論文plc與變頻器在恒壓供水的應(yīng)用(參考版)
2025-06-29 10:37本頁面
【正文】 當(dāng)我遇到困難時，他們給了我許多好的建議和無私的幫助。在此向江老師表示最衷心的感謝。在我做畢業(yè)設(shè)計的過程中得到了老師的悉心指導(dǎo)。S7200 PLC原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計。對整個供水過程來說，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性好，管理人員可根據(jù)每個季節(jié)的用水情況，選擇不同的壓力設(shè)定范圍，不但節(jié)約了用水，而且節(jié)約了電能，達(dá)到了更優(yōu)的節(jié)能方式，實(shí)現(xiàn)供水的最優(yōu)化控制和穩(wěn)定性控制。 恒壓供水在日常生活中非常重要，基于PLC和變頻器技術(shù)設(shè)計的生活恒壓供水控制系統(tǒng)可靠性高、效率高、節(jié)能效果顯著、動態(tài)響應(yīng)速度快。由變頻器，PLC，壓力變送器組成的PID閉環(huán)控制系統(tǒng)具有較高的自動化程度，良好的安全性和節(jié)能性。在此軟件中可完成主程序，子程序，中斷程序的編制與修改，完成程序編制后單擊保存，再單擊下載，程序即可供PLC使用。 恒壓供水系統(tǒng)梯形圖 在控制系統(tǒng)中，PLC程序的主要任務(wù)是接受外部開關(guān)信號的輸入以及水池水位信號，判斷當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)是否正常，然后執(zhí)行程序，由輸出信號去控制接觸器、繼電器和變頻器等器件，以完成相應(yīng)的控制任務(wù)， PLC主要控制任務(wù)就是根據(jù)實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)工頻和變頻的切換。(3) 翻譯設(shè)計法 它是把繼電器—接觸器控制系統(tǒng)的電器原理圖直接翻譯成PLC 梯形圖。步驟如下： ① 確定輸入、輸出電器； ② 確定輸入、輸出點(diǎn)數(shù)； ③ 選擇PLC 并編程； ④將各個環(huán)節(jié)編寫的程序合理地聯(lián)系起來。其中，串聯(lián)觸點(diǎn)較多的支路要寫在上面，并聯(lián)支路應(yīng)寫在左邊，線圈放于觸點(diǎn)的右邊。一旦CUP執(zhí)行到程序的結(jié)尾，就又從上到下執(zhí)行程序。邏輯通常被分解成小的容易理解的片，這些片通常被稱為“梯級”或網(wǎng)絡(luò)。按鈕SB0用來啟動啟動工作循環(huán)，；按鈕SB1用來停止工作循環(huán)，使PLC回到初始狀態(tài)，；液位變送器把測得的水池水位轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號后送入一個可以設(shè)置上下限位來輸出開關(guān)量的數(shù)顯表，在數(shù)顯表中設(shè)定水池水位上下限對應(yīng)的電流，當(dāng)水池液位低于或超出上下限時，數(shù)顯表輸出高電平1，；，作為變頻器故障報警信號；；。 。開關(guān)KM6控制變頻器的啟停，由PLC給出啟動或停止信號，變頻器啟停。主電路中的低壓熔斷器除接通電源外，同時實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，每臺電動機(jī)的過載保護(hù)由相應(yīng)的熱繼電器FR實(shí)現(xiàn)。三相電源經(jīng)低壓熔斷器、自動空氣低壓斷路器接至變頻器的LLL3端，變頻器的輸出端U、V、W通過接觸器的觸點(diǎn)接至電機(jī)。 三臺電機(jī)分別為MMM3，它們分別帶動水泵2和備用泵。 I/O分配表輸入器件輸出器件 啟動（SB0）驅(qū)動KM6（啟動變頻器） 停止（SB1）驅(qū)動KM1（1泵變頻）液位傳感器驅(qū)動KM2（2泵變頻）電機(jī)頻率達(dá)到上限驅(qū)動KM3（1泵工頻）電機(jī)頻率達(dá)到下限驅(qū)動KM4（2泵工頻）1泵電機(jī)過載驅(qū)動KM5(備用泵工頻)2泵電機(jī)過載L5燈亮（1泵電機(jī)過載信號）變頻器故障L6燈亮（2泵電機(jī)過載信號） 變頻恒壓供水系統(tǒng)主電路原理 ，采用了一臺變頻器同時連接兩臺電動機(jī)，所以必須確保開關(guān)KM1和KM2電氣互鎖，互鎖功能由軟件和硬件實(shí)現(xiàn)。1 系統(tǒng) I/O統(tǒng)計表輸入器件輸出器件編號符號名稱編號符號名稱1SB1啟動1KM11泵變頻2SB2停止2KM22泵變頻3S1液位傳感器信號3KM31泵工頻4S2電機(jī)頻率達(dá)到上限4KM42泵工頻5S3電機(jī)頻率達(dá)到下限5KM5備用泵工頻6S41水泵故障信號6KM6啟動變頻器7S52水泵故障信號7L51泵電機(jī)過載報警燈8S6變頻器故障信號8L62泵電機(jī)過載報警燈9L7水庫液位超過或低于規(guī)定范圍報警燈10L8變頻器出現(xiàn)故障報警燈根據(jù)以上原則，這次設(shè)計選擇西門子S7200系列的CPU224AC/DC/繼電器。1. I/O點(diǎn)的系統(tǒng)統(tǒng)計。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的PLC種類很多，在選用PLC時應(yīng)考慮以下幾個方面。故選擇斷路器額定電流選擇60A② 接觸器(1)主要作用：可通過按鈕開關(guān)方便地控制變頻器的通電與斷電；變頻器發(fā)生故障時，可自動切斷電源。當(dāng)變頻器輸入側(cè)發(fā)生短路等故障時，進(jìn)行保護(hù)。本設(shè)計要求貯水池水位：2m~5m，所以要通過液位變送器將檢測到的水位轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號（4~20mA電壓信號），再將其輸入窗口比較器，用比較器輸出的高電平作為貯水池水位的報警信號，輸入PLC。經(jīng)后續(xù)電路給電橋供電，并對輸出信號進(jìn)行放大、抗干擾性強(qiáng)、便于電纜鋪設(shè)及遠(yuǎn)距離傳輸，與數(shù)字顯示儀表、A/D轉(zhuǎn)換器及計算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接方便。 CYYB120系列壓力變送器為兩線制4～20mA電流信號輸出產(chǎn)品。(4) 壓力變送器的選擇 壓力傳感器作用是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4～20mA變化的電流信號或0～5V間變化的電壓信號的標(biāo)準(zhǔn)信號反饋?zhàn)冾l器，由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量，根據(jù)用水量的大小由PLC控制工作泵數(shù)量的增減及變頻器對水泵的調(diào)速，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。 根據(jù)樓房供水設(shè)定供水壓力經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，%，將參數(shù)設(shè)為68，即PID的目標(biāo)值。MicroMaster430系列變頻器是全新一代標(biāo)準(zhǔn)變頻器。以往的恒壓供水設(shè)備，往往采用帶有模入/模出的可編程控制器或PID調(diào)節(jié)器，PID算法編程難度大，設(shè)備成本高，調(diào)試?yán)щy。西門子MM430是一款專門為風(fēng)機(jī)和水泵設(shè)計的變頻器，具有豐富的軟件設(shè)置參數(shù)，可以擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)多種功能，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜工況下的需要。所以有：N=4560/367/= 水泵功率=軸功率安全系數(shù),即P=NK(K在N不同時有不同的值，當(dāng)N22時，K=)P=NK==
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