PLC控制的恒壓供水系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、plc控制的恒壓供水系統(tǒng)目 錄摘 要- 3 -第一章 緒論- 4 -1.1 課題的意義及應(yīng)用背景- 4 -1.2 本文研究的內(nèi)容- 5 -第二章 恒壓供水原理及系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)- 6 -2.1 任務(wù)- 6 -2.2 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)- 6 -2.3 系統(tǒng)的組成和基本工作原理- 6 -2.4 主要元器件選型- 6 -第三章 硬件的基本原理及其應(yīng)用- 7 -3.1 plc可編程控制器(fxos20mr)- 7 -3.1.1 可編程控制器的特點(diǎn)- 7 -3.1.2 可編程控制器的工作原理- 8 -3.2 變頻器的原理與特性(cimrg7)- 11 -3.2.1變頻器簡介- 11 -3.2.2變頻與變壓(v

2、vvf)原理- 11 -3.2.3變頻調(diào)速的基本原理- 12 -3.2.4變頻調(diào)速的升速和啟動- 12 -3.2.5變頻調(diào)速的降速和制動- 13 -3.2.6變頻后的電動機(jī)的機(jī)械特性:- 13 -3.2.7 v/f控制的概念:- 14 -3.2.8矢量控制的概述- 15 -3.2.9 cimrg7的特性- 16 -3.3 pid調(diào)節(jié)儀- 18 -3.3.1 pid調(diào)節(jié)原理- 18 -3.3.2 pid參數(shù)設(shè)置- 20 -3.3.3 pid設(shè)定值的調(diào)整- 21 -第四章 軟件設(shè)計(jì)- 22 -4.1 plc程序- 22 -4.1.1基本步驟- 23 -4.1.2 程序中使用的繼電器- 23 -4.

3、1.3程序流程- 24 -4.2plc程序的運(yùn)行和模擬調(diào)試- 25 -4.3系統(tǒng)總體調(diào)試- 26 -致 謝- 27 -參考文獻(xiàn)- 27 -摘 要本文主要針對當(dāng)前供水系統(tǒng)中存在的自動化程度不高、能耗嚴(yán)重、可靠性低的缺點(diǎn)加以研究，開發(fā)出一種新型的并在這三個方面都有所提高的plc控制的恒壓供水系統(tǒng)。全文共分為五章。第一章闡明了恒壓供水系統(tǒng)的應(yīng)用背景、選題意義及主要研究內(nèi)容。第二章對本系統(tǒng)的總體方案進(jìn)行了介紹，其中包括系統(tǒng)的工藝要求，系統(tǒng)的組成和基本工作原理以及主要元器件的選型。第三章著重寫控制系統(tǒng)的硬件部分的基本原理。第四章介紹了系統(tǒng)的軟件開發(fā)工作，對plc程序做了詳細(xì)描述并介紹了過程控制中占據(jù)重要

4、地位的pid調(diào)節(jié)原理及參數(shù)設(shè)置依據(jù)，方法。第五章是項(xiàng)目調(diào)試和小結(jié)部分，給出了調(diào)試結(jié)果。本論文綜合運(yùn)用了可編程控制器（plc）、變頻器、pid調(diào)節(jié)儀、傳感器等現(xiàn)代工業(yè)控制常用的控制部件及其相關(guān)程序設(shè)計(jì)方法。所做的研究對同類系統(tǒng)的研究和開發(fā)具有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：可編程序控制器 變頻器 pid第一章 緒論1.1 課題的意義及應(yīng)用背景在我國，節(jié)電節(jié)水的潛力非常大。據(jù)有關(guān)國際組織發(fā)表的資料顯示:中國的單位國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值所消耗的電是美國、德國等的4倍左右，消耗的水是他們的2倍左右。我國的大量用電設(shè)備中，風(fēng)機(jī)和泵類電機(jī)的耗電量占全國發(fā)電量的50%左右,若推廣新型電機(jī)調(diào)速技術(shù),可節(jié)電40%左右,即可以節(jié)

5、約全國發(fā)電量的1/5.由于我國人均占有水、電資源相對于別國又少很多,因此,在我國一方面水電供應(yīng)緊張,而另一方面,水電的浪費(fèi)又十分驚人.節(jié)電節(jié)水,不僅潛力巨大,而且意義深。變頻控制技術(shù)的進(jìn)步不僅僅是異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，更主要的是采用變頻調(diào)速技術(shù)的異步電動機(jī)的機(jī)械特性達(dá)到了直流電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速的特性。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的介入，使得變頻器具有豐富的功能和方便好用的特點(diǎn)，因此人們才有可能按照實(shí)際要求，自行構(gòu)成一個適用和可靠的調(diào)速系統(tǒng)。變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備以其節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，使我國供水行業(yè)的技術(shù)裝備水平從90年代初開始經(jīng)歷了一次飛躍。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無級調(diào)

6、速，依據(jù)用水量的變化自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中得到了很大的發(fā)展。隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻器的功能也越來越強(qiáng)。充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，對合理設(shè)計(jì)變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備，降低成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量等方面有著非常重要的意義。變頻恒壓供水控制系統(tǒng)主要有：(1)帶pid回路調(diào)節(jié)器和/或可編程序控制器(plc)的控制系統(tǒng)在該系統(tǒng)中，變頻器的作用是為電動機(jī)提供可變頻率的電源，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的無級調(diào)速，從而使管網(wǎng)水壓可控。傳感器的任務(wù)是檢測管網(wǎng)水壓；壓力設(shè)定單元為系統(tǒng)提供滿足用戶需要的水壓期望值；壓力設(shè)定信號和壓力

7、反饋信號輸入可編程控制器后，經(jīng)可編程控制器內(nèi)部pid控制程序的計(jì)算，輸給變頻器一個轉(zhuǎn)速控制信號。還有一種辦法是將壓力設(shè)定信號和壓力反饋信號送入pid回路調(diào)節(jié)器，由后者進(jìn)行運(yùn)算后，輸給變頻器一個轉(zhuǎn)速控制信號。 (2)新型變頻調(diào)速供水設(shè)備針對傳統(tǒng)的變頻調(diào)供水設(shè)備的不足之處，國內(nèi)外不少生產(chǎn)廠家近年來紛紛推出了一系列新產(chǎn)品，如華為的td2100，施耐德公司的altivar58泵切換卡，sanken的samco-i系列，abb公司的acs600、acs400系列，富士公司的g11s/p11s系列等。這些產(chǎn)品將pid調(diào)節(jié)器以及簡易可編程控制器的功能都綜合進(jìn)變頻器內(nèi)，形成了帶有各種應(yīng)用宏的新型變頻器。由于p

8、id運(yùn)算在變頻器內(nèi)部，這就省去了對可編程控制器存儲容量的要求和對pid算法的編程，而且pid參數(shù)的在線調(diào)試非常容易，這不僅降低了生產(chǎn)成本，而且大大提高了生產(chǎn)效率。(3)供水專用變頻器供水專用變頻器是將普通變頻器和plc控制器集成在一起，是集供水管控一體化的系統(tǒng)，內(nèi)置供水專用pid調(diào)節(jié)器，只需加一只壓力傳感器，即可方便地組成供水閉環(huán)控制系統(tǒng)。傳感器反饋的水壓信號直接送入變頻器自帶的pid調(diào)節(jié)器輸入口，而壓力設(shè)定既可使用變頻器的鍵盤設(shè)定，也可采用一只電位器以模擬量的形式送入。每日可設(shè)定多段壓力運(yùn)行，以適應(yīng)供水壓力的需要。也可設(shè)定指定日供水壓力。1.2 本文研究的內(nèi)容 本文設(shè)計(jì)了一個以可編程控制器(

9、plc)為控制核心，cimrg7系列變頻器為執(zhí)行元件，采用pid 調(diào)節(jié)儀控制水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，即可調(diào)節(jié)出口管網(wǎng)壓力，使之達(dá)到用戶期望的恒定壓力的系統(tǒng)。其中主要內(nèi)容包括恒壓供水原理，plc原理，變頻調(diào)速原理，通過設(shè)置幾個主要器件i/o參數(shù)，實(shí)現(xiàn)plc，變頻器，壓力傳感器之間的通訊、控制功能。第二章 恒壓供水原理及系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)2.1 任務(wù) 用plc，變頻器，pid調(diào)節(jié)儀，壓力傳感器及低壓部件組成plc控制變頻調(diào)速恒壓供水自動控制系統(tǒng)，并使系統(tǒng)達(dá)到工藝要求的性能指標(biāo)。2.2 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 出口管網(wǎng)壓力：恒定在400kpa（4公斤）左右，可調(diào)水泵運(yùn)行時(shí)間：全天候長期運(yùn)行2.3 系統(tǒng)的組成和基本工作原理系

10、統(tǒng)由水泵機(jī)組、變頻器，控制柜（內(nèi)含pid控制器、plc低壓電器和變頻器）、壓力傳感器、管路系統(tǒng)等構(gòu)成。系統(tǒng)控制75kw水泵2臺，基本工作原理：水路管網(wǎng)壓力低時(shí)，變頻器啟動1#泵，至全速運(yùn)行一段時(shí)間后，由遠(yuǎn)傳壓力表來的壓力信號仍未到達(dá)設(shè)定值時(shí)，plc控制1#泵由變頻切換到工運(yùn)行，然后變頻啟動2#泵運(yùn)行，據(jù)管網(wǎng)壓力情況隨機(jī)調(diào)整2#泵的轉(zhuǎn)速，來達(dá)到恒壓供水的目的。當(dāng)用水量變小，管網(wǎng)壓力變高時(shí)，2#泵降為零速時(shí)，管網(wǎng)壓力仍高，則plc控制停掉1#工頻泵，由2#泵實(shí)施恒壓供水。至管網(wǎng)壓力又低時(shí)，將2#泵由變頻切為工頻運(yùn)行，變頻器啟動1#泵，調(diào)整1#泵的轉(zhuǎn)速，維修恒壓供水。如此循環(huán)不已。2.4 主要元器件

11、選型plc：fxos20mr（三菱）變頻器：cimrg7(安川) 壓力傳感器：tgk（意大利）pid調(diào)節(jié)儀：jc33a（日本神港）其他低壓配件選擇施耐德品牌為主第三章 硬件的基本原理及其應(yīng)用3.1 plc可編程控制器(fxos20mr)1969年，在美國出現(xiàn)第一臺可編程序邏輯控制器（programmable logic controllerplc）以來，經(jīng)過30多年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)成為一種最重要、高可靠性、應(yīng)用場合最多的工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，plc以微處理器為核心，適用于開關(guān)量、模擬量和數(shù)字量的控制，它已進(jìn)入過程控制和位置控制等場合的控制領(lǐng)域。目前，可編程序控制器既保留了原

12、來可編程序邏輯控制器的所有優(yōu)點(diǎn)，又吸收和發(fā)展了其他控制裝置的優(yōu)點(diǎn)，包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、過程儀表控制系統(tǒng)、集散系統(tǒng)、分散系統(tǒng)等。在許多場合，可編程序控制器可以構(gòu)成各種綜合控制系統(tǒng)，列如構(gòu)成邏輯控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)、圖形工作站等等。3.1.1 可編程控制器的特點(diǎn)1可靠性高。由于可靠性是用戶選用的首位依據(jù)，因此，每個plc生產(chǎn)廠都將可靠性作為第一指標(biāo)而加以研制，以單片機(jī)為核心，在硬件和軟件上采取大量的抗干擾措施，使plc的平均無故障時(shí)間達(dá)到30萬小時(shí)以上，使用壽命更長。2控制功能強(qiáng)。plc具有邏輯判斷、計(jì)數(shù)、定時(shí)、步進(jìn)、跳轉(zhuǎn)、移位、記憶、四則運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳送等功能，可以實(shí)現(xiàn)順序控

13、制、邏輯控制、位置控制和過程控制等。3編程方便，易于使用。plc采用與繼電器電路相似的梯形圖編程，比較直觀，易懂易編，深受電氣技術(shù)人員和電工的歡迎，容易推廣應(yīng)用。plc可取代原繼電器控制系統(tǒng)，有利于對老設(shè)備的技術(shù)改造。4使用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)。5具有各種接口，與外部設(shè)備連接非常方便。6采用積木式結(jié)構(gòu)或模塊式結(jié)構(gòu)，具有較大的靈活性和可擴(kuò)展性，擴(kuò)展靈活方便。7維修方便。plc上有i/o指示燈（led），哪個i/o元件有故障，一目了然。8可根據(jù)生產(chǎn)工藝要求或運(yùn)行情況，隨時(shí)對程序進(jìn)行在線修改，不用更改硬接線，靈活性大，適應(yīng)性強(qiáng)。3.1.2 可編程控制器的工作原理一、plc的等效工作電路pl

14、c是一種微機(jī)控制系統(tǒng)，其工作原理也與微機(jī)相同，但在應(yīng)用時(shí)，可不必用計(jì)算機(jī)的概念去做深入的了解，只需將它看成是由普通的繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、移位器等組成的裝置，從而把plc等效成輸入、輸出和內(nèi)部控制電路三部分，如下圖所示。1輸入部分這部分的作用是接受被控設(shè)備的信息或操作命令等外部輸入信息。輸入接線端是plc與外部的開關(guān)、按鈕、傳感器轉(zhuǎn)換信號等連接的端口。每個端子可等效為一個內(nèi)部繼電器線圈，線圈號即輸入接點(diǎn)號，這個線圈由接收到的輸入端的外部信號來驅(qū)動，其驅(qū)動電源可由plc的電源部件提供(如直流24v)，也可由獨(dú)立的交流電源(如交流110v)供給。每個輸入繼電器可以有無窮多個內(nèi)部觸點(diǎn)(動合、動斷形

15、式均可)(這里使用的是計(jì)算機(jī)的“copy”概念)，供設(shè)計(jì)plc的內(nèi)部控制電路(即編制plc控制程序)時(shí)使用。2內(nèi)部控制電路這部分的作用是運(yùn)算和處理由輸入部分得到的信息，并判斷應(yīng)產(chǎn)生哪些輸出。內(nèi)部控制電路實(shí)際上也就是用戶根據(jù)控制要求編制的程序。plc程序一般用梯形圖形式表示。而梯形圖是從繼電器控制的電氣原理圖演變而來的，pic程序中的動合、動斷觸點(diǎn)、線圈等概念均與繼電器控制電路相同。3輸出部分 這部分的作用是驅(qū)動外部負(fù)載。在plc內(nèi)部，有若干能與外部設(shè)備直接相連的輸出繼電器(有繼電器、雙向硅、晶體管三種形式)，它也有無限多軟件實(shí)現(xiàn)的動合、動斷觸點(diǎn)，可在plc內(nèi)部控制電路中使用；但對應(yīng)每一個輸出端

16、只有一個硬件的動合觸點(diǎn)與之相連，用以驅(qū)動需要操作的外部負(fù)載；如圖23所示。外部負(fù)載的驅(qū)動電源接在輸出公共端(com)上。 二、plc的工作過程 plc一般采用循環(huán)掃描方式工作。當(dāng)plc加電后，首先進(jìn)行初始化處理，包括清除io及內(nèi)部輔助繼電器、復(fù)位所有定時(shí)器、檢查i/o單元的連接等。開始運(yùn)行之后，串行地執(zhí)行存貯器中的程序，這個過程可以分為如下四個階段。 1公共處理階段這部分在每次循環(huán)開始都要被執(zhí)行，包括復(fù)位系統(tǒng)定時(shí)器、檢查程序存貯器、檢查io總線、檢查掃描時(shí)間等。如出現(xiàn)異常情況，則通過自診斷給出故障信號，或自行進(jìn)行相應(yīng)的處理，這將有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)或提前預(yù)報(bào)系統(tǒng)的故障，提高系統(tǒng)的可靠性。 2執(zhí)行外圍

17、設(shè)備命令階段 當(dāng)有簡易編程器、圖形編程器、打印機(jī)等外部設(shè)備與plc相連時(shí)，則plc在每次循環(huán)時(shí)，都將執(zhí)行來自外部設(shè)備的命令。 3程序執(zhí)行階段 在這個階段，cpu將指令逐條調(diào)出并執(zhí)行，即按程序?qū)λ械臄?shù)據(jù)(輸入和輸出的狀態(tài))進(jìn)行處理，包括邏輯、算術(shù)運(yùn)算，再將結(jié)果送到輸出狀態(tài)寄存器。 4輸入、輸出更新階段 plc的cpu在每個掃描周期進(jìn)行一次輸入來進(jìn)行輸出更新。cpu對各個輸入端進(jìn)行掃描，并將輸入端的狀態(tài)送到輸入狀態(tài)寄存器中；同時(shí)，把輸出狀態(tài)寄存器的狀態(tài)通過輸出部件轉(zhuǎn)換成外部設(shè)備能接受的電壓或電流信號，以驅(qū)動被控設(shè)備。這種對輸入、輸出狀態(tài)的集中處理過程，稱為批處理，這是plc工作的重要特點(diǎn)。 三、

18、plc的i/o響應(yīng)時(shí)間 用plc設(shè)計(jì)一個控制系統(tǒng)時(shí)必須知道有了一個輸入信號后plc經(jīng)過多長時(shí)間才能有一個對應(yīng)的輸出信號，否則，就不能正確并精確地解決系統(tǒng)各部件之間的配合問題。從plc的工作過程可知當(dāng)plc工作在程序執(zhí)行階段時(shí)，既使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，即輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容發(fā)生變化，cpu執(zhí)行的輸入信號也不會變化，而要到下個周期的輸入、輸出更新階段，才能有效。同理，暫存在輸出狀態(tài)寄存器中的輸出信號，也要等到下個掃描周期的輸入、輸出更新階段，才能集中輸出給輸出部件。從plc收到一個輸入信號到plc向輸出端輸出一個控制信號所需的時(shí)間，就是plc的io響應(yīng)時(shí)間。響應(yīng)時(shí)間是可變的，例如，在一個掃描周期的i

19、o更新階段開始前瞬間收到一個輸入信號，則在本周期內(nèi)該信號就起作用了，這個響應(yīng)時(shí)間最短，它是輸入延遲時(shí)間、個掃描周期時(shí)間、輸出延遲時(shí)間三者之和，如下圖所示。如果在一個掃描周期的io更新階段剛過就收到一個輸入信號，則該信號在本周期內(nèi)不能起作用，必須等到下一個掃描周期才能起作用，這時(shí)響應(yīng)時(shí)間最長，它等于輸入延遲時(shí)間、二個掃描周期時(shí)間與輸出延遲時(shí)間三者之和，如下圖所示。 應(yīng)用：在本系統(tǒng)中主要用起控制電氣開關(guān)作用，控制該系統(tǒng)中的邏輯電平。并且手動控制兩臺電機(jī)的起停。 3.2 變頻器的原理與特性(cimrg7)3.2.1變頻器簡介變頻器的功能是將頻率固定的(通常為50hz)的交流電變換成頻率連續(xù)可調(diào)的三相

20、交流電源。變頻器的輸入端接至頻率固定的三相交流電，輸出端輸出的是頻率在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的三相交流電。變頻器主要分為間接變頻和直接變頻兩大類，而間接變頻又根據(jù)中間直流環(huán)節(jié)的主要儲能元件的不同可分為電壓型和電流型。電壓型變頻器主回路由相控整流器，中間直流環(huán)節(jié)和逆變器三個部分組成。相控整流器將交流電壓整流為可控的直流電壓，經(jīng)濾波由電容cd輸出直流電壓vd,逆變器將直流ud變換成頻率可調(diào)的交流電源供給電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速。由于中間直流環(huán)節(jié)是cd低阻抗輸出相當(dāng)于是恒壓源，故稱電壓型。電流型交一直一交變頻器與電壓型變頻器的差別僅在于中間直流環(huán)節(jié)中的儲能元件用的是電感而不是電容。由于中間直流環(huán)節(jié)是高阻抗輸出相

21、當(dāng)于電流源，故稱電流型。3.2.2變頻與變壓(vvvf)原理當(dāng)在實(shí)際利用變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的過程中，當(dāng)頻率f下降時(shí)，定子繞組的反電動勢e有所下降，定子電流增大，但是轉(zhuǎn)子側(cè)的負(fù)載并未增加，故轉(zhuǎn)子段電流不變，根據(jù)電流平衡方程可知，勵磁電流比增大，因而磁通增大。增加將導(dǎo)致鐵芯的飽和，進(jìn)而引起勵磁電流波形的畸變，這是不希望的結(jié)果，因此希望可以保持基本不變。要實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，只要在變頻過程中使變頻器輸出電壓ul/f=const，則磁通可保持基本不變。因此變頻的同時(shí)也要變壓，常用vvvf表示。怎樣實(shí)現(xiàn)vvvf是變頻器必須解決的重要課題之一。vvvf實(shí)施的基本方法包括:脈幅調(diào)制(pam)和脈寬調(diào)制(pwm)。

22、(1)脈幅調(diào)制(pam)實(shí)現(xiàn)方法就是調(diào)節(jié)頻率的同時(shí)，也改變直流電壓的振幅值。pam需要同時(shí)調(diào)節(jié)兩個部分:整流部分和逆變部分，兩者之間還必須滿足一定的關(guān)系，故控制電路比較復(fù)雜，因此比較少用。(2)脈寬調(diào)制(pwm)實(shí)現(xiàn)方法就是在每半個周期內(nèi)，把輸出電壓的波形分割成若干個脈沖波，每個脈沖的寬度為t1，每個脈沖間的間隔寬度為t2，則脈沖的占空比=tl/(t2+tl)。這時(shí)電壓的平均值和占空比成正比，所以在調(diào)節(jié)頻率時(shí)，不改變直流電壓的幅值，而是改變輸出電壓脈沖的占空比，同樣可以實(shí)現(xiàn)變頻也變壓的效果。pwm只需控制逆變電路便可實(shí)現(xiàn)，與pam相比控制電路簡化了許多，因此在變頻調(diào)速中比較常用。3.2.3變頻

23、調(diào)速的基本原理異步電動機(jī)的等效變換異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩公式： 其中:p為旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)，s為轉(zhuǎn)差率。(2)變頻調(diào)速的原理異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由定子主磁通和轉(zhuǎn)子電流相互作用產(chǎn)生。異步電動機(jī)的定子主磁通是以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)磁場實(shí)際是三個交變磁場合成的結(jié)果。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速=60f/p，其中f是電流頻率，p是旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)。產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流的必要條件是轉(zhuǎn)子繞組切割定子磁場的磁力線。因此轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速必須低于定子磁場的轉(zhuǎn)速 (即所謂的“異步，)。兩者之間的差異可由轉(zhuǎn)差率表示，轉(zhuǎn)差率s=(-)/根據(jù)=60f/p可知，當(dāng)頻率f連續(xù)可調(diào)時(shí)，電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速也連續(xù)可調(diào)，而異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，總是比同步轉(zhuǎn)速

24、略低一點(diǎn)，所以當(dāng)連續(xù)可調(diào)時(shí)，也是連續(xù)可調(diào)。3.2.4變頻調(diào)速的升速和啟動由于異步電動機(jī)在額定頻率和電壓下直接啟動時(shí)，其繞組以同步轉(zhuǎn)速切割旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子電流都很大，其啟動電流可達(dá)額定電流的4-7倍。這將對電源形成沖擊，引起電網(wǎng)電壓的波動；而且啟動過程過于快捷，常常對機(jī)械負(fù)載形成沖擊，影響其使用壽；在泵水管道系統(tǒng)中，還會引發(fā)水錘效應(yīng)，使管道受到損害。使用變頻器后，由于其輸出頻率可以從很低頻率開始，頻率上升的快慢可以任意設(shè)定，從而可以有效地將啟動電流限制在一定的范圍內(nèi)。設(shè)定升速時(shí)間的基本原則:在電動機(jī)的啟動電流不超過允許值的前提下，盡可能地縮短升速時(shí)間。本次系統(tǒng)能夠中啟動時(shí)間設(shè)定為30s，并且負(fù)載升

25、速方式選擇半s型。3.2.5變頻調(diào)速的降速和制動在泵水管道系統(tǒng)中，由于水的阻尼作用，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速能夠十分迅速地降下來，而不會引起再生制動的過電流和過電壓，但是降速太快，會導(dǎo)致管道系統(tǒng)出現(xiàn)“空化現(xiàn)象”，對管道有害無益，甚至?xí)p害管道。因此，在降速停機(jī)時(shí)應(yīng)設(shè)定足夠的降速時(shí)間，使轉(zhuǎn)速緩慢下降，從而保護(hù)管道。在本系統(tǒng)中降速時(shí)間設(shè)定為30s。3.2.6變頻后的電動機(jī)的機(jī)械特性: 設(shè)變頻后的頻率為，電壓為，電動機(jī)的額定相電壓和頻率為和，則有其中為頻率可調(diào)比，為電壓可調(diào)比。將上述兩個公式代入異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩公式可得變頻后的轉(zhuǎn)矩公式：其中：為頻率為時(shí)的轉(zhuǎn)差率。在變頻器正常工作情況下，即1時(shí)的機(jī)械特性入下圖

26、所示由圖可知隨著f的下降，臨界轉(zhuǎn)矩逐漸減少，電動機(jī)的帶負(fù)載能力也隨之下降。這無疑給變頻調(diào)速帶來了瑕點(diǎn)。所以如何改變變頻后的機(jī)械特性就成了關(guān)注的焦點(diǎn)。在這里我們采用v/f控制方法。3.2.7 v/f控制的概念:(1)基本思想針對時(shí)，當(dāng)頻率下降，在中所占的比例增大，造成了和下降的情況，采取適當(dāng)提高調(diào)壓比而使的方法，來抵償比值的增大，從而保持，最終使電動機(jī)的臨界轉(zhuǎn)矩得到補(bǔ)償。這種方法稱為轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，因?yàn)槭峭ㄟ^提高u/f比而得到，故又稱為v/f控制或電壓補(bǔ)償。(2)完全補(bǔ)償u/f線完全補(bǔ)償?shù)暮x是，不論多大(在的范圍內(nèi))，通過補(bǔ)償都能使臨界轉(zhuǎn)矩與額定頻率時(shí)的臨界轉(zhuǎn)矩相等，簡稱全補(bǔ)償。此時(shí)的關(guān)系如下:由上

27、式作出的的曲線通常稱為u/f線。滿足上式的機(jī)械特性曲線在所有頻率下的臨界轉(zhuǎn)矩都與相等。新系列的變頻器一般都提供了設(shè)置自動轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償功能。變頻器可以根據(jù)電流的大小自動地決定補(bǔ)償?shù)某潭取?.2.8矢量控制的概述矢量控制的成功實(shí)施，使得異步電動機(jī)變頻調(diào)速后的機(jī)械特性以及動態(tài)特性能達(dá)到足以和直流電動機(jī)調(diào)壓時(shí)的調(diào)速性能相媲美，從而使異步電動機(jī)變頻調(diào)速在電動機(jī)的調(diào)速領(lǐng)域全方位地處于優(yōu)勢地位。現(xiàn)在許多新型的變頻器都提供了相應(yīng)的矢量控制的功能。1.矢量控制基本設(shè)想根據(jù)一個三相交流的磁場系統(tǒng)和一個旋轉(zhuǎn)體上的直流磁場系統(tǒng)，以兩相系統(tǒng)作過渡，可以相互進(jìn)行等效變換的原理，所以將變頻器的給定信號變換成類似直流電動機(jī)磁場系

28、統(tǒng)的控制信號，也就是說，假設(shè)有兩個互相垂直的直流繞組同處于一個旋轉(zhuǎn)體上，兩個繞組中分別獨(dú)立地通入由給定信號分解而得的勵磁電流信號和轉(zhuǎn)矩電流信號，并且和作為基本控制信號，則通過等效變換，可以得到與基本控制信號等效的三相交流控制信號,去控制逆變電路。對于電動機(jī)在運(yùn)行過程中的三相交流系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，又可以等效變換成兩個互相垂直的直流信號，反饋到給定控制部分，用以修正基本控制信號和。進(jìn)行矢量控制時(shí)，可以和直流電動機(jī)一樣，使其中一個磁場電流信號不變，而控制另一個磁場電流信號，從而獲得和直流電動機(jī)類似的控制功能。2.基本框圖如下圖所示，給定控制器將信號分解成兩個相互垂直且獨(dú)立的直流信號和，然后通過直/交變換將

29、和變換成兩相直流電流信號和，又經(jīng)過2/3變換，得到三相交流控制信號，去控制逆變橋。電流反饋用于反映負(fù)載的狀況，使直流信號的轉(zhuǎn)矩分量能隨負(fù)載而變，從而模擬出類似于直流電動機(jī)的工作狀況。速度反饋用于反映拖動系統(tǒng)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和給定值之間的差異，并使之以最快的速度進(jìn)行校正，從而提高系統(tǒng)的動態(tài)特性?，F(xiàn)在許多新系列的變頻器設(shè)置了“無反饋矢量控制”功能，這里“無反饋”是指不需要由用戶在變頻器外部另行設(shè)置反饋環(huán)節(jié)。無反饋矢量控制在改善異步電動機(jī)在低頻時(shí)的機(jī)械特性方面，己經(jīng)取得了令人滿意的結(jié)果，故對于一些在動態(tài)特性方面無嚴(yán)格要求的場合，速度反饋可以不用。3.2.9 cimrg7的特性我們采用的變頻器是安川（yas

30、kawa）公司的cimrg7異步電動機(jī)變頻器，簡稱cimrg7。 cimrg7是一種用于三相異步電動機(jī)的變頻器，由 200 v 至 400 v 三相電源供電，功率范圍 0.3kw 至 300 kw。cimrg7 設(shè)計(jì)用于工業(yè)或商用建筑中的加熱、通風(fēng)以及空氣調(diào)節(jié) (hvac) 方面的現(xiàn)代化應(yīng)用場合。cimrg7 通過對能耗進(jìn)行優(yōu)化可以降低運(yùn)行成本，同時(shí)提高了用戶的舒適程度。大量的集成化選件可讓它與電氣設(shè)備和復(fù)雜的控制系統(tǒng)進(jìn)行適配和集成。變頻器在最初設(shè)計(jì)中就已經(jīng)考慮了電磁兼容性的要求。cimrg7的成品可直接用于泵類和通風(fēng)應(yīng)用中。它有一個操作盤可用于修改編程、調(diào)整、控制或檢測功能，以便適應(yīng)和優(yōu)化應(yīng)

31、用以滿足不同客戶的要求。cimrg7的保護(hù)功能有: 使用 ptc 熱傳感器的電機(jī)和風(fēng)扇熱保護(hù) 連續(xù)運(yùn)行中防過載和過電流的保護(hù) 通過頻率跳躍功能進(jìn)行的對設(shè)備的機(jī)械保護(hù) 通過多重故障狀態(tài)管理和可配置警報(bào)進(jìn)行的保護(hù)圖.變頻器輸入輸出接線圖變頻器在接線時(shí)，必須接地。動力電纜和設(shè)備中的弱電信號（如plc信號等）電路要保持分隔，以免干擾。變頻器的接線方式如上圖所示輸入方面，主電路的電源端子l1、l2、l3通過線路帶漏電保護(hù)的斷路器連接至380v的三相交流電源。對于壓力信號，則通過ai1或ai2口輸入。對所有位于變頻器附近的或連接在同一電路上的專門電路如繼電器、接觸器、電磁閥、熒光燈等均應(yīng)安裝干擾抑制器。輸

32、出方面，變頻器的輸出端子（u，v，w）按正確的相序連接至交流接觸器的輸入電源端子上。如果電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不對，則說明連接相序有錯，則改變u、v、w中的任意兩相的接線。ao1可接電動機(jī)頻率輸出。在本系統(tǒng)中的應(yīng)用：本系統(tǒng)中主要應(yīng)用其進(jìn)行變頻調(diào)速，主要是根據(jù)pid調(diào)節(jié)儀計(jì)算后的輸出值作為輸入來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。本系統(tǒng)中對變頻器的一些參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，通過設(shè)定的參數(shù)完成一些功能。有頻率的上限和下限及其電機(jī)的參數(shù)設(shè)定，加減速的時(shí)間和外部端子的的功能等。具體的改動的參數(shù)如下，其它的參數(shù)以出廠值為準(zhǔn)：參數(shù)名稱出廠值設(shè)定值c1-10加減速時(shí)間的設(shè)定單位130c1-11加減速時(shí)間的切換頻率030d2-01頻率指令上限值1

33、00100d2-02頻率指令下限值050e1-01輸入電壓設(shè)定200380e1-03選擇v/f曲線f5e1-04最高輸出頻率6050e1-05最大電壓200380e1-06基頻6050e2-01電機(jī)額定電流1.9202h2-01選擇端子p1的功能10h2-02選擇端子p2的功能2eh4-05多功能模擬量輸出2端子fm增益0.50.8變頻器的故障說明1 在運(yùn)行中可能會出現(xiàn)一些過電流故障（顯示 oc ），如果出現(xiàn)就適當(dāng)?shù)陌央姍C(jī)額定電流放大原來的1。11。2倍這樣就不會出現(xiàn)這種情況了。2 變頻器的參數(shù)設(shè)置不當(dāng)會出現(xiàn)ope1ope10屬于操作不當(dāng)，這樣就會根據(jù)參數(shù)說明去查找相應(yīng)的參數(shù)。3.3 pid調(diào)

34、節(jié)儀3.3.1 pid調(diào)節(jié)原理僅用p動作控制，不能完全消除偏差。為了消除殘留偏差，一般采用增加i動作的 p+i控制。用 pi控制時(shí)，能消除由改變目標(biāo)值和經(jīng)常的外來擾動等引起的偏差。但是，i動作過強(qiáng)時(shí)，對快速變化偏差響應(yīng)遲緩。對有積分元件的負(fù)載系統(tǒng)可以單獨(dú)使用p動作控制。 對于pd控制，發(fā)生偏差時(shí)，很快產(chǎn)生比單獨(dú)d動作還要大的操作量，以此抑制偏差的增加。偏差小時(shí)，p動作的作用減小?？刂茖ο蠛蟹e分元件的負(fù)載場合，僅p動作控制，有時(shí)由于此積分元件的作用，系統(tǒng)發(fā)生振蕩。在該場合，為使p動作的振蕩衰減和系統(tǒng)穩(wěn)定，可用pd控制。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。 利用i動作消除偏差作

35、用和用d動作抑制振蕩作用。在結(jié)合p動作就構(gòu)成了pid控制，本系統(tǒng)就是采用了這種方式。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。這種控制方式用于從產(chǎn)生偏差到出現(xiàn)響應(yīng)需要一定時(shí)間的負(fù)載系統(tǒng)（即實(shí)時(shí)性要求不高，工業(yè)上的過程控制系統(tǒng)一般都是此類系統(tǒng)，本系統(tǒng)也比較適合pid調(diào)節(jié)）效果比較好。 pid調(diào)節(jié)器的動作規(guī)律是或式中 ：調(diào)節(jié)器的比例系數(shù) ：調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間 ：調(diào)節(jié)器的微分時(shí)間 ：比例帶，它是慣用增益的倒數(shù)e : 調(diào)節(jié)器的偏差信號u ：輸出pid調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)是不難看出，由上式表示的調(diào)節(jié)器動作規(guī)律在物理上是不能實(shí)現(xiàn)的。工業(yè)上實(shí)際采用的pid調(diào)節(jié)器的傳遞函

36、數(shù)一般為其中 ；式中帶的量是調(diào)節(jié)器參數(shù)的實(shí)際值，不帶的為參數(shù)的刻度值。f成為相互干擾系數(shù)：為積分增益；為微分增益。3.3.2 pid參數(shù)設(shè)置p增益：設(shè)定范圍：0.0110.0倍這是操作量和偏差之間有比例關(guān)系的動作。增益取大時(shí)，響應(yīng)快，但過大將產(chǎn)生振蕩。增益取小時(shí)，響應(yīng)遲后。實(shí)際中我們?nèi)?0。積分時(shí)間：設(shè)定范圍：0.13600s， 0.0：不動作。操作量（輸出頻率）的變化速度和偏差成比例關(guān)系的動作，即輸出按偏差積分的動作。積分時(shí)間大時(shí)，響應(yīng)遲后，另外，對外部擾動的控制能力變差。積分時(shí)間小時(shí)，響應(yīng)速度快，但過小將產(chǎn)生振蕩。實(shí)際中我們?nèi)?50s。微分時(shí)間：設(shè)定范圍：00110.0s 0.0：不動作。

37、操作量（輸出頻率）和偏差的微分值成比例動作（d動作）。微分時(shí)間大時(shí)，能使發(fā)生偏差時(shí)p動作引起的振蕩很快衰減。微分時(shí)間小時(shí)，發(fā)生偏差時(shí)的衰減作用小。但一般的滯后系統(tǒng)不需要設(shè)定微分值，因?yàn)槲⒎謱ο到y(tǒng)調(diào)試很難，所以我們不取微分值，實(shí)際中我們?nèi)?.0。3.3.3 pid設(shè)定值的調(diào)整pid值可以在用示波器監(jiān)視響應(yīng)波形的同時(shí)進(jìn)行調(diào)整?？勺魅缦驴傮w調(diào)整： p增益，在不發(fā)生振蕩條件下增大其值 i積分時(shí)間，在不發(fā)主振蕩條件下減小其值 d微分時(shí)間，在不發(fā)生振蕩條件下增大其值 對于抑制超調(diào)，可以增大積分時(shí)間，減小微分時(shí)間， 對于加快響應(yīng)速度，如果允許有小量超調(diào)的話，可以減小積分時(shí)間，增大微分時(shí)間，抑制比積分時(shí)間長的

38、周期振蕩，增大積分時(shí)間，抑制大約和微分時(shí)間同樣長周期的振蕩，減小微分時(shí)間。設(shè)定0.0仍有振蕩時(shí)，減小增益在本系統(tǒng)中的應(yīng)用： pid調(diào)節(jié)儀根據(jù)壓力傳感器采集來的信號進(jìn)行pid運(yùn)算，并將其運(yùn)算的結(jié)果送給變頻器作為給定，該pid調(diào)節(jié)儀帶有上下限報(bào)警的功能。良好的人機(jī)界面。可以對其參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。通過其參數(shù)設(shè)定p i d的值。在本系統(tǒng)中因?yàn)橐笫菧蟮南到y(tǒng)。所以只采用pi調(diào)節(jié)就可以，因?yàn)橛辛薲系統(tǒng)很難調(diào)節(jié)。整個系統(tǒng)中pid調(diào)節(jié)儀直接決定整個系統(tǒng)的好壞，它也影響整個系統(tǒng)的使用壽命。該調(diào)節(jié)儀可以對用戶需要的壓力設(shè)定給定值，具體的設(shè)定參數(shù)如下：sv設(shè)定值3.8p比例值10i積分值150d微分值0l下限值4.2

39、h上限值3.5file濾波時(shí)間3其它值均以出廠值為準(zhǔn)。第四章 軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的程序開發(fā)主要是plc的程序開發(fā)，我們采用的是根據(jù)系統(tǒng)的控制流程和控制目標(biāo)，在計(jì)算機(jī)上先編輯好plc軟件，然后傳給plc的方法，所用軟件是fx-om20版本。這是整個供水系統(tǒng)軟件開發(fā)的重點(diǎn)，系統(tǒng)的重要功能實(shí)現(xiàn)和順序控制都依靠它，它的開發(fā)好壞直接影響對了整個控制系統(tǒng)的質(zhì)量好壞和功能實(shí)現(xiàn)，下面就詳細(xì)敘述。4.1 plc程序可編程控制器是按照用戶的要求編寫程序來進(jìn)行工作的。程序的表達(dá)方式基本有四種：梯形圖、指令表、邏輯功能圖和高級語言。絕大多數(shù)plc是使用梯形圖和指令表編程。梯形圖是一種圖形語言，它沿用了傳統(tǒng)的繼電接觸器控制

40、中的觸點(diǎn)、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語和圖形符號，而且加入了許多功能強(qiáng)而又使用靈活的指令，將微機(jī)的特點(diǎn)結(jié)合進(jìn)去，使得編程容易。梯形圖比較形象、直觀，對于熟悉繼電接觸器控制系統(tǒng)的人來說，也容易接受，世界上的各生產(chǎn)廠家都把梯形圖作為第一用戶編程語言。本系統(tǒng)所使用的方法就是將控制任務(wù)用梯形圖編程實(shí)現(xiàn)，離線灌入plc，攜帶至現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)其現(xiàn)場功能，下面我們開始介紹梯形圖編程的基本步驟和概念。4.1.1基本步驟編寫程序可分為幾個基本步驟：1. 首先列出所有i/o設(shè)備和分配給他們的i/o點(diǎn)的目錄，并且寫好分配給每一個i/o設(shè)備i/o位的表格。2. 確定工作位用什么字，寫出使用它們時(shí)能分配它們的表格。3. 準(zhǔn)備一張tc編

41、號和跳轉(zhuǎn)編號的表格。一張tc號程序中僅能定義一次；跳轉(zhuǎn)號0199在每個程序也只能使用一次。畫梯形圖。將程序輸入到cpu單元。檢查程序有無語法錯誤并更正錯誤。運(yùn)行改程序以檢查是否存在運(yùn)行錯誤并更正錯誤。當(dāng)整個控制系統(tǒng)安裝好并準(zhǔn)備使用時(shí)，運(yùn)行該程序并按要求仔細(xì)調(diào)試。4.1.2 程序中使用的繼電器 電控系統(tǒng)的邏輯功能實(shí)際上就是接收各種輸入信號并經(jīng)過處理后發(fā)出相應(yīng)的輸出信號。本系統(tǒng)經(jīng)總體規(guī)劃后，在程序中使用了如下一些繼電器。 1輸入輸出繼電器 輸入輸出繼電器區(qū)是plc與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的窗口，它通過按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、傳感器等輸入裝置，將指令送給plc，經(jīng)內(nèi)部處理后，把程序的控制結(jié)果輸出到繼電器、電磁

42、線圈、顯示器、接觸器等。輸入繼電器的識別符號為x，輸出為y。下面是本系統(tǒng)中的具體設(shè)置： 名稱 編程地址 變頻器零速信號 x00 頻率到達(dá)信號 x01 手動/自動 x02 自動啟動 x03 自動停止 x04 1#泵變頻運(yùn)行 x05 2#泵變頻運(yùn)行 y06 故障信號輸入 y07 2定時(shí)器區(qū)定時(shí)器由到時(shí)位區(qū)、定時(shí)器現(xiàn)在值區(qū)、定時(shí)器設(shè)定值區(qū)（可以為恒值或是任意的存儲器上）三部分組成。當(dāng)定時(shí)器現(xiàn)在值到達(dá)設(shè)定值時(shí)，定時(shí)器到時(shí)位區(qū)on。它具有一下特點(diǎn)：定時(shí)器現(xiàn)在值區(qū)在plc電源off時(shí)或停止run時(shí)清0；定時(shí)器輸入接點(diǎn)off時(shí)，現(xiàn)在值置零，定時(shí)器接點(diǎn)也off；可以向定時(shí)器現(xiàn)在值區(qū)、定時(shí)器設(shè)定值區(qū)預(yù)置數(shù)據(jù)；定

43、時(shí)器精度：2掃描時(shí)間1掃描時(shí)間。4.1.3程序流程本程序是按照plc應(yīng)用的步驟開發(fā)完成的。程序控制的目的是實(shí)現(xiàn)整個供水系統(tǒng)的恒壓運(yùn)行，因此必須控制2臺水泵的順序投入與切除，使得供水量變化與用戶用水量變化基本同步，以此保證水網(wǎng)壓力恒定，同時(shí)要保證系統(tǒng)的安全性和可靠性。具體原理前面己經(jīng)介紹的很詳細(xì)。 程序流程基本上按照下圖系統(tǒng)工作流程圖設(shè)計(jì)。plc程序流程圖 程序開始后，先初始化，給數(shù)據(jù)寄存器賦停機(jī)（開機(jī)）延遲時(shí)間值、管網(wǎng)水壓。檢查變頻器狀態(tài)，運(yùn)行方式，否則進(jìn)入全自動變頻恒壓控制方式。程序沿著泵增開模塊、超壓模塊、欠壓模塊、故障處理模塊和輸出模塊依次掃描。應(yīng)該說明的是plc的程序和其它的程序有些區(qū)

44、別，在plc程序中，程序后面的寄存器值的改變是不會馬上影響前面的程序結(jié)果，必須等一個掃描周期完成后才會對前面的程序處理產(chǎn)生影響。4.2plc程序的運(yùn)行和模擬調(diào)試 plc程序編制完成后，將plc和計(jì)算機(jī)用rs232c電纜連接，將程序傳給plc，plc可以單獨(dú)運(yùn)行程序，也可以在計(jì)算機(jī)上在線運(yùn)行程序。在線工作方式時(shí)，可以在線編輯軟件，方便了調(diào)試程序和監(jiān)控plc的運(yùn)行狀況。在模擬調(diào)試中，我們主要目的是檢查程序的流程是否正確，硬件需要plc、rs232c電纜、微機(jī)、24v直流電源。調(diào)試時(shí)，輸入各種按鈕輸入信號，檢查plc的輸出是否和預(yù)期的輸出相符，plc的輸出端子并不需要真正的連接執(zhí)行單元，我們只需根據(jù)

45、plc上面的i/o指示燈來判斷正確與否。通過計(jì)算機(jī)模擬調(diào)試后，說明plc的軟件基本上問題不會太大。4.3系統(tǒng)總體調(diào)試功能測試完成后并檢查完線路后就可以開始系統(tǒng)總體調(diào)試了，內(nèi)容包括：1.手動方式下，能否正常啟動和停止各臺泵；2.自動方式下，給變頻器持續(xù)欠壓信號，系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)泵1、2的變頻和工頻投入，最后全部工作在工頻方式；給變頻器持續(xù)超壓信號，能否實(shí)現(xiàn)泵的工頻、變頻順序切除；3.系統(tǒng)自動運(yùn)行時(shí)，是否滿足先投先停，先停先投的既定原則；4給外部故障信號時(shí)，系統(tǒng)能否停止運(yùn)行；5.模擬其中一臺水泵發(fā)生故障，系統(tǒng)能否繼續(xù)運(yùn)行，故障處理是否正確；6.給plc輸入變頻器故障信號，檢查plc能否自動轉(zhuǎn)入全自動工

46、頻運(yùn)行方式；7自動方式下，模擬壓力輸入信號發(fā)生微調(diào)，系統(tǒng)能否工作在一臺變頻、一臺工頻的基本穩(wěn)定狀態(tài)；結(jié)束語在供水系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速運(yùn)行方式，系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際設(shè)定水壓自動調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速或加減泵，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定值，以求最大限度的節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)資，并使系統(tǒng)處于可靠運(yùn)行的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)恒壓供水；減泵時(shí)采用“先啟先?！钡那袚Q方式，相對于“先啟后?！狈绞?，更能確保各泵使用平均以延長設(shè)備的使用壽命；同時(shí)針對所用四臺泵均已使用多年、需要定期進(jìn)行檢修的實(shí)際情況，增加了硬件/軟件備用功能，有效延長了設(shè)備的使用壽命；壓力閉環(huán)控制，系統(tǒng)用水量任何變化均能使供水管網(wǎng)的服務(wù)壓力保持給定，大大提高了供

47、水品質(zhì)；變頻器故障后仍能保障不間斷供水，同時(shí)實(shí)現(xiàn)故障消除后自啟動，具有一定的先進(jìn)性。致 謝回想將近半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程，首先要感謝我的導(dǎo)師對我的諄諄教導(dǎo)。老師在我們論文的前期準(zhǔn)備、編寫過程及收尾階段都給予了很多幫助和指導(dǎo)意見。他教會我們的一些學(xué)習(xí)方法和處理問題技巧使我受益終身。最后感謝電氣系的各位老師對我的教育和幫助。參考文獻(xiàn)1 袁任光.可編程控制器選用手冊,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.2 陳宇.可編程控制器基礎(chǔ)及編程技巧,廣州:華南理工大學(xué)出版社,1999.3 馬云峰、徐群嶺.plc的pid功能在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用,濰坊:濰坊高等?？茖W(xué)校.4 fx-20mx可編程控制器操作手冊及編程手冊

48、5 yaskawa cimrg7變頻器用戶手冊、產(chǎn)品目錄、編程手冊6 滑海穗、郎宏仁.可編程控制全自動恒壓供水系統(tǒng),哈爾濱:哈爾濱市自來水公司.7 陳少波.帶pid功能的變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用,廣東:廣東汕頭大學(xué)機(jī)電系.8 韓焱青.plc控制變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)，武漢化工學(xué)院學(xué)報(bào) 2000年04期 主回路原理圖：控制回路原理圖：核準(zhǔn)通過，歸檔資料。未經(jīng)允許，請勿外傳！9jwkffwvg#tym*jg&6a*cz7h$dq8kqqfhvzfedswsyxty#&qa9wkxfyeq!djs#xuyup2knxprwxma&ue9aqgn8xp$r#͑gxgjqv$ue9wewz#q

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