【正文】 量，并將這個值輸入到可編程邏輯控制器中。壓力信號是連續(xù)變化的模擬量，而PLC的CPU智能處理數(shù)字量，模擬量擴展單元可將外部模擬量轉(zhuǎn)換為PLC可處理的數(shù)字量及將PLC內(nèi)部運算結(jié)果轉(zhuǎn)換為機外所需的模擬量，在這個模塊上，選用的是FX2N2AD模擬量輸入模塊。本次設(shè)計選用的是YTZ150型帶電接點式的壓力傳感器，YTZ150壓力傳感器水壓的檢測范圍是0~1MPa，將檢測到的壓力信號轉(zhuǎn)換成0~10V的電信號。在現(xiàn)代的自動化智能系統(tǒng)中，檢測非常重要，本設(shè)計之中的一個檢測就是壓力檢測，將檢測到的壓力反饋給系統(tǒng)，達(dá)到自動控制。上圖中的壓力傳感器檢測管中的水壓。ZDLP電動調(diào)節(jié)閥除了可以幾首點信號外，還能反饋相應(yīng)的閥門位置電信號，閥們體為低阻流直通單座上導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)，控制的精度較高，流量大，而泄漏量非常小等優(yōu)點。ZDLP電動閥，它的供電的電源為220V AC、50Hz電源，內(nèi)設(shè)有伺服放大器、位置信號發(fā)生器以及閥門位置顯示和位置限位開關(guān)等等，這種電動閥門它能夠直接的接受來自控制儀表或者計算機CPU等輸出的模擬電信號，4~20mA DC或者是電壓信號1~5V DC的控制，對調(diào)節(jié)閥門的開度進(jìn)行控制，就能夠達(dá)到控制調(diào)節(jié)介質(zhì)水的流量控制了。 電動調(diào)節(jié)閥 本次技術(shù)供水系統(tǒng)的流量控制這個部分，通過資料的查詢和老師的指導(dǎo)，用到的是電動調(diào)節(jié)閥，通過控制閥門的開度，來控制水流量。存放由BFM17指定通道的D/A轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，D/A數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式出現(xiàn)，并以低8位和高4位兩部分順序存放和轉(zhuǎn)換。電壓輸出時，它的偏置值是0，電流輸出時4mA模擬輸出量對應(yīng)的數(shù)字輸入值就是0。增益是可以設(shè)定為任意的值，但是為了能夠充分的利用好12位的數(shù)字值，比較合適的輸入數(shù)字范圍為0~4000。 圖模擬量與數(shù)字量的對應(yīng)關(guān)系FX2N4DA模塊在出廠時，調(diào)整為輸入數(shù)字值0~4000對應(yīng)于輸出電壓0~10V 。FX2N4DA的技術(shù)指標(biāo)如下表所示： FX2N4DA的技術(shù)指標(biāo)項目輸出電壓輸出電流模擬量輸出范圍0~10V直流，0~5V直流4~20mA數(shù)字輸出12位分辨率（10V/4000） mV（10V/4000）4 mA（20mA/4000）總體精度滿量程1%轉(zhuǎn)換速度4ms/通道電源規(guī)格主單元提供5V/30mA和24V/85mA占用I/O點數(shù)占用8個I/O點，可分配為輸入或輸出適用的PLCFX1N，F(xiàn)X2N，F(xiàn)X2NC在使用電壓輸出的時候，負(fù)載的一端接在“VOUT”端，另一端“COM”和“IOUT”需要短接,另一端就接在短接后的“COM”和“IOUT”端。FX2N4DA接線圖如下圖所示： FX2N4DA接線圖它具有2個模擬量輸出通道。 流量控制模塊本次設(shè)計的技術(shù)供水系統(tǒng)中的流量控制通過是一個PLC的模擬量閉環(huán)控制，在模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)中，被控制量流量，它是一個變化的模擬量，執(zhí)行機構(gòu)電動調(diào)節(jié)閥要求的是要PLC輸出模擬信號，而PLC的CPU卻只能夠處理數(shù)字量，首先被測量模塊溫度模塊FX2N4ADPT測量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號或電流信號，然后在PLC中通過測量的信號值與預(yù)設(shè)的值PID的控制比較，模擬量輸出模塊的D/A轉(zhuǎn)換器將PID控制器輸出的數(shù)字量mv(n)轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號或電流信號mv(t)，然后再去控制執(zhí)行機構(gòu)電動調(diào)節(jié)閥控制閥門的3種不同狀態(tài)，關(guān)閉、中間位置、全開，從而達(dá)到控制流量的效果。當(dāng)圖中X0為ON時將從PLC基本單元中[S]指定的元件開始n個字的數(shù)據(jù)寫到編號為m1的特殊功能模塊中編號為m2的n各緩沖寄存器之中。BFM29中的各位的狀態(tài)是FX2N4ADPT運行正常與否的信息，具體信息如下表所示： FX2N4ADPT BFM29位信息BFM29的各位的功能ON(1)OFF(0)b0：錯誤如果b1~b3中任何一個為ON，出錯通道的A/D轉(zhuǎn)換停止無錯誤b1：保留保留保留b2：電源故障DC 24V電源故障電源正常b3：硬件錯誤A/D轉(zhuǎn)換器或其他硬件故障硬件故障b4~b9：保留保留保留b10：數(shù)字范圍錯誤數(shù)字輸出/模擬量輸入值超出指定范圍數(shù)字輸出值正常b11：平均值的采樣次數(shù)錯誤采樣次數(shù)超出范圍參BFM1~4正常（1~4096）b12~b15：保留保留保留FX2N4ADPT模塊的識別碼是K2040，存放在緩沖儲存器BFM30中，在傳輸/接受數(shù)據(jù)之前，可以使用FROM指令獨處特殊功能模塊的識別碼，從而確認(rèn)正在對此特殊功能模塊進(jìn)行操作。如果測量值返回到有效范圍內(nèi)問溫度數(shù)據(jù)返回正常運行，錯誤狀態(tài)依然鎖存與BFM28之中?！暗汀北硎緶y量溫度下降，低于可測最低溫度時對應(yīng)位為ON，“高”表示當(dāng)測量溫度升高，高于最高可測溫度或熱電偶斷開時，對應(yīng)位為ON。只有1~4096的范圍是有效的，溢出的值將被忽略，默認(rèn)值為8（2）最近轉(zhuǎn)換的一些可讀值被平均后，給出一個平均的可讀值保存在5~8和13~16中（3）BFM9~12和17~20保存輸入數(shù)據(jù)的當(dāng)前值。下圖為FX2N4AD模塊的連接方法：在外來的干擾信號較強時，將FG端接地，這樣可以消除大部分的干擾信號。1%轉(zhuǎn)換速度15ms電源主單元提供5V/30mA直流，外部提供24V/50mA直流占用I/O點數(shù)占用8個點，可分配為輸入或輸出適用PLCFX1N，F(xiàn)X2N，F(xiàn)X2NCFX2N4ADPT使用的是PT100傳感器的專用電纜，或這是選擇雙絞屏蔽電纜作為模擬輸入電纜，這樣就和和那些可能產(chǎn)生電氣干擾的線線路隔開。內(nèi)部裝有溫度變送器和模擬量輸入電路，對傳感器的非線性進(jìn)行了校正，額定溫度范圍100~+600oC，數(shù)字輸出量1000~+6000，轉(zhuǎn)換速度15ms/通道，數(shù)字和模擬電路之間有光隔離，在整個的程序中占用8個I/O點。FX2N485BD通信板如下圖所示： FX2N485BD通信板 溫度檢測模塊本次設(shè)計的技術(shù)供水系統(tǒng)中，溫度的采集反饋回到PLC控制系統(tǒng)中和控制擁有極其重要的作用，對設(shè)備溫度的監(jiān)視及時從而通過PLC調(diào)節(jié)比較控制冷卻水的流量等，從而保證水輪機、發(fā)電機電氣設(shè)備的正常運行，溫度對于各個設(shè)備的運行相當(dāng)?shù)闹匾? （5）無協(xié)議通信，這種通信方式能夠?qū)崿F(xiàn)PLC與各種有RS232C接口設(shè)備之間通信，通信方式通過RS指令實現(xiàn)?？梢杂糜谝慌_計算機與一臺配有RS232C通信接口的PLC通信，也可以通過RD485通信網(wǎng)絡(luò)和最多16臺PLC通信。一臺是主站，其余的是從站，數(shù)據(jù)為自動傳送。用戶不需要編寫通信程序，只需設(shè)置和通信有關(guān)的參數(shù)，兩臺計算機之間就能夠自動傳送數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)也需要配備相應(yīng)的通信接口模塊。 PLC通信模塊FX系列PLC有強大的通信功能，通信模塊用來完成與其他PLC、其他智能控制設(shè)備或豬計算機之間的通信。如模擬量輸入輸出模塊、溫度傳感器用模擬量輸入模塊、高速計數(shù)模塊、RS232C通信接口模塊、RS232C/RS485轉(zhuǎn)換接口等。FX1N和FX2N系列的擴展模塊比較如下表所示： FX1N和FX2N系列的擴展模塊輸入模塊繼電器輸出模塊晶體管輸出模塊輸入點數(shù)輸出點數(shù)FX0N8ER44FX0N8EX8FX0N16EX16FX2N16EX16FX0N8EYRFX0N8EYT8FX0N16EYRFX0N16EYT16FX2N16EYRFX2N16EYT16上表中的擴展模塊都可以用于FX2N 和FX1N ，F(xiàn)X系列的系統(tǒng)配置非常靈活，除了可以選擇不一樣的子系列，還能夠選用多種的基本單元、擴展單元和擴展模塊，構(gòu)成不同功能和I/O點的系統(tǒng)。 FX各子系列的性能比較型號I/O點數(shù)用戶程序步數(shù)應(yīng)用指令通信功能基本指令執(zhí)行時間FX1S10~302K步EEPROM85條較強~FX1N14~1288K步EEPROM89條強~FX2N和FX2NC16~256內(nèi)置8K步RAM，最大16K步128條最強FX1S的功能簡單實用，價格低適用于小的開關(guān)量控制系統(tǒng)； FX1N最多能夠配置128個I/O點，適用于要求高的中小系統(tǒng)；FX2N的功能是最強的，能用于要求極高的控制系統(tǒng)中，有很強的通信功能，內(nèi)置8K步RAM，支持?jǐn)U展，最大可以達(dá)到16K步，I/O口可以擴展到256個，機內(nèi)有實時鐘，PID指令用于模擬量閉環(huán)控制。基于在大學(xué)期間自己學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)是三菱公司PLC，而且對于本次設(shè)計技術(shù)供水控制系統(tǒng)相對不大，三菱公司 生產(chǎn)PLC是能夠完全可以滿足本次設(shè)計的需求，在本次的設(shè)計中選用的是三菱公司生產(chǎn)的FX系列中功能強大、速度極高的FX2N微型PLC作為本次設(shè)計的核心控制器。 可編程邏輯控制器PLC可編程邏輯控制器，也就是PLC，它是以微處理器為基礎(chǔ)出現(xiàn)的通用工業(yè)控制系統(tǒng)裝置，其應(yīng)用范圍廣大，是當(dāng)代工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的核心支柱之一，在民用和家庭自動化方面也有了飛速的發(fā)展。工作可靠，使用壽命長成本低，被廣泛接受使用。圓筒瓦式導(dǎo)軸承的結(jié)構(gòu)常見三種，帶轉(zhuǎn)動油盆的圓筒式導(dǎo)軸承、導(dǎo)軸領(lǐng)的圓筒式導(dǎo)軸承和帶畢托管的圓筒式導(dǎo)軸承，主要結(jié)構(gòu)和工作原理相似。主要由軸承體、軸瓦和調(diào)整螺釘構(gòu)成軸承體安裝在頂蓋，軸瓦浸入油中，水輪機運行時冷油浸入軸瓦面形成油膜。水潤滑導(dǎo)軸承軸瓦材料都用的是橡膠，結(jié)構(gòu)簡單安裝方便而且成本不高。水潤滑導(dǎo)軸承主要固定在頂蓋上的鑄鐵軸承體和固定在軸承體頂部的水箱組成。水輪機導(dǎo)軸承的主要作用承受機組運行中主軸傳來的振擺力和徑向力限制主軸軸線的位置，在布置上靠近轉(zhuǎn)輪，保證主軸穩(wěn)定性、可靠性。在軸承下面裝置可調(diào)的水壓密封，為防止移動時順壞，在密封蓋設(shè)置減壓排水閥，這樣設(shè)置自動補償密封塊的磨損量，還能夠保值密封面的壓力恒定，另外還可以阻擋泥沙進(jìn)入密封面。主軸型式為雙法蘭空心結(jié)構(gòu)，軸的中心有操作用的油管，與軸領(lǐng)分段加工后接成整體。導(dǎo)葉密封采用橡膠密封，防止沙進(jìn)入軸頸，導(dǎo)葉中下軸都采用了橡膠密封。 ZZ560LH1130型水輪機蝸殼為混凝土蝸殼，蝸殼包角180度。 軸流式水輪機 ZZ560LH—1130水輪機如下圖所示，ZZ560LH—1130軸流式水輪機結(jié)構(gòu)，立軸、混凝土蝸殼，轉(zhuǎn)輪直徑1130cm。本次設(shè)計的技術(shù)供水對象主要是水輪機中的各個冷卻器，所以對水輪機需要一個基本的認(rèn)識，對其基本的機