具箱”。否則就無法通信。串口父設(shè)備用來設(shè)置通信參數(shù)和通信端口。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。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。 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，： 對象元件庫管理如上所示。按照此步驟，設(shè)置其他數(shù)據(jù)對象。[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。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。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。 工程界面界面如圖所示。[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”。 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” 。運行策略：本窗口主要完成工程運行流程的控制。實時數(shù)據(jù)庫：是工程各個部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將MCGS工程的各個部分連接成有機的整體。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出設(shè)備，注冊設(shè)備驅(qū)動程序，定義連接與驅(qū)動設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。主要的組態(tài)操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設(shè)計封面圖形，確定自動啟動的窗口，設(shè)定動畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫存盤文件名稱及存盤時間等。 MCGS工程的五大部分 MCGS的工程組成主控窗口：是工程的主窗口或主框架。兩部分互相獨立，又緊密相關(guān) MCGS組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu)MCGS組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境，其存放于MCGS目錄的Program子目錄中。具有功能完善、操作簡便、可視性好、可維護性強的突出特點。MCGS為解決工程監(jiān)控問題提供了豐富多樣的手段，從設(shè)備驅(qū)動（數(shù)據(jù)采集）到數(shù)據(jù)處理、報警處理、流程控制、動畫顯示、報表輸出、曲線顯示等各個環(huán)節(jié)，均有豐富的功能組件能快速完成多數(shù)簡單工程項目的監(jiān)控程序設(shè)計和運行操作。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。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。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。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。(2)手動運行部分按下手動起動按鈕SB10，手動起動變頻器。起動1，2泵：輸出的下限信號使PLC關(guān)閉KMKM2，開啟KM3，2水泵變頻起動。起動1，2，3泵：再次接收到變頻器上限信號，則KM3斷開KM2吸合，第2水泵由變頻轉(zhuǎn)為工頻運行，3水泵變頻起動。變頻起動1水泵。） 程序說明（1）自動運行部分起動1泵按下起動按鈕，系統(tǒng)檢測采用那種運行模式?？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。 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。 手動模式順序功能圖當(dāng)按下SB9按鈕，系統(tǒng)進入手動運行模式。為了防止出現(xiàn)某臺電動機既接工頻電又接變頻電設(shè)計了電氣互鎖。如果變頻器頻率偏低，即壓力過高，輸出的下限信號使PLC關(guān)閉KMKM2，開啟KM3，2水泵變頻起動。 當(dāng)變頻器的運行頻率超出一個上限信號后，PLC通過這個上限信號后將1水泵有變頻運行轉(zhuǎn)為工頻運行，KM1斷開KM0吸合，同時KM3吸合變頻起動第2水泵。 總程序的順序功能圖系統(tǒng)分為自動運行和手動運行兩部分 總程序的順序功能圖 自動運行順序功能圖按下SB8按鈕，系統(tǒng)進入自動運行模式。同時，使第二臺水泵M2投入變頻器并變速運行，系統(tǒng)恢復(fù)對水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，直到水壓達到設(shè)定值為止。可根據(jù)需要，停按不同電機對應(yīng)的啟停按鈕，. 自動運行由PLC分別控制某臺電機工頻和變頻繼電器，在條件成立時，進行增泵升壓和減泵降壓控制. 升壓控制：系統(tǒng)工作時，每臺水泵處于三種狀態(tài)之一，即工頻電網(wǎng)拖動狀態(tài)、供水管道內(nèi)水壓力為零，在控制系統(tǒng)作用下，變頻器開始運行，第一臺水泵M1，啟動且轉(zhuǎn)速逐漸升高，當(dāng)輸出壓力達到設(shè)定值，其供水量與用水量相平衡時，轉(zhuǎn)速才穩(wěn)定到某一定值，通過壓力閉環(huán)調(diào)節(jié)水泵按設(shè)定速率加速到另一個穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。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。 手動運行當(dāng)按下SB7按鈕，用手動方式。如果PLC接到頻率下限信號，則執(zhí)行減泵程序，減少水泵的工作數(shù)量。如果是自動運行模式，則系統(tǒng)根據(jù)程序及相關(guān)的輸入信號執(zhí)行相應(yīng)的操作。 PLC程序流程圖系統(tǒng)起動之后，檢測是自動運行模式還是手動運行模式。接觸器的選擇：對于接觸器KM選擇的是規(guī)格SCE03C,功率3Kw按鈕SB的選擇：PLC各輸入點的回路的額定電壓直流24V，各輸入點的回路的額定電流均小于40mA，按鈕均只需具有1對常開觸點，按鈕均選用LAY3—11型，其主要技術(shù)參數(shù)為：UN=24VDC，IN=，含1對常開和1對常閉觸點。 壓力傳感器的接線圖水泵：MM2選用40160(I)A型，M3選用40160(I)型。該傳感器的量程為0～，工作溫度為5℃～60 ℃，供電電源為28177。改傳感器采用硅壓阻效應(yīng)原理實現(xiàn)壓力測量的力－電轉(zhuǎn)換。根據(jù)設(shè)計的要求，本系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)器內(nèi)置于變頻器中。在恒壓供水中常見的PID控制器的控制形式主要有兩種:(1)硬件型：即通用PID控制器，在使用時只需要進行線路的連接和P、I、D參數(shù)及日標(biāo)值的設(shè)定。也就是使反饋量與日標(biāo)值相一致的一種通用控制方式。這種控制方式用于從產(chǎn)生偏差到出現(xiàn)響應(yīng)需要一定時間的負載系統(tǒng)(即實時性要求不高，工業(yè)上的過程控制系統(tǒng)一般都是此類系統(tǒng)，本系統(tǒng)也比較適合PID調(diào)節(jié))效果比較好 PID控制框圖通過對被控制對象的傳感器等檢測控制量(反饋量)，將其與目標(biāo)值(溫度、流量、壓力等設(shè)定值)進行比較。利用I動作消除偏差作用和用D動作抑制振蕩作用，在結(jié)合P動作就構(gòu)成了PID控制，本系統(tǒng)就是采用了這種方式。在該場合，為使P動作的振蕩衰減和系統(tǒng)穩(wěn)定，可用PD控制。偏差小時，P動作的作用減小。對有積分元件的負載系統(tǒng)可以單獨使用P動作控制。用PI控制時，能消除由改變目標(biāo)值和經(jīng)常的外來擾動等引起的偏差。 PID調(diào)節(jié)器僅用P動作控制，不能完全消除偏差。X2接變頻器的FU接口，X3接變頻器的OL接口。4．由于變頻恒壓調(diào)速直接從水源供水，減少了原有供水方式的二次污染，大大降低水質(zhì)污染的可能性：眾所周知南方氣候炎熱潮濕細菌和微生物極易繁殖和滋生尤其是高位水箱很容易生紅蟲必須定期清洗改用變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備后只需一個低位水箱原來也有將水質(zhì)污染降到最低限度。能實現(xiàn)電機軟起動，減小電氣和機械沖擊噪音，延長設(shè)備使用壽命。減速時產(chǎn)生的再生能量使主電路直流電壓上升，為了防止再生過電壓保護電路動作，在直流電壓下降之前要進行控制，抑制頻率下降，防止失速再生過電壓。對于恒速運轉(zhuǎn)中的過電流，也進行同樣的控制。急加速時，如果異步電動機跟蹤遲緩，則過電流保護電路動作，運轉(zhuǎn)就不能繼續(xù)進行（失速）。逆變器的輸出頻率或者異步電動機的速度超過規(guī)定值時，停止逆變器運轉(zhuǎn)。動作頻繁時可以考慮減輕電動機負載、增加電動機及逆變器容量等。（2）異步電動機的保護1）過載保護。6）冷卻風(fēng)機異常。逆變器負載側(cè)接地時，為了保護逆變器，有時要有接地過電流保護功能。但瞬時停電時間在10ms以上時，通常會使控制電路誤動作，主電路也不能供電，所以檢出后使逆變器停止運轉(zhuǎn)。4）瞬時停電保護。采用逆變器使電動機快速減速時，由于再生功率直流電路電壓將升高，有時超過容許值。過負載是由于負載的GD2（慣性）過大或因負載過大使電動機堵轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的。逆變器輸出電流超過額定值，且持續(xù)流通達規(guī)定的時間以上，為了防止逆變器器件、線路等損壞要停止運轉(zhuǎn)。交流器的輸出電流達到異常值，也同樣停止逆變器運轉(zhuǎn)。保護回路主要包括：（1）逆變器保護1）瞬時過電壓保護。④ 速度檢測電路以裝在異步電動機軸上的速度檢測器（TG、PLG等）的信號為速度信號送入運算回路，根據(jù)指令和運算可使電動機按指令速度運轉(zhuǎn)。③ 驅(qū)動電路為驅(qū)動主電路 器件的電路?？刂齐娐分饕ǎ孩龠\算電路將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、功率。，僅以控制電路A部分構(gòu)成控制電路時，無速度檢測電路，為開環(huán)控制。 典型的電壓型逆變器一例給異步電動機供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號的回路，稱為控制電路。④制動回路異步電動機在再生制動區(qū)域使用時（轉(zhuǎn)差率為負），再生能量儲存于平波回路電容器中，使直流電壓升高。裝置容量小時，如果電源和主電路的構(gòu)成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。② 平波回路在整流器整流后的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動電流也使直流電壓變動。① 整流器最近大量使用的是二極管的交流器，它把工頻電源變換為直流電源。其主電路由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸引在整流和逆變時產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。而控制指令則根據(jù)外部的運轉(zhuǎn)指令進行運算獲得。頻率檢測的上/下限信號分別通過OL和FU輸出至PLC的X2與X3輸入端作為PLC增泵減泵控制信號 變頻器通常由變頻器主電路（IGBT、BJT、