畢業(yè)論文基于plc的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-閱讀頁
2025-07-09 19:48本頁面
【正文】 要操作相應(yīng)的按鈕，系統(tǒng)根據(jù)按鈕執(zhí)行相應(yīng)操作。手動模式主要是解決系統(tǒng)出錯(cuò)或器件出問題在自動運(yùn)行模式中，如果PLC接到頻率上限信號，則執(zhí)行增泵程序，增加水泵的工作數(shù)量。沒接到信號就保持現(xiàn)有的運(yùn)行狀態(tài)。按下SB10手動啟動變頻器。為了變頻向工頻切換時(shí)保護(hù)變頻器免于受到工頻電壓的反向沖擊，在切換時(shí)，用時(shí)間繼電器作了時(shí)間延遲，當(dāng)壓力過大時(shí)，可以手動按下SBn（n=2,4,6）按鈕，切斷工頻運(yùn)行的電機(jī)，同時(shí)啟動電機(jī)變頻運(yùn)行。反之用水量減少水壓增加時(shí)，變頻器輸出頻率增加至工頻時(shí)，水壓仍低于設(shè)定值，由PLC控制切換至工頻電網(wǎng)后恒速運(yùn)行。如果用水量繼續(xù)增加，每當(dāng)加速運(yùn)行的變頻器輸出頻率達(dá)到工頻時(shí)，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，變頻器輸出頻率達(dá)到工頻，壓力仍未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)就會發(fā)出故障報(bào)警.降壓控制：當(dāng)用水量下降水壓升高，變頻器輸出頻率降至起動頻率時(shí)，水壓仍高于設(shè)定值，系統(tǒng)將工頻運(yùn)行時(shí)間最長的一臺水泵關(guān)掉，恢復(fù)對水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，每當(dāng)減速運(yùn)行的變頻器輸出頻率降至起動頻率時(shí)，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，直到剩下最后一臺變頻泵運(yùn)行為止。圖5. 3 自動運(yùn)行順序功能圖Y0接KM0控制M1的變頻運(yùn)行，Y1接KM1控制M1的工頻運(yùn)行；Y2接KM2控制M2的變頻運(yùn)行，Y3接KM3控制M2的工頻運(yùn)行；Y4接KM4控制M3的變頻運(yùn)行，Y5接KM5控制M3的工頻運(yùn)行系統(tǒng)起動時(shí)，KM1閉合，1泵以變頻方式運(yùn)行。如果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(yùn)行，3水泵變頻起動。再次接到下限信號就關(guān)閉KMKM0，吸合KM1，只剩1水泵變頻運(yùn)行。在同是控制M1電動機(jī)的兩個(gè)接觸器KMKM0線圈中分別串入了對方的常閉觸頭形成電氣互鎖。系統(tǒng)的每步動作都必須有相應(yīng)的操作。當(dāng)用戶按下SBn（n=1，3，5）三臺電機(jī)分別處于工頻運(yùn)行，當(dāng)用戶按下SBn（n=2，4，6）三臺電機(jī)分別處于變頻運(yùn)行。（如1電機(jī)，如果控制它工作的SB1,SB2按鈕被同時(shí)按下則發(fā)出警報(bào)且電機(jī)無法起動。起動1泵按下起動按鈕，系統(tǒng)檢測采用那種運(yùn)行模式。變頻起動1水泵。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(yùn)行，3水泵變頻起動。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。 (2)手動運(yùn)行部分按下手動起動按鈕SB10，手動起動變頻器。按下SB4,斷開KM2，在10個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后起動M2在變頻電源下運(yùn)行。按下SB1,斷開KM1，在10個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后起動M1在工頻電源下運(yùn)行。按下SB5,斷開KM5，在10個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后起動M3在工頻電源下運(yùn)行。電機(jī)只能在一種頻率下運(yùn)行，當(dāng)電機(jī)工頻/變頻同時(shí)打開時(shí)將發(fā)出警報(bào)且電機(jī)停止運(yùn)行。六、MCGS組態(tài)軟件 MCGS組態(tài)軟件MCGS(Monitor And Control Generated System,通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套全中文工控組態(tài)軟件,用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件,它能夠在基于Microsoft的各種32位Windows平臺上運(yùn)行,可以以Microsoft的 Windows 95,98,Me,Nt或windows 2000 ,以動畫顯示,報(bào)警處理,流程控制和報(bào)表輸出等多種方式向用戶提供解決實(shí)際工程問題的方案,，便于方案設(shè)計(jì)。用戶可避開復(fù)雜的計(jì)算機(jī)軟硬件問題，集中精力解決工程本身的問題，組態(tài)配置出高性能、高可靠性、高度專業(yè)化的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。 MCGS組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu)MCGS組態(tài)軟件（以下簡稱MCGS）由“MCGS組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運(yùn)行環(huán)境”兩個(gè)系統(tǒng)組成。用戶在MCGS組態(tài)環(huán)境中完成動畫設(shè)計(jì)、設(shè)備連接、編寫控制流程、編制工程打印報(bào)表等全部組態(tài)工作后，又稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫，其與MCGS 運(yùn)行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應(yīng)用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“工程” 。在主控窗口中可以放置一個(gè)設(shè)備窗口和多個(gè)用戶窗口，負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。設(shè)備窗口：是連接和驅(qū)動外部設(shè)備的工作環(huán)境。用戶窗口：本窗口主要用于設(shè)置工程中人機(jī)交互的界面，諸如：生成各種動畫顯示畫面、報(bào)警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖表等。在本窗口內(nèi)定義不同類型和名稱的變量，作為數(shù)據(jù)采集、處理、輸出控制、動畫連接及設(shè)備驅(qū)動的對象。包括編寫控制程序（if…then腳本程序），選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、歷史曲線、定時(shí)器、配方操作、多媒體輸出等。[2]選中“窗口0”，單擊“窗口屬性”，進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置”。[4]在“用戶窗口”中，選中“變頻恒壓供水系統(tǒng)”，點(diǎn)擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設(shè)置為啟動窗口”選項(xiàng)，將該窗口設(shè)置為運(yùn)行時(shí)自動加載的窗口。一共有四個(gè)界面，分別是變頻恒壓供水系統(tǒng)、變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)時(shí)曲線、變頻恒壓供水系統(tǒng)歷史曲線和退出提示。數(shù)據(jù)對象是構(gòu)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的基本單元，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的過程也就是定義數(shù)據(jù)對象的過程。下面以數(shù)據(jù)對象“水泵”為例，介紹一下定義數(shù)據(jù)對象的步驟：[1]單擊工作臺中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”窗口標(biāo)簽，進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫窗口頁。[4]將對象名稱改為：水泵1；對象類型選擇：開關(guān)型；在對象內(nèi)容注釋輸入框內(nèi)輸入：“控制水泵啟動、停止的變量”，單擊“確認(rèn)”。 編輯界面選中“變頻恒壓供水系統(tǒng)”窗口圖標(biāo)，單擊“動畫組態(tài)”，進(jìn)入動畫組態(tài)窗口，開始編輯畫面。 監(jiān)控界面 MCGS與PLC之間的連接MCGS通過上位機(jī)中的串行口設(shè)備和PLC上的通訊單元（編程口）建立串行通訊連接，從而達(dá)到操作PLC設(shè)備的目的。此次MCGS通過監(jiān)控計(jì)算機(jī)的RS232串行口讀取PLC存儲區(qū)的數(shù)據(jù)，與PLC建立連接。FX232設(shè)備必須掛接在串口父設(shè)備下，串口父設(shè)備在通用設(shè)備構(gòu)件中。通信參數(shù)必須設(shè)置成與PLC的設(shè)置一樣。[1][2][3]在可選設(shè)備列表中，雙擊“通用設(shè)備”。[6][7] 選中選定設(shè)備列表中的“串口通訊父設(shè)備”，單擊“確認(rèn)”，“ 串口通訊父設(shè)備”即被添加到“設(shè)備工具箱”中。出現(xiàn)如下圖所示圖6. 10 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”。點(diǎn)擊相應(yīng)的圖標(biāo)進(jìn)行設(shè)置。恒壓供水系統(tǒng)以PLC和變頻器為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(shí)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(jì)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(gè)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(gè)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。因此，有待于進(jìn)一步研究改善變頻恒壓供水系統(tǒng)的性能，使其能被更好的應(yīng)用于生活、生產(chǎn)實(shí)踐中。：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.[3]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.[4]，1996，[5]:機(jī)械工業(yè)出版社，1996[6]，2002(3)：3335[7],2000 20(3)[8] 199
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