【正文】 REV)來操作，不得以主電路空氣開關夠2的通斷來進行。變頻器接地端子必須可靠接地，以保證安全，減少噪聲。:在控制電路設計中，必須要考慮弱電和強電的隔離問題。通過隔離，可延長系統(tǒng)的使用壽命，增強系統(tǒng)工作的可靠性。變頻器的輸出端嚴禁和工頻電源相連，也就是說不允許一臺電機同時接到工頻電源和變頻的情況出現。為提高互鎖的可靠性，在PLC控制程序設計時，進一步通過PLC內部的軟繼電器來實現互鎖。 PLC的I/O端口分配及外圍接線名 稱代 碼地址編號輸入信號供水模式信號(1白天，0夜間)SA1水池水位上下限信號SLHL變頻器報警信號SU試燈按鈕SB7壓力變送器輸出模擬量電壓值UpAIW0輸出信號1泵工頻運行接觸器及指示燈KMHL11泵變頻運行接觸器及指示燈KMHL22泵工頻運行接觸器及指示燈KMHL32泵變頻運行接觸器及指示燈KMHL43泵工頻運行接觸器及指示燈KMHL53泵變頻運行接觸器及指示燈KMHL6輸出信號水池水位上下限報警指示燈HL7變頻器故障報警指示燈HL8白天模式運行指示燈HL9報警電鈴HA變頻器頻率復位控制KA變頻器輸入電壓信號UfAQW0本變頻恒壓供水系統(tǒng)有五個輸入量，其中包括4個數字量和1個模擬量。本變頻恒壓供水系統(tǒng)有11個數字量輸出信號和1個模擬量輸出信號。五、變頻恒壓供水系統(tǒng)的軟件設計 系統(tǒng)水泵運行狀態(tài)及轉換過程分析本系統(tǒng)的程序是建立在第三章變頻恒壓供水的方案和控制流程的基礎上，按照PLC應用的步驟開發(fā)完成的。在程序的開發(fā)過程中需要注意以下幾點：1)不管使用變頻循環(huán)式還是變頻固定式的控制方式，要確保水泵的平均使用量一致，損耗大致相同；2)系統(tǒng)運行的任何時刻，變頻器只對當前控制的水泵負責；3)對于每一臺水泵來說，任何時刻都只能工作在一種狀態(tài)(變頻或工頻)或者處于停止狀態(tài)；4)數顯儀的主畫面要顯示PLC與變頻器或其他系統(tǒng)的通訊情況、壓力設定值、壓力反饋值、泵的工作狀態(tài)等。在l主水泵供水過程中，變頻器根據水壓的變化通過PID調節(jié)器調整l主水泵的轉速來控制流量，維持水壓。系統(tǒng)工作于l工頻、2變頻的兩臺水泵并聯運行的供水狀態(tài)。整個加泵過程中，總是保證原來工作于變頻運行狀態(tài)的水泵轉入工頻恒速運行，新開泵軟啟動并運行在變頻狀態(tài)，保證只有一臺水泵運行在變頻狀態(tài)。若變頻器輸出頻率達到下限頻率時，水壓仍過高，延時1分鐘按“先起先停”的原則，由PLC給出控制信號，將當前供水狀態(tài)中最先工作在工頻方式的水泵關閉，同時PID調節(jié)器將根據新的水壓偏差自動升高變頻器輸出頻率，加大供水量，維持水壓。當系統(tǒng)處于單臺主水泵變頻供水狀態(tài)時，若用水量減少，變頻器輸出頻率達到下限頻率時，水壓仍過高時，延時5分鐘后，關閉變頻器運行，啟動輔助泵維持供水。為保證在一個較長的時間周期內，各臺水泵運行時間基本均等，避免某臺電機長期得不到運行而出現繡死現象，供水狀態(tài)的切換按照“有效狀態(tài)循環(huán)法即“先起先?！钡脑瓌t操作。+1。增泵過程的實現相對復雜一些，首先要將運行在變頻狀態(tài)的電機和變頻器脫離后，再切換到電網運行，同時變頻器又要以起始頻率起動一臺新的電機運行。2)切換過程的完成時間：時間太長，原變頻運行的電機轉速下降太多，一方面造成水壓下降大，另一方面在接下來切換到工頻時沖擊電流大；時間太短，切換過程的可靠性下降。3)切換過程的電流：因變頻器輸出電壓相位和電網電壓相位一般不同，當電機從變頻器斷開后，轉子電流磁場在定子繞組中的感應電壓與電網電壓往往也存在相位差。解決辦法有：a)電機定子繞組中接入三相滅磁電阻的方法，這種方法一般需要延時23秒，時間太長，水泵轉速下降太多，不合適；b)位鑒定法，通過相位鑒別電路，在電網電壓和變頻器輸出電壓相位一致時，快速切換。其動作順序是，在電機從變頻器斷開前，PLC的Y16給出動作信號，變頻器X1端子功能生效，自由停車命令BX生效，變頻器立即停止輸出，經短暫延時(約500ms)滅磁后，將電機從變頻器斷開，并立即投入電網。 PLC程序設計方法的分析PLC是由繼電器接觸器控制系統(tǒng)發(fā)展而來的一種新型的工業(yè)自動化控制裝置。盡管國內外不同廠家采用的編程語言不盡相同，但程序的表達方式基本類似，主要有四種形式：梯形圖、指令表、狀態(tài)轉移圖和高級語言。繼電器梯形圖多半適用于比較簡單的控制功能的編程，絕大多數PLC用戶都首選使用梯形圖編程。由指令構成的能夠完成控制任務的指令組合就是指令表，每一條指令一般由指令助記符和作用器件編號組成，比較抽象，通常都先用其它方式表達，然后改寫成相應的語句表，編程設備簡單價廉。這種方式容易構思，是一種常用的程序表達方式。通常微、小型PLC主要采用繼電器梯形圖編程，其編程的一般規(guī)則有：1)梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。梯形圖所使用的元件編號地址必須在所使用PLC的有效范圍內。但為了讀圖方便，常用“有電流”、“得電”等來形象地描述用戶程序解算中滿足輸出線圈的動作條件，它僅僅是概念上虛擬的“電流”，而且認為它只能由左向右單方向流：層次的改變也只能自上而下。梯形圖中繼電器的線圈又是廣義的，除了輸出繼電器、內部繼電器線圈外，還包括定時器、計數器、移位寄存器、狀態(tài)器等的線圈以及各種比較、運算的結果。5)繼電器線圈在一個程序中不能重復使用：而繼電器的觸點，編程中可以重復使用，且使用次數不受限制。所以，由梯形圖編寫指令程序時，應遵循自上而下、從左到右的順序，梯形圖中的每個符號對應于一條指令，一條指令為一個步序。這種分時操作的過程稱為CPU對程序的掃描。每掃描完一次程序就構成一個掃描周期，然后再從頭開始掃描，并周而復始。一方面，掃描到的指令被執(zhí)行后，其結果馬上就可以被將要掃描到的指令所利用。PLC的工作過程就是程序執(zhí)行過程。在程序執(zhí)行期間，所需輸入信息取自輸入映像寄存器的內容。輸入狀態(tài)的變化只能在下一個工作周期的輸入采樣階段才被重新讀入。每掃描到一條指令時，所需要的輸入狀態(tài)或其他元素的狀態(tài)分別由輸入映像寄存器和元素映像寄存器中讀出，然后將執(zhí)行結果寫入到元素映像寄存器中。但這個結果在全部程序未被執(zhí)行完畢之前不會送到端子上。此時，將元素映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)轉存到輸出鎖存電路，再去驅動用戶輸出設備(負載)，這才是PLC的實際輸出。工作周期的長短與程序的長短(即組成程序的語句多少)、指令的種類和CPU執(zhí)行的速度有很大關系。PLC在每次掃描中，對輸入信號采樣一次，對輸出刷新一次。交通紅綠燈倒計時程序 七段碼顯示器驅動數據列表一、 模擬量的閉環(huán)控制系統(tǒng)二、PID控制器 三、PID指令梯形圖如：PID功能使用過程中要注意下面幾點：數據流圖系統(tǒng)控制程序設計：供水系統(tǒng)根據需要實現的主要功能有自動變頻恒壓運行、自動工頻運行、遠程手動控制和現場手動控制等。器件地址功 能器件地址功 能VD100過程變量標準化值T37工頻泵增泵濾波時間控制VD104壓力給定值T38工頻泵減泵濾波時間控制VD108PID計算值故障結束脈沖信號VD112比例系數Kc水泵變頻啟動脈沖(增泵)VD116采樣時間Ts水泵變頻啟動脈沖(減泵)VD120積分時間Ti倒泵變頻啟動脈沖VD124微分時間Td復位當前變頻泵運行脈沖VD204變頻運行頻率下限值當前泵工頻運行啟動脈沖VD208變頻運行頻率上限值新泵變頻啟動脈沖VD250PID調節(jié)結果存儲單元泵工頻/變頻轉換邏輯控制VB300變頻工作泵的泵號泵工頻/變頻轉換邏輯控制VB301工頻運行泵的總臺數泵工頻/變頻轉換邏輯控制VD310變頻運行時間存儲器故障信號匯總T33工頻/變頻轉換邏輯控制水池水位越限邏輯T34工頻/變頻轉換邏輯控制 PLC控制程序設計的主要任務是接收各種外部開關量信號的輸入，判斷當前的供水狀態(tài)，輸出信號去控制繼電器、接觸器、信號燈等電器的動作，進而調整水泵的運行，并給出相應指示或報警。本系統(tǒng)具有以下的特點：1)采用了可靠性高、使用簡單、編程靈活的工控設備PLC和內置PID調節(jié)模塊的變頻器作為主要控制設備，在全流量范圍內利用變頻泵的連續(xù)調節(jié)和工頻泵的分級調節(jié)相結合，確保恒壓供水；2)系統(tǒng)具有完備的故障處理能力，可通過自動工頻運行、遠程手動控制和現場手動控制等方式確保供水，具有故障實時的現場報警和遠程電話自動報警功能，具有故障電機鎖定功能；3)系統(tǒng)實現了計算機和PLC的有效結合，具有遠程監(jiān)控與管理能力，設計合理、先進；4)系統(tǒng)采取變頻調速方式實現恒壓供水，節(jié)能效果明顯；5)用了PID調節(jié)方式，水壓波動小，響應快。2)現有設計研究實現了供水系統(tǒng)的工況控制、調節(jié)和設備狀態(tài)監(jiān)控功能，將來還可以通過對更多現場數據的采集與傳輸，如電壓、電流、功率、水壓、水位、水流量等，通過開發(fā)上位機的數據管理系統(tǒng)，實現具有綜合功能的供水自動化控制與管理系統(tǒng)，提高后勤管理