【正文】 PLC 為控制核心，利用變頻器調(diào)速，控制面板采用常規(guī)的按鈕開關(guān)控制 。 2） 水泵電動機在變頻狀態(tài)運行時，受變頻器（過載、短路、過電流、過電壓、缺相）保護。 12 （二） 變頻 工頻雙回路恒壓供水方案優(yōu)點 。 ，合理利用現(xiàn)有設(shè)備。 、工頻自動切換任務(wù)。 （ 三 ） 設(shè)備選型 整個控制系統(tǒng)的核心是 PLC，選用日本三菱 Fx2n32MR001可編程控制器。由于 FX2n 系列具備如下特點：最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點 、程式執(zhí)行更快、全面補充了通信功能、適合世界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊， FX2n 系列三菱 PLC 可以為你的工廠自動化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。 開關(guān)電源、繼電器、接觸器、變壓器、斷路器等設(shè)備均應(yīng) 選用性能穩(wěn)定、質(zhì)量優(yōu)良的產(chǎn)品。 在本設(shè)計中選擇交流水泵電機，用調(diào)速系統(tǒng)來改變水泵電機的轉(zhuǎn)速達到恒壓供水的要求。 轉(zhuǎn)差率 s 參量，其定義為 s=（ n0n） / n0 電機實際轉(zhuǎn)速為 n=（ 60f/p）（ 1s） 設(shè)定頻率 f 不變，調(diào)節(jié)電機 極對數(shù) p，即可使同步轉(zhuǎn)速 n0得到調(diào)節(jié)，這就是變級調(diào)速的方法。這種調(diào)速方式適用于繞線式異步電動 2． 異步電動機串級調(diào)速 實現(xiàn)串級調(diào)速的方法是：轉(zhuǎn)子電路中，轉(zhuǎn)子繞組電動勢與外加電動勢迭加，由于是正弦電動勢，因此要求附加電動勢也是正弦電動勢并有相同的頻率，要做到這一點技術(shù)難度相當(dāng)大，故通過大功率整流元件將正弦電動勢變?yōu)橹绷?，而附加電動勢也是直流電動勢，但附加電動勢是由可控硅可控整流，通過控制可控制硅開通關(guān)端 時間，來調(diào)整附加電動勢的平均值即控制了轉(zhuǎn)子電路中的總電動勢，這樣通過調(diào)節(jié)總電動勢來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電流進而控制電動機的轉(zhuǎn)速。這種調(diào)速方式適用于 繞線式異 14 步電機。當(dāng)電動機減速時，轉(zhuǎn)子電路中的電能將通過逆變器 反 饋回電網(wǎng)，使減速過程中機械能轉(zhuǎn)化成電能，無損失地送回電網(wǎng)。 串級調(diào)速的缺點；由 于串級調(diào)速系統(tǒng)使用了較多的開關(guān)元件與電網(wǎng)耦合連接 ，系統(tǒng)中高次諧波 竄入電網(wǎng)嚴(yán)重；另外，系統(tǒng)功率因數(shù) 低 。 3． 異步電動機變頻調(diào)速 根據(jù)方案一的公式，式中電動機定子繞組的磁極對數(shù) p 一定，改變電源頻率f，即可改變電動機同步轉(zhuǎn)速。電源頻率增加，同步轉(zhuǎn)速 n0 增加，實際轉(zhuǎn)速也增加；電源頻率下降，電機轉(zhuǎn)速也下降，這種通過改變電源頻率實現(xiàn)的速度調(diào)節(jié)過程稱為變頻調(diào)速。通過改變定子供電頻率，電機轉(zhuǎn)速可得到寬范圍的無 級調(diào)節(jié)。通過控制轉(zhuǎn)差 率 （ n0n） /n0，電機可獲得較理想的快速響應(yīng)特性。變頻調(diào)速技術(shù)的通常意 旨在：使用變頻調(diào)節(jié)器（簡稱變頻器）去拖動電動機。 主要用途：較大幅度地節(jié)約電能；使控制傳動系統(tǒng)自動化、高性能化；提高生產(chǎn)效率，增加產(chǎn)量；改進產(chǎn)品質(zhì)量等。用一臺壓力傳感器來檢測誰的壓力，把壓力信號傳給變頻器的內(nèi)置 PI 來調(diào)節(jié)變頻器的輸出，從而改變水泵的轉(zhuǎn) 15 速來控制供水壓力。主要參數(shù)為：流量 Q=14m3/h，揚程 H=22m；配電動機型號 Y90L2，功率 P=。主要參數(shù)為：流量 Q=14m3/h，揚程 H=22m；配電動機型號 Y90L2，功率 P=。變頻器輸入電源前面接入一個自動空氣開關(guān)，來實現(xiàn)電機、變頻器的過流過載保護接通，空氣開關(guān)的容量依據(jù)大機的額定電流來確定。所有接觸器的選擇都要依據(jù)電動機的容量適當(dāng)選擇。 ，而且必須與主回路，弱電回路（含 200V 繼電器程序回路）分開布線。 選用 。 （表 71） 輸入 輸入 I/O 口 輸入 元件符號 輸入 元件說明 X0 SB1 啟動前 準(zhǔn)備 X1 SB2 啟動 X2 SB3 停止 X3 KH1 水泵 M1 故障 X4 壓力下降，變頻器滿頻率運行 X5 壓力上升，變頻器頻率下降 X6 SB6 方式選擇開關(guān) X10 SB7 水泵 M1 手動工頻運行 X11 SB8 水泵 M2 手動工頻運行 X12 KH2 水泵 M2 故障 X13 變頻器故障指令 輸出 輸出 I/O 口 輸出元件符號 輸出元件說明 Y0 L10 停止指示燈 Y1 KM1 準(zhǔn)備 Y2 KM2 M1 變頻控制繼電器 Y3 KM3 M1 工頻控制繼電器 20 Y4 KM4 M2 變頻控制繼電器 Y5 KM5 M2 工頻控制繼電器 Y6 L8 M1 手動工頻指示燈 Y7 L9 M2 手動工頻指示燈 Y10 L0 變頻器故障指示燈 Y11 L6 水泵 M1 故障 指示燈 Y12 L7 水泵 M2 故障 指示燈 （八） PLC 程序設(shè)計 PLC 是 整個系統(tǒng)的核心，而 PLC 也要相應(yīng)的程序驅(qū)動，該系統(tǒng)的程序如下： 21 22 23 24 結(jié)束語 （一） 變頻調(diào)速常用的閉環(huán)調(diào)節(jié)方法 用水泵的出口水壓作為采樣信號，轉(zhuǎn)換成電量信號后送至調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器將該信號與設(shè)定值進行比較（ PID）運算后輸出一信號至變頻器，決定變頻器的輸出頻率，以達到改變水泵的轉(zhuǎn)速并節(jié)能的目的。 采用變頻 工頻雙回路恒壓供水裝置及觸摸屏監(jiān)控使各類供水最大限度地得到經(jīng)濟、穩(wěn)定和持續(xù)的保障。 25 致 謝 本次設(shè)計是本人 在大學(xué)四年中最后一次設(shè)計，在本次設(shè)計中，我學(xué)到了很多東西 —— 查閱資料、了解了三菱可編程控制器的工作原理及應(yīng)用方法、對PROTEL 軟件的使用、對硬件的設(shè)計以及對 PLC 的編程等方面都有了很大的提高，這對我的學(xué)習(xí)實踐能力也得到了鍛煉，對今后我的工作學(xué)習(xí)有很大的幫助。正是由于領(lǐng)導(dǎo)和老師的悉心督促，論文才得以順利成稿。而他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、廣博的知識和精益求精的工作作風(fēng)將令我受益終生，在此特意表達我對院領(lǐng)導(dǎo)和老師的深深謝意！ 最后還要感謝電氣工程學(xué)院的各位領(lǐng)導(dǎo)、老師 !在大學(xué)四年的專 科學(xué)習(xí)階段沒有他們的關(guān)心和培養(yǎng)，我的學(xué)業(yè)和論文 就 難以順利完成！ 由于本人水平有限，恒壓供水系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)涉及的內(nèi)容也比較廣泛 ,文中不妥之處再所難免，懇請老師批評指正！ 26 參考文獻 1. 嚴(yán)盈富編著，觸摸屏與 PLC 入門，北京：人民郵電出版社， 2020 2. 楊公源編著，常用變頻器應(yīng)用實 例，北京：電子工業(yè)出版社， 2020 3. 張燕賓主編，變頻器調(diào)速應(yīng)用實例，北京：機械工業(yè)出版社， 2020 4. 陳 浩編著， PLC、觸摸屏及變頻器綜合運用，北京：中國電力出版社，2020 5. 瞿彩萍主編， PLC 應(yīng)用技術(shù)（三菱），北京：中國社會保障出版社， 2020 6. 唐修波主編，變頻技術(shù)及應(yīng)用，北京：中國社會保障出版社， 2020 7. 三菱電機株式會社，三菱電機變頻調(diào)速使用手冊 8. 劉守操編著，可編程序控制器與變頻技術(shù)，廣州：廣東省電工技能鑒定所， 1999