【正文】 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(jī)按指令速度運轉(zhuǎn)。保護(hù)電路檢測主電路的電壓、電流等，當(dāng)發(fā)生過載或過壓等異常時，為了防止逆變器和異步電動機(jī)損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。由于逆變器負(fù)載側(cè)短路等，流過逆變器器件的電流達(dá)到異常值（超過容許值）時，瞬時停止逆變器運轉(zhuǎn)，切斷電流。過載保護(hù)。恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)需要反時限特性，采用熱繼電器或者電子熱保護(hù)（使用電子電路）。再生過電壓保護(hù)。可以采取停止逆變器運轉(zhuǎn)或停止快速減速的辦法，防止過電壓。對于數(shù)毫秒以內(nèi)的瞬時停電，控制電路工作正常。接地過電流保護(hù)。但為了確保人身安全，需要轉(zhuǎn)設(shè)漏電斷路器。有冷卻風(fēng)機(jī)的裝置，但風(fēng)機(jī)異常時裝置內(nèi)溫度將上升，因此采用風(fēng)機(jī)熱繼電器或器件散熱片溫度傳感器，檢出異常后停止逆變器。過載檢出裝置與逆變器保護(hù)共用，但考慮低速運轉(zhuǎn)的過熱時，在異步電動機(jī)內(nèi)埋入溫度傳感器，或者利用轉(zhuǎn)在逆變器內(nèi)的電子熱保護(hù)來檢出過熱。超頻（超速）保護(hù)。其他保護(hù)防止失速過電流。所以，在負(fù)載電流減小之前要進(jìn)行控制，抑制頻率上升或使頻率下降。防止失速再生過電壓。 變頻器的特點變頻器具有過壓、欠壓、過流、過載、短路、失速等自動保護(hù)功能。變頻恒壓供水系統(tǒng)主要有以下幾個特點:⑴、節(jié)能：變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備使整個供水系統(tǒng)始終保持最優(yōu)工作狀態(tài)節(jié)電率可達(dá)35%—60% ，這一特點已被廣大用戶所認(rèn)識并帶來效益⑵、占地面積小，投人少，效率高：設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊占地面積少維護(hù)方便維護(hù)費用低投資省安裝快如僅供幾棟居民樓生活用水的小型供水設(shè)備在樓梯間樓梯下幾平方米的地方即可安裝⑶、配置靈活，功能齊全，自動化程度高。⑸、通過通信控制，可以實現(xiàn)無人值守，節(jié)省了人力物力 變頻器的選型根據(jù)設(shè)計的要求，本系統(tǒng)選用FRA540系列變頻器 FRA540的管腳說明 變頻器的接線管腳STF接PLC的Y7管腳，控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)。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。為了消除殘留偏差，一般采用增加I動作的PI控制。但是， I動作過強(qiáng)時，對快速變化偏差響應(yīng)遲緩。對于PD控制，發(fā)生偏差時，很快產(chǎn)生比單獨D動作還要大的操作量，以此來抑制偏差的增加?？刂茖ο蠛蟹e分元件的負(fù)載場合，僅P動作控制，有時由于此積分元件的作用，系統(tǒng)發(fā)生振蕩。換言之，該種控制方式適用于過程本身沒有制動作用的負(fù)載。采用PID控制較其它組合控制效果要好，基本上能獲得無偏差、精度高和系統(tǒng)穩(wěn)定的控制過程。若有偏差，則通過此功能的控制動作使偏差為零。它比較適用于流量控制、壓力控制、溫度控制等過程量的控制。軟件型：使用離散形式的PID控制算法在可編程序控制器(或單片機(jī))上做PID控制器此次使用硬件型控制形式。 PID控制接線圖㈣、壓力傳感器的接線圖壓力傳感器使用CYYZ1001型絕對壓力傳感器。傳感器由敏感芯體和信號調(diào)理電路組成，當(dāng)壓力作用于傳感器時，敏感芯體內(nèi)硅片上的惠斯登電橋的輸出電壓發(fā)生變化，信號調(diào)理電路將輸出的電壓信號作放大處理，同時進(jìn)行溫度補償、非線性補償，使傳感器的電性能滿足技術(shù)指標(biāo)的要求。3V（DC）。 熱繼電器的選擇：選用最小的熱繼電器作為電機(jī)的過載保護(hù)熱繼電器FR，F(xiàn)R1 FR2可選用規(guī)格其型號為TKE02TC，額定電流5－8A，F(xiàn)R3可選用規(guī)格其型號為TKE02UC，額定電流為6－9 A熔斷器的選擇：在控制回路中熔斷器FU選用RT18系列。元件符號型號個數(shù)可編程控制器PLCFXos30MRD1變頻器FRA540系列1接觸器KMSCE03C7水泵M1,M240160(I)A2M340160(I)1閘刀開關(guān)QSHD11100/181熔斷器FU1，F(xiàn)U2RT18 6A2FU3RT18 8A1熱繼電器FR1 FR2TKE02TC2FR3KE02UC1按鈕SBLAY3—1110水泵符號型號流量(m3/h)揚程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)電機(jī)功率(kw)M1,M240160(I)A11282900M340160(I)322900變頻器適用電機(jī)容量（KW)輸出額定容量(KVA)輸出額定電流（A）過載能力電源額定輸入交流電壓/頻率冷卻方式（三菱）12150%60s ,200% (反時限特性)3相，380V至480V 50Hz/60Hz強(qiáng)制風(fēng)冷 變頻器的參數(shù)四、控制系統(tǒng)配置及應(yīng)用實例 ㈠． PLC的選擇 可編程序控制器采用SIEMENS的S7200系列CPU226主機(jī)，I/O點數(shù)為40點(24個輸入點和16個輸出點)，具有2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。利于自由通訊口方式，在本系統(tǒng)中PLC可以與變頻器和觸摸屏方便連接。PLC編程采用STEP7Micro/WIN編程軟件，它提供一個完整的編程環(huán)境，可進(jìn)行離線編程和在線連接和調(diào)試，并能實現(xiàn)梯形圖與語句表的互相轉(zhuǎn)換。對變頻器故障的檢測是只是由PLC讀取變頻器的故障報警觸點，只是知道變頻器出現(xiàn)故障，但具體什么故障并不清楚，需操作人員查詢變頻器報警信息后再閱讀變頻器說明書才知道，這對于一般值班人員來說太難了。PLC通過自由通訊口方式與變頻器通訊，控制變頻器的運行，讀取變頻器自身的電壓、電流、功率、頻率、累計運行時間和過壓、過流、過負(fù)荷等全部報警信息等參數(shù)，并通過觸摸屏顯示出來，這比通過外部端口控制變頻器的運行具有較高的可靠性，節(jié)省了PLC寶貴的I/O端口，又獲的了大量變頻器的信息。通過觸摸屏可以直觀地顯示各泵的運行狀態(tài)、管網(wǎng)實際出水壓力、設(shè)定壓力、變頻器的電壓、電流、功率及各種故障信息等參數(shù)；操作人員通過觸摸屏可以方便的在線設(shè)置生活供水壓力、消防供水壓力、變頻器加減速時間、各泵的在線/檢修狀態(tài)等參數(shù)，并可以通過觸摸屏控制各水泵的運行。系統(tǒng)主要控制回路如圖2所示?！　LC和變頻器之間的RS485協(xié)議　　PLC和變頻器之間進(jìn)行通訊，通訊規(guī)格必須在變頻器的初始化中設(shè)定，如果沒有進(jìn)行設(shè)定或有一個錯誤的設(shè)定，數(shù)據(jù)將不能進(jìn)行通訊。確保參數(shù)的設(shè)定生效?！　「鶕?jù)不同的通訊要求完成相應(yīng)的過程，如寫變頻器啟、?？刂泼顣r則只需完成13三個過程；監(jiān)視變頻器運行頻率時則需完成15五個過程。每個階段的數(shù)據(jù)格式均有差別。通過程序?qū)崿F(xiàn)PLC對變頻器的各種運行控制和數(shù)據(jù)的采集?！　LC通過RS485通訊控制變頻器可以完成一臺乃至多臺變頻器的啟動、停止、頻率設(shè)定。由于每臺變頻器的通訊編程方法基本相似，唯一的不同之處就是變頻器的站號設(shè)置不同。其中X0為電動機(jī)正轉(zhuǎn)以額定速度（頻率）運行控制按鈕，X1為電動機(jī)變頻調(diào)速控制按鈕，實現(xiàn)電動機(jī)的頻率調(diào)節(jié)。對于不同站號的電動機(jī)的變頻調(diào)速編程方法基本相同?！　?操作指令指令代碼數(shù)據(jù)內(nèi)容正轉(zhuǎn)HFAH02反轉(zhuǎn)HFAH04停止HFAH00頻率寫入HEDH0000H2EE0頻率輸出H6FH0000H2EE0　　注意所有指令代碼和數(shù)據(jù)均以ASCII碼(十六進(jìn)制)發(fā)送和接收。例HA轉(zhuǎn)換成ASCI碼即HA+H31=。并且很容易實現(xiàn)多電機(jī)之間的同步運行?？梢詫崿F(xiàn)無級變速，速度變換平滑，速度控制精確，適應(yīng)能力好?！　〉且泊嬖谝欢ǖ牟蛔阒帲罕热缇幊坦ぷ髁枯^大，響應(yīng)有延時。對于技校初學(xué)者來講該方法掌握比較困難五、結(jié)論 在供水系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速運行方式，可根據(jù)實際需要水壓的變化自動調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速或加減泵，實現(xiàn)恒壓供水，節(jié)能降耗；系統(tǒng)增加了小流量泵，延長主泵電動機(jī)使用壽命。 目前該系統(tǒng)已有十幾套投入使用，運行情況良好，操作直觀方便，節(jié)能效果明顯，受到用戶好評。恒壓供水系統(tǒng)以PLC和變頻器為核心進(jìn)行設(shè)計，借助于PLC強(qiáng)大而靈活的控制功能和內(nèi)置PID的變頻器優(yōu)良的變頻調(diào)速性能，實現(xiàn)了恒壓供水的控制。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。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，實現(xiàn)供水的最優(yōu)化控制和穩(wěn)定性控制。離校日期已日趨臨近，畢業(yè)論文的完成也隨之進(jìn)入了尾聲。從課題的選擇到論文的最終完成，李明老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，至始至終都給予了我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，值得一提的是李明老師再耐心指導(dǎo)論文之余，仍不忘拓展