【正文】 程序中使用的 PLC 元器件及其功能如下表：表 3 程序中使用的元器件及功能器件地址功能 器件地址功能VD100 過程變量標準化值 T38 工頻泵減泵濾波時間控制VD104 壓力給定值 T39 工頻/變頻轉換邏輯控制VD108 PI 計算值 故障結束脈沖信號VD112 比例系數(shù) 泵變頻啟動脈沖VD116 積分時間 復位當前變頻運行泵脈沖VD120 積分時間 復位當前變頻運動泵脈沖VD124 微分時間 當前泵工頻運動啟動脈沖VD204 變頻起運動頻率下限值 新泵變頻啟動脈沖VD208 生活供水變頻器運動頻率上限值 泵工頻/變頻轉換邏輯控制VD212 消防供水變頻器運動頻率上限值 泵工頻/變頻轉換邏輯控制VD250 PI 調節(jié)結果存儲單元 泵工頻/變頻轉換邏輯控制VD300 變頻工作泵的泵號 故障信號總匯VD301 工頻運行的泵的總臺數(shù) 水池水位下限故障邏輯VD310 倒泵時間存儲器 水池水位下限故障消鈴邏輯器件地址功能 器件地址功能T33 工頻/變頻轉換 變頻器故障消鈴邏輯S B R _ _ 0E NM O V _ RE N E N OI N O U TM O V _ RE N E N OＴI N O U Ｉ Ｎ Ｃ ＿ Ｂ E N 　 E N OＴI N O U 網絡1 上電初始化, 調試初始化子程序S M 0 . 1網絡2 消防/ 生活供水壓力給定值設置I 0 . 0N O T0 . 9V D 1 0 4３網絡 　上電和故障結束時重新激活變頻信號存儲器Ｓ Ｍ ０ １ . Ｍ ０ ０ . ０ ７ . Ｖ Ｄ １ ０ ４ Ｖ Ｂ ３ ０ ０ Ｖ Ｂ ３ ０ ０ 邏輯控制T34 工頻/變頻轉換邏輯控制 火災消鈴邏輯T37 工頻泵增泵濾波時間控制 雙恒壓供水系統(tǒng)的梯形圖程序以及程序注釋如圖 41,程序有幾點說明： （1）因為程序較長，所以讀圖時請按照網絡標號的順序進行；（2）本程序的控制邏輯設計針對的是較少的泵數(shù)供水系統(tǒng)。在本系統(tǒng)中，只是用比例（P）和積分（I）控制，其回路增益和時間常數(shù)可以通過工程計算初步確定，但還要進一步調整以達到最優(yōu)控制效果。利用定時器中斷功能實現(xiàn) PID 控制的定時采樣及輸出控制。具體的操作時，將現(xiàn)行運行的變頻泵從變頻器上切除，并接上工頻電源運行，將變頻器復位并用于新運行泵的啟動。由于變頻器泵站希望每一次啟動電機都為軟啟動，又規(guī)定各臺水泵必須交替使用，多泵組泵站泵組的投運要有一個管理規(guī)范。這一功能可以同過比較指令來實現(xiàn)。圖 37 電控系統(tǒng)控制電路第四章 系統(tǒng)程序設計硬件條件確定后，系統(tǒng)的控制功能主要通過軟件實現(xiàn)，結合前述泵站的控制要求，對泵站軟件設計分析如下： 由“恒壓”要求出發(fā)的工作泵組數(shù)量控制管理前面已經說過了，為了恒定水壓，在水壓降落時要升高變頻器的輸出頻率，且在一臺泵不能滿足要求時，需啟動第 2 臺或第 3 太泵。圖中 SA 為手動/自動轉換開關，SA 打在 1 的位置為手動控制狀態(tài)；打在 2 的狀態(tài)為自動控制狀態(tài)。接觸 KMKMKM5 分別控制 MMM3 的工頻運行；接觸器 KMKMKM6分別控制 MMM3 的變頻運行，F(xiàn)RFRFR3 分別為三臺水泵電機過載保護用的熱繼電器；QSQSQSQS4 分別為變頻器和三臺水泵電機主電路的隔離開關；FU1 為主電路的熔斷器，VVVF 為簡單的一般變頻器。（1）主電路圖如下圖 36 所示為電控系統(tǒng)主電路圖。而在主機的變量存儲區(qū) V 區(qū)存放處理產生的中間數(shù)據。（4）為了在主機中進行輸入模擬量轉換數(shù)字后處理及為了輸出需要在模擬量單元中轉換為模擬量的數(shù)字量，要在主機中安排一定的存儲單元。S7200 擴展單元安裝時在主機的右邊依次排列，并從模塊 0 開始編號。接線還應注意傳感器的線路盡可能短，且應使用屏蔽雙絞線，要保證 24VDC 傳感器電源無噪聲、穩(wěn)定可靠。注意輸入、輸出信號的類型不同，采用不同的接入方式。必要時進行校準工作。校準可以簡單的理解為儀器儀表使用前的調零以及調滿度。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。5%滿量程24V 電壓范圍 數(shù)據字格式雙極性，滿量程單極性，滿量程32022 +32022032022設置時間電壓輸出電流輸出100 s?2ms 為能適用各種規(guī)格的輸入、輸出量，模擬量處理模塊都設計成可編程，而轉換生成的數(shù)字量一般具有固定的長度及格式。2%滿量程177。12V精度最差情況 055℃電壓輸出電流輸出典型，25℃電壓輸出電流輸出177。50mV, 177。250Mv177。1V，177。5V，177。2%滿量程電壓雙極性電流0100Mv,050mV177。10020 mA隔離 否輸入類型 差分輸入范圍分辨率，滿量程電壓電流`12 位11 位電壓單極性 010V，05V01V，0500mV電壓電流32022 +320220 +32022精度最差情況 055℃電壓輸出電流輸出177。模擬量擴展單元有單獨用于模/數(shù)轉換的，單獨用于數(shù)/轉換的，也兼有模/數(shù)和數(shù)/模兩種功能的，以下介紹 S7200 系列 PLC的模擬量擴展模塊 EM235，它具有四路模擬量輸入及一路模擬量輸入，可以用于恒壓供水控制中。 PLC模擬量控制單元的配置以及應用PLC 的普通輸入輸出端口均為開關量處理端口，了使 PLC 能完成模擬量的處理,常見的方法是為整體式 PLC 加配模擬量擴展單元。特別是 S7200CUP22*系列 PLC。這樣的配置是最經濟的。如果選用 CPU 224 PLC，也需要擴展單元；如果選用 CUO 266 PLC 則價格較高，浪費較大。水位上下限信號分別位 、它們在水淹沒時為 0，露出時為 1。輸出單元將經過 CUP 處理的弱電信號通過光電隔離、功率放大等處理，轉換成外部設備所需要的強電信號，以驅動各種執(zhí)行元器件，如接觸器、電磁閥、電磁鐵、調節(jié)閥、調速裝置等。輸入單元接受現(xiàn)場設備向PLC 提供信號，包括人為的控制信號和能描述現(xiàn)場狀態(tài)的開關量信號，例如由按鈕、限位開關、繼電器觸點、接近開關、撥碼器等提供的開關量。PLC 是通過 I/O 單元完成此工作的。市網來水 yv1EQ水池Yv2消防用水生活用水123圖 33 生活消防雙恒壓供水系統(tǒng)構成圖 系統(tǒng)控制要求對三泵生活/消防雙恒壓供水系統(tǒng)的基本要求是：（1）生活供水時，系統(tǒng)應低恒壓值運行，消防供水時系統(tǒng)應高恒壓值運行；（2）三臺泵根據恒壓的需要，采用“先開先?！钡脑瓌t介入和退出；（3）在用水量小的情況下，如果一臺泵連續(xù)運行的時間超過 3H，則要切換到下一臺泵，即系統(tǒng)具有“倒泵功能” ，避免某一臺泵工作時間過長；（4）三臺泵在啟動時要軟啟動功能；（5）要有完整的報警功能；（6）對泵的操作要有手動控制功能，手動只在應急或檢修時臨時使用。生活用水和消防用水共用三臺泵，平時電磁閥 YV2 處于失電狀態(tài)，關閉消防管網，三臺泵根據生活用水的多少，按一定的控制邏輯運行，使生活用水在恒壓狀態(tài)（生活用水底恒壓值）下進行；當有火災發(fā)生時，電磁閥 YV2 得電，關閉生活用水管網，三臺泵供消防用水使用，并根據用水量的大小，使消防供水也在恒壓狀態(tài)（消防用水高恒壓值）下進行。水池的高/低水位信號也直接送給 PLC，作為低水位報警用。信號的量值與前面提到的差值成正比，用于驅動執(zhí)行設備工作。調節(jié)器的調節(jié)參數(shù)，如 P、I、D 參數(shù)均是可以由使用者設定的，PID 調節(jié)過程視調節(jié)器的的內部構成由數(shù)字式調節(jié)及模擬量調節(jié)兩類，以微型計算機調節(jié)器多為數(shù)字調節(jié)器。這些都是由調節(jié)器的輸出信號控制。調節(jié)器接受了實測水壓的反饋信號后，將它與給定值比較，得到給定值與實測值之差。管網實測水壓回送到泵站控制裝置稱為反饋，調節(jié)器實反饋的接受點。給定值即是系統(tǒng)正常工作時的恒壓值，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泵站，水壓的設定值可能不只一個，一般消防用水的水壓要高一些，調節(jié)器具有給定值設定功能，可以以數(shù)字量進行設定，也有的調節(jié)器以模擬量方式設定。壓力傳感器調節(jié)器 變頻器水箱水泵用戶MAC EUR MPPS 圖 32 變頻恒壓供水站的基本組成調節(jié)器是一種電子裝備,在系統(tǒng)中完成以下幾種功能:（1）設定水管壓力的給定值，恒壓供水水壓的高低依需要設定。當用水量大時，水壓降低；用水量小時，水壓升高。這也有兩種配置方式，一是為每臺水泵電機配一臺變頻器，下圖為恒壓供水泵站的示意圖。而且水泵和電機都有維修的時候，備用泵是必要的。這就是恒壓供水的基本思路，這在電動機速度調節(jié)技術不發(fā)達的年代是不可以想象的，但是在今天辦到這一切已經邊的很容易了。那么可不可以不借助水塔來實現(xiàn)恒壓供水？答案是肯定的，但是要解決水壓隨用水量的大小變化的問題。交流變頻器是改變交流電源頻率的電子設備，輸入三相工頻交流電后，可以輸出頻率平滑變化的三相交流電。這就是恒壓供水的基本思路。不用水塔，而要解決水壓隨用水量大小變化的問題。水塔中的水位變化相對水塔的高度來說很小，也就是說水塔能夠維持供水管路中水壓的基本恒定。產生水壓的設備是水泵，水泵轉動的越快，產生的水壓就越高。調試時一定要先將主電路斷電，只對控制電路進行聯(lián)調即可。聯(lián)機調試時，可以把編制好的程序下載到現(xiàn)場的 PLC 中。如果有錯誤則修改后反復調試。調試時。軟件部分的模擬調試可借助于模擬開關和 PLC 輸出端的輸出指示燈進行。對軟件設計來說，I/O 地址分配以后才可以進行編程；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，讓裝配人員根據線路圖和安裝圖安裝控制柜。（3）個人喜好方面有些工程技術人員對某種品牌的 PLC 熟悉，所以一般比較喜歡使用這種產品。（2）價格方面 不同廠家的 PLC 產品價格相差很大，有些功能類似、質量相當、I/O 點數(shù)相當?shù)?PLC 的價格能相差 40%以上。這就要求用戶對市場上流行的 PLC 品種有一個詳細的了解，以便做出正確的選擇。因為 PLC的輸出點一般是幾個一組共用一個公共端，這一組的輸出只能有一個電源的種類和等級。I/O 點是性質主要是指他們是直流信號還是交流信號，它們的電源電壓。一方面是選擇多大容量的 PLC，另一方面是選擇什么公司的 PLC 以及外設。當某一個控制任務決定由 PLC 來完成后?？刂茖ο笠约翱刂蒲b置確定后，還要進一步確定 PLC 的控制范圍。但是 PLC 還是有最適合它的應用場合，所以接到一個控制任務以后，要分析被控對象的控制過程和要求，看看用什么控制設備來完成該任務最合適。⑩系統(tǒng)在一種現(xiàn)場不需要時，仍可改在另一種現(xiàn)場上使用等一系列優(yōu)點。⑧有很強的通訊功能，可與多種支持設備連接。⑥可直接將數(shù)據送入處理器中，可直接連接到現(xiàn)場。④編程或修改程序容易，程序可以保存和固化。②簡單，易于使用，不必要求微機軟硬件方面的知識，編程不需要高級語言。所以僅僅是概念上的電流，而且認為它只能從左向右流動，層次的改變只能是先上后下。③梯形圖中，一般情況下某個編號的繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而繼電器的觸點是可以被無限制的引用，既可是常開觸點也可以是常閉觸點。②梯形圖中的繼電器不是繼電器控制電路中的物理繼電器，它實質上是變量存儲器中的位觸發(fā)器，因此稱為軟繼電器，相應的某位觸發(fā)器為真態(tài)，表示該繼電器通電，其常開觸點閉合，常閉觸點打開。每一個繼電器為一個邏輯行，稱為梯形。梯形圖有如下特點。梯形圖中沿用了繼電器線路的一些圖形符號，這些圖形符號被稱為編程元件，每一個編程元件對應有一個編號。如此不斷的反復循環(huán)掃描，實現(xiàn)對全過程及設備的連續(xù)控制，直至接收到停止命令、停電、或出現(xiàn)故障。驅動用戶輸出設備即 PLC 的實際輸出。(5)輸出結果將本次的掃描過程中解算最新結果送到輸出模塊取代前一次掃描解算的結果，也稱為輸出刷新。解算過程中所用的計數(shù)器、定時器，內部繼電器等編程元件為相應存儲單元的即時值，而輸入繼電器，輸出繼電器則用的是內存映象值。(4)解算用戶邏輯即執(zhí)行用戶程序。(3)輸入現(xiàn)場狀態(tài)完成前兩步工作后 PLC 便掃描各個輸入點，讀入各點的狀態(tài)和數(shù)據，如開關的通斷狀態(tài)、形成現(xiàn)場的內存映象。在與編程器通信過程中，編程器把指令和修改參數(shù)發(fā)送給主機，主機把要顯示的狀態(tài)、數(shù)據、錯誤碼進行相應指示，編程器還可以向主機發(fā)送運行、停止、清內存等監(jiān)控命令。因此，PLC 工作過程分為以下五步:(1)自診斷自診斷功能可使 PLC 系統(tǒng)防患于未然，而在發(fā)生故障時能盡快的修復，為此 PLC 每次掃描用戶程序以前都對 CPU、存儲器、輸入輸出模塊等進行故障診斷，若自診斷正常便繼續(xù)進行掃描，而一旦發(fā)現(xiàn)故障或異?，F(xiàn)象則轉入處理程序，保留現(xiàn)行工作狀態(tài)，關閉全部輸出，然后停機并顯示出錯的信息。 可編程控制器的工作方式及過程、圖 一個掃描周期PLC 的工作方式: PLC 處于運行狀態(tài)時,從內部處理,通信操作,程序輸入,程序執(zhí)行,程序輸出,一直循環(huán)掃描工作.PL