大學(xué)設(shè)計(jì)方案恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[]

1、畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 別 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo) 教師 日 期 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目： 恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求： 1 設(shè)計(jì)一個(gè)采用全自動(dòng)變頻恒壓控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓供水的自控系統(tǒng)。 2 本系統(tǒng)主要以 PLC來(lái)控制，按照控制要求選擇器件，設(shè)計(jì)其硬件主控電 路。 3 根據(jù)要求選擇相應(yīng)的傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、閥門(mén)等； 4 按照設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)相應(yīng)算法，編制相應(yīng)的 PLC控制程序。 設(shè)計(jì)進(jìn)度要求： 第一周：確定題目，查閱資料 第二周：根據(jù)設(shè)計(jì)要求分析恒壓供水的工作原理 第三周：對(duì)硬件進(jìn)行設(shè)計(jì) 第四周：對(duì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì) 第五周：進(jìn)行調(diào)試，找出問(wèn)題 第六周：改進(jìn)設(shè)計(jì)中存在不

2、足 第七周：撰寫(xiě)設(shè)計(jì)論文 第八周：整理論文，準(zhǔn)備答辯 指導(dǎo)教師（簽名）： 摘 要 恒壓供水在城市自來(lái)水管網(wǎng)系統(tǒng)、住宅小區(qū)生活消防用水系統(tǒng)、樓宇中央空調(diào) 冷卻循環(huán)水系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域中均有應(yīng)用。恒壓供水是指用戶(hù)端在任何時(shí)候，不管用 水量的大小總能保持管網(wǎng)中水壓的基本恒定。在恒壓供水系統(tǒng)中可根據(jù)壓力給定的 理想值信號(hào)及管網(wǎng)水壓的反饋信號(hào)進(jìn)行比較，變頻器根據(jù)比較結(jié)果調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn) 速，達(dá)到控制管網(wǎng)水壓的目的。 本文主要針對(duì)當(dāng)前供水系統(tǒng)中存在的自動(dòng)化程度不高、能耗嚴(yán)重、可靠性低的 缺點(diǎn)加以研究，開(kāi)發(fā)出一種新型的并在這三個(gè)方面都有所提高的變頻式恒壓供水自 動(dòng)控制系統(tǒng)。全文共分為四章。第一章闡明了供水系統(tǒng)的應(yīng)用

3、背景、選題意義及主 要研究?jī)?nèi)容。第二章闡明了供水系統(tǒng)的變頻調(diào)速節(jié)能原理。第三章詳細(xì)介紹了系統(tǒng) 硬件的工作原理以及硬件的選擇。第四章詳細(xì)闡述了系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)并對(duì)程序進(jìn)行解 釋。 關(guān)鍵詞：恒壓供水，PLC變頻技術(shù) 摘 要I 1變頻控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介1 1.1變頻調(diào)速供水控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介1 1.2變頻調(diào)速在供水行業(yè)中的應(yīng)用1 2供水系統(tǒng)的變頻調(diào)速節(jié)能原理 3 2.1水泵調(diào)速運(yùn)行的節(jié)能原理3 2.2本系統(tǒng)總體介紹5 3系統(tǒng)硬件的工作原理及硬件選擇 6 3.1 PLC的工作原理及選擇6 3.2變頻調(diào)速系統(tǒng)原理及選擇8 3.3壓力傳感器的選擇12 3.4水泵的選擇13 3.5鑒頻鑒相問(wèn)題13 3.6控制電路16 4系

4、統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)17 4.1 PLC編程簡(jiǎn)介17 4.2 PLC程序解釋26 致謝28 參考文獻(xiàn)28 1變頻控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介 1.1變頻調(diào)速供水控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介 變頻調(diào)速供水控制系統(tǒng)是集現(xiàn)代變頻調(diào)速技術(shù)、PLC技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)和計(jì)算機(jī) 技術(shù)為一體的新一代給水控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)完全可以取代傳統(tǒng)的水塔、高位水箱和 氣壓罐等給水方式。與傳統(tǒng)的給水方式相比，該系統(tǒng)不但滿(mǎn)足了現(xiàn)代工礦企業(yè)、城 鎮(zhèn)居民和高層建筑對(duì)新型給水系統(tǒng)的要求。 系統(tǒng)采用內(nèi)置變頻調(diào)速器、先進(jìn)的可編程控制器等現(xiàn)代控制技術(shù)，對(duì)水泵機(jī)組 進(jìn)行閉環(huán)控制，確保壓力波動(dòng)小、達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)間短、且可隨用水量的變化自動(dòng) 調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速及工作水泵臺(tái)數(shù)，確保恒壓變量供水。系

5、統(tǒng)采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)字控制 技術(shù)和模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足多種本地和遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性 強(qiáng)。 系統(tǒng)具有手動(dòng)、自動(dòng)操作方式，系統(tǒng)壓力、電機(jī)電流、電機(jī)頻率和電機(jī)累計(jì)運(yùn)行千 瓦時(shí)LED顯示，變頻器、電機(jī)工況與故障指示及防誤操作等功能。系統(tǒng)具有輸入電 源缺相、不平恒、過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)載、短路、電機(jī)過(guò)熱、飛速啟動(dòng)、斷水及低水位 停機(jī)等完善的安全保護(hù)功能，有效的提高了給水成套設(shè)備的安全可靠性。 該系統(tǒng)還配有完善的故障自診斷、故障檢修手動(dòng)工作方式等功能，使維修工作 十分輕松快捷。由于控制回路與負(fù)載回路之間是通過(guò)中間繼電器實(shí)現(xiàn)電隔離和信號(hào) 耦合的，因此系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)。系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)瞬時(shí)水壓，并據(jù)此調(diào)

6、節(jié)水泵的供 水量，機(jī)組特性曲線(xiàn)接近管網(wǎng)損失特性曲線(xiàn)，節(jié)能效果顯著。由于變頻器對(duì)電機(jī)實(shí) 行的是循環(huán)軟啟動(dòng)控制，啟動(dòng)平穩(wěn)無(wú)沖擊，提高了電機(jī)、水泵和管道等的壽命，減 少了管網(wǎng)的泄露。此外由于系統(tǒng)無(wú)需高位水箱等設(shè)備，不但節(jié)省了投資，而且無(wú)水 質(zhì)二次污染問(wèn)題。 本系統(tǒng)還可以將生產(chǎn)、生活、消防等系統(tǒng)合為一體，投資省、 占地少、經(jīng)濟(jì)效益明顯。 1.2變頻調(diào)速在供水行業(yè)中的應(yīng)用 作為高性能的調(diào)速傳動(dòng)，直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制方法長(zhǎng)期以來(lái)一直應(yīng)用廣泛。但 是直流電動(dòng)機(jī)由于換向器和電刷維護(hù)保養(yǎng)很麻煩，價(jià)格也相當(dāng)昂貴。使異步電機(jī)實(shí) 現(xiàn)性能好的調(diào)速一直是人們的理想。異步電機(jī)的調(diào)速方法很多，例如變極調(diào)速、有 極調(diào)速、定子調(diào)壓

7、調(diào)速、串級(jí)調(diào)速、變頻調(diào)速等。但是因?yàn)楦鞣N各樣的缺點(diǎn)沒(méi)有得 到廠(chǎng)泛的應(yīng)用。 70年代以后，由于微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)和微處理機(jī)技術(shù)的發(fā)展，促使 晶體管變頻器的誕生。晶體管變頻器不但克服了以往交流調(diào)速的許多缺點(diǎn)，而且調(diào) 速性能可以和直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能相媲美。三相異步電動(dòng)機(jī)具有維修方便、價(jià)格 便宜、功率和轉(zhuǎn)速適應(yīng)面寬等優(yōu)點(diǎn)，其變頻調(diào)速技術(shù)在小型化、低成本和高可靠性 方面占有明顯的優(yōu)勢(shì)。到80年代末，交流電機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)迅速發(fā)展成為一項(xiàng) 成熟的技術(shù)，它將供給交流電機(jī)的工頻交流電源經(jīng)過(guò)二極管交流變成直流，再逆變 成頻率可調(diào)的交流電源，以此電源拖動(dòng)電機(jī)在變速狀態(tài)下運(yùn)行，并自動(dòng)適應(yīng)變負(fù)荷 的條件。它改

8、變了傳統(tǒng)工業(yè)中電機(jī)啟動(dòng)后只能以額定功率、定轉(zhuǎn)速的單一運(yùn)行方 式，從而達(dá)到節(jié)能目的。現(xiàn)代變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于電力水泵供水系統(tǒng)中，較為傳統(tǒng) 的運(yùn)行方式是可節(jié)電40%-60%節(jié)水15%-30% 由于變頻調(diào)速具有調(diào)速的機(jī)械特性好，效率高，調(diào)速范圍寬，精度高，調(diào)整特 性曲線(xiàn)平分，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的、平穩(wěn)的調(diào)速，體積小、維護(hù)簡(jiǎn)單方便、自動(dòng)化水平 高等一系列突出的優(yōu)點(diǎn)而倍受人們的青睞。尤其當(dāng)它應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵等大容量負(fù) 載時(shí)，可以獲得其它調(diào)速方式無(wú)法比擬的節(jié)能效果。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供 變頻電源的變頻器，變頻器可分成交流-直流-交流變頻器和交流-交流變頻器兩大 類(lèi)，目前國(guó)內(nèi)大都使用交-直-交變頻器。 自從通

9、用變頻器問(wèn)世以來(lái)，變頻調(diào)速技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。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(guó)供水行業(yè)的 技術(shù)裝備水平從90年代初開(kāi)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(wú)級(jí)調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量的變化自動(dòng)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(mǎn)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(lái)越強(qiáng)。充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，對(duì)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。 新型供水方式與

10、過(guò)去的水塔或高位水箱以及氣壓供水方式相比，不論是設(shè)備的 投資，運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動(dòng)化程度等方面都具有無(wú)法 比擬的優(yōu)勢(shì)，而且具有顯著的節(jié)能效果。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)的這些優(yōu)越性，引起國(guó) 內(nèi)幾乎所有供水設(shè)備廠(chǎng)家的高度重視，并不斷投入開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)這一高新技術(shù)產(chǎn)品。 目前該產(chǎn)品正向著高可靠性、全數(shù)字化微機(jī)控制，多品種系列化的方向發(fā)展。追求 高度智能化系列標(biāo)準(zhǔn)化是未來(lái)供水設(shè)備適應(yīng)城鎮(zhèn)建設(shè)成片開(kāi)發(fā)、智能樓宇、網(wǎng)絡(luò)供 水調(diào)度和整體規(guī)劃要求的必然趨勢(shì)。 在短短的幾年內(nèi)，變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)經(jīng)歷了一個(gè)逐步完善的發(fā)展過(guò)程，早 期的單泵調(diào)速恒壓系統(tǒng)逐漸被多泵調(diào)速系統(tǒng)所代替。雖然單泵調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易

11、可 靠，但由于單泵電機(jī)深度調(diào)速造成水泵、電機(jī)運(yùn)行效率低，而多泵調(diào)速系統(tǒng)投資更 為節(jié)省，運(yùn)行效率高，被實(shí)際證明是最優(yōu)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，很快發(fā)展成為主導(dǎo)產(chǎn)品。 2供水系統(tǒng)的變頻調(diào)速節(jié)能原理 2.1水泵調(diào)速運(yùn)行的節(jié)能原理 全自動(dòng)變頻調(diào)速供水控制系統(tǒng)采用專(zhuān)用供水控制器控制變頻調(diào)速器，通過(guò)安裝 在管網(wǎng)上的遠(yuǎn)傳壓力表，把水壓轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)接口輸入控制器內(nèi)置的PID控 制器上，用以改變水泵轉(zhuǎn)速。當(dāng)用戶(hù)用水量增大，管網(wǎng)壓力低于設(shè)定壓力時(shí)，變頻 調(diào)速器的輸出頻率將增大，水泵轉(zhuǎn)速提高，供水量加大。當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，水泵 恒速運(yùn)轉(zhuǎn)，使管網(wǎng)壓力穩(wěn)定在設(shè)定值上。反之當(dāng)用戶(hù)用水量少，管網(wǎng)壓力高于設(shè)定 壓力時(shí)，變頻調(diào)速器的輸

12、出頻率將降低，水泵轉(zhuǎn)速下降，供水量減少，使管網(wǎng)壓力 穩(wěn)定在設(shè)定壓力，這樣反復(fù)循環(huán)就達(dá)到了恒壓變量供水的目的 壓力傳感器 至用戶(hù) 圖2.1供水系統(tǒng)原理圖 供水系統(tǒng)的工作原理如圖2.1所示。由自來(lái)水管網(wǎng)或其它水源提供的水進(jìn)入蓄 水池經(jīng)加壓水泵進(jìn)入用戶(hù)管網(wǎng)管路。通過(guò)壓力傳感器按提供網(wǎng)的壓力信號(hào)，傳送給 控制系統(tǒng)的PID,經(jīng)PID運(yùn)算后輸出信號(hào)控制變頻器的輸出頻率，從而控制水泵的 轉(zhuǎn)速進(jìn)而保持供水管道的壓力基本恒定。用戶(hù)用水量大時(shí)，管網(wǎng)管路壓力下降變頻 器頻率就升高，水泵轉(zhuǎn)速加快，反之頻率下降，水泵減速運(yùn)行，從而維持恒壓供 水。當(dāng)用水量大于一臺(tái)水泵的最大供水量時(shí)，通過(guò)PLC自動(dòng)切換電路工作再投入 一臺(tái)

13、水泵，根據(jù)最多用水量的大小可投入數(shù)臺(tái)水泵。在供水系統(tǒng)中，控制對(duì)象是水 泵，控制目標(biāo)是保持管網(wǎng)水壓恒定，控制方法是壓力信號(hào)的反饋閉環(huán)控制。它的自 動(dòng)控制原理圖見(jiàn)圖2.2 。 水泵切換電路 變頻器 壓力傳感器 PLC 圖22變頻式恒壓供水自動(dòng)控制原理圖 2.2本系統(tǒng)總體介紹 本系統(tǒng)針對(duì)的用戶(hù)是自來(lái)水公司供水系統(tǒng)和水廠(chǎng)、泵站等各種泵類(lèi)電機(jī)的調(diào)速 和控制，控制對(duì)象應(yīng)盡量做到通用型，系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)和設(shè)備選擇主要立足于通用 性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能效果，而對(duì)于特殊情況下的供水系統(tǒng)不在本系統(tǒng)控制范 圍之列（事實(shí)上特殊供水系統(tǒng)也只是在通用系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上充分考慮到特殊 性，最根本的還是在于一般系統(tǒng)的研制）。

14、在本論文中，我們以四臺(tái)水泵為控制對(duì) 象，建立一個(gè)模型，研制一種新型的控制系統(tǒng)使得水泵轉(zhuǎn)速跟隨用水量的變化而變 化，實(shí)現(xiàn)變頻、恒壓、無(wú)級(jí)調(diào)速的供水系統(tǒng)，從而達(dá)到節(jié)能、節(jié)水、充分利用設(shè) 備、高可靠性、高自動(dòng)化程度的目的。 如圖2.3所示，供水系統(tǒng)由四臺(tái)泵（二用二備）組成，由一臺(tái)可編程控制器和一 臺(tái)變頻器切換控制任一臺(tái)電機(jī)調(diào)速。水泵可變供電回路由工頻回路和變頻器提供的 變頻回路組成，通過(guò)PLC和變頻器將各臺(tái)水泵按照一定的規(guī)律順序投入運(yùn)行和順序 停止運(yùn)行，使整個(gè)的供水回路處于最佳的配置狀態(tài)。變頻器則具體的微調(diào)當(dāng)前水泵 的轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)速變化跟隨管網(wǎng)壓力變化（實(shí)際上是跟隨用戶(hù)用水量的變化）。 去用戶(hù) 工頻切

15、 換電路 變頻切 換電路 可編程控制器 切 換 裝 置 圖2.3 4臺(tái)水泵控制原理圖 3系統(tǒng)硬件的工作原理及硬件選擇 3.1 PLC的工作原理及選擇 3.1.1 PLC的簡(jiǎn)介 PLC是以微機(jī)控制技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)編程，可以執(zhí)行諸如邏輯判斷，順序控以 時(shí)，計(jì)數(shù)，運(yùn)算等功能，并通過(guò)數(shù)字或模擬I/O組件控制機(jī)械設(shè)備。 與傳統(tǒng)的繼電器控制盤(pán)相比，PLC空制系統(tǒng)體積小，可靠性高。更易使用和維 護(hù)，且能在工廠(chǎng)環(huán)境下進(jìn)行編程。便于擴(kuò)充和修改功能，又具有向中央數(shù)據(jù)采集系 統(tǒng)傳遞信息的能力。通過(guò)接插件，所有輸入端點(diǎn)能直接和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)，接點(diǎn)直 接相連，所有輸出端點(diǎn)能直接驅(qū)動(dòng)繼電器、電磁閥、電機(jī)啟動(dòng)器的線(xiàn)圈等。它

16、的發(fā) 展大致經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展時(shí)期。 1. 形成期(1970-1974年)早期的PLC采用小規(guī)模的IC構(gòu)成專(zhuān)用的邏輯處理芯片 (CPU)，采用機(jī)器語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言編程，僅有邏輯控制指令，控制點(diǎn)少，功能簡(jiǎn)單， 并沒(méi)有獲得廣泛重視。 2. 成熟期(1974-1978年)隨著單電源的8位處理器的出現(xiàn)，在小型化、高可靠性 多功能及價(jià)格等方面，PLC勺研制和應(yīng)用水平有了飛速發(fā)展和提高。PLC開(kāi)始具有了 多個(gè)CPU設(shè)置了定時(shí)器、計(jì)算器并具有了算術(shù)運(yùn)算功能。 地址總線(xiàn) 數(shù)據(jù)總線(xiàn) 開(kāi)關(guān)或傳感器 繼電器觸點(diǎn) 行程開(kāi)關(guān) 模擬量輸入 編程 單元 輸 入 單 元 中央存儲(chǔ)單元 輸入 輸出 數(shù)據(jù) 存儲(chǔ) 輸出單元 :照明 I一

17、磁裝置 -動(dòng)機(jī) 其他執(zhí)行 裝置或觸 占 八、 電源單元 數(shù)據(jù)總線(xiàn) 圖3.1 PLC結(jié)構(gòu)示意圖 3.加速發(fā)展期（1978年以來(lái)）從70年代末到80年代，PLC勺應(yīng)用和制造呈現(xiàn)了蓬勃 發(fā)展的趨勢(shì)。一方面研制出了高性能不同規(guī)模的 PLC空制系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)了多種智能I/O 模塊，充分吸收了計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了分布式分級(jí)控制的 PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。另一 方面也逐一生產(chǎn)一般機(jī)械加工邏輯控制而價(jià)格較為便宜的微小型 PLC對(duì)PLC普及應(yīng) 用起了重要推動(dòng)作用。PLC勺典型硬件系統(tǒng)構(gòu)成見(jiàn)圖3.1 o 3.1.2 PLC的選擇 可編程控制器（programmable logical controller，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC已經(jīng)

18、越來(lái)越多 地應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)中，并且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中起著非常重要的作用。所以，對(duì) PLC勺正確選擇是非常重要的。 1. 工作量 這一點(diǎn)尤為重要。在自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，就應(yīng)該對(duì)控制點(diǎn)數(shù)（數(shù)字量及模 擬量）有一個(gè)準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)，這往往是選擇 PLC勺首要條件，一般選擇比控制點(diǎn)數(shù)多 10%-308的 PLC （本設(shè)計(jì)中開(kāi)關(guān)量16個(gè)，控制量6個(gè)，1個(gè)模擬量輸出，3個(gè)模擬量輸入） 2. 工作環(huán)境 工作環(huán)境是PLCT作的硬性指標(biāo)。自控系統(tǒng)將人們從繁忙的工作和惡劣的環(huán)境中 解脫出來(lái)，就要求自控系統(tǒng)能夠適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境，諸如溫度、濕度、噪音、信號(hào)屏 蔽、工作電壓等，各款PLC不盡相同。一定要選擇適應(yīng)實(shí)際工作環(huán)境

19、的產(chǎn)品。（該設(shè) 計(jì)環(huán)境正常，故不用特殊型號(hào)） 3. 通信網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn)在PLC已不是簡(jiǎn)單的現(xiàn)場(chǎng)控制，PLC遠(yuǎn)端通信已成為控制系統(tǒng)必須解決的問(wèn) 題。（故盡量選取比較常用的品牌） 4. 編程 程序是整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的“心臟”，程序編制的好壞直接影響到整個(gè)自動(dòng)控 制系統(tǒng)的運(yùn)作。編程器及編程軟件有些廠(chǎng)家要求額外購(gòu)買(mǎi)，并且價(jià)格不菲，這一點(diǎn) 也需考慮在內(nèi)（要求有良好的編程軟件）。 5. 可延性 這里包括三個(gè)方面含義： （1）產(chǎn)品壽命。大致可以保證所選擇的PLC勺使用年限，盡量購(gòu)買(mǎi)生產(chǎn)日期較 近的產(chǎn)品。 （2）產(chǎn)品連續(xù)性。生產(chǎn)廠(chǎng)家對(duì)PLC產(chǎn)品的不斷開(kāi)發(fā)升級(jí)是否向下兼容，這決定是 否有利于現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)將來(lái)新增加功能的應(yīng)

20、用。 （3）產(chǎn)品的更新周期。當(dāng)某一種型號(hào) PLC（或PLC莫塊）被淘汰后，生產(chǎn)廠(chǎng)家是否 能夠保證有足夠的備品（或備件）。這時(shí)應(yīng)考慮選擇當(dāng)時(shí)比較新型的PLC 6. 性?xún)r(jià)比 由上面的的挑選規(guī)范，我挑選西門(mén)子公司的 S7-200 CPU226乍為本系統(tǒng)采用的 PLC它的具體性能如下。 本機(jī)集成24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)。可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展 至248路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。6個(gè)獨(dú)立 的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個(gè)RS4851 訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MP通訊協(xié)議和自由方式通訊

21、能力。I/O端子排可很 容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點(diǎn)，更強(qiáng)的模塊 擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特殊功能?？赏耆m應(yīng)于一些復(fù) 雜的中小型控制系統(tǒng)。 3.2變頻調(diào)速系統(tǒng)原理及選擇 3.2.1變頻調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)介 在變頻器沒(méi)有出現(xiàn)以前，調(diào)速系統(tǒng)一般采用直流調(diào)速圖，但是由于結(jié)構(gòu)上的原 因，直流電動(dòng)機(jī)存在著很多缺點(diǎn)（諸如需要定期更換電刷和換向器，維護(hù)保養(yǎng)困難， 壽命短，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，難以制造大容量、高轉(zhuǎn)速、高電壓的直流電動(dòng)機(jī)等），所以人們 一直在尋找交流調(diào)速系統(tǒng)。而變頻器的出現(xiàn)剛好解決了這個(gè)問(wèn)題。與傳統(tǒng)的交流拖 動(dòng)系統(tǒng)相比，利用變頻器對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制的交

22、流拖動(dòng)系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)， 如節(jié)能，容易實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制，可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的高效連續(xù)調(diào)速控 制，容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換，可以進(jìn)行高頻度的起停運(yùn)轉(zhuǎn)，可以進(jìn)行電氣制 動(dòng)，可以對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行高速驅(qū)動(dòng)，可以適應(yīng)各種工作環(huán)境，可以用一臺(tái)變頻器對(duì)多 臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，電源功率因數(shù)大，所需電源容量小，可以組成高性能的控 制系統(tǒng)等等。特別是對(duì)于工業(yè)中大量使用的風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)和泵類(lèi)負(fù)載來(lái)說(shuō)，通過(guò)變 頻器進(jìn)行調(diào)速控制可代替?zhèn)鹘y(tǒng)上利用擋板和閥門(mén)進(jìn)行的風(fēng)量、流量和揚(yáng)程的控制， 所以節(jié)能效果非常明顯。 變頻調(diào)速的原理非常簡(jiǎn)單，由于異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為 120 f （1 -s） n 二 n 式中n為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r

23、/min ； f為電源頻率，Hz； p為異步電動(dòng)機(jī)磁極個(gè)數(shù)；s為 轉(zhuǎn)差。所以，理論上說(shuō)，只要改變f就能改變電機(jī)轉(zhuǎn)速n。 3.2.2變頻調(diào)速控制方式 常見(jiàn)的變頻調(diào)速模式有兩種，一種是開(kāi)環(huán)控制，另一種是速度反饋閉環(huán)控制， 如圖3.2所示。本系統(tǒng)根據(jù)恒壓的控制要求，采用的是 PID調(diào)節(jié)方式（內(nèi)含在變頻器中） 的閉環(huán)控制。 、 I工信號(hào) 主 控 機(jī) 器 變頻器故障信號(hào) 開(kāi)環(huán)控制 圖3.2變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制方式 3.2.3變頻器的輸入輸出電路 本系統(tǒng)中變頻器的輸入信號(hào)有兩種，一種是控制信號(hào)，它包括PLC俞給的變頻器 FW信號(hào)BX言號(hào)和VI (12)電壓信號(hào)(0-5V), FW信號(hào)BX言號(hào)由PLC俞出，控

24、制變頻 器的工作開(kāi)關(guān)。VI (12)控制變頻器頻率。另一種是輸入電源信號(hào)，本系統(tǒng)采用的 三相380V的交流電源，三相電流輸入連接在端子 L1/R, L2/S, L3/T 上。采用三相輸 入的話(huà)，則用主電路的電源端子L1/R, L2/S, L3/T 通過(guò)線(xiàn)路保護(hù)用斷電器或帶漏電 保護(hù)的斷路器連接至三相交流電源，不需考慮連接相序。如果有條件的話(huà)，還可以 在電源電路中串入一個(gè)電磁接觸器，這樣就可以保證變頻器保護(hù)功能動(dòng)作時(shí)能切除 電源和防止故障擴(kuò)大，以保證安全。盡量不要用主電路電源ON/OF的方法控制變頻 器的停止和運(yùn)行，應(yīng)該用控制電路端子 FWD BX, 變頻器的輸出信號(hào)也有兩種，一是送 PLC勺超

25、壓信號(hào)、欠壓信號(hào)和變頻器故障信 號(hào)這三個(gè)輸出控制信號(hào)，另一是送水泵的變頻器輸出電源信號(hào)。送PLC勺超壓、欠壓 信號(hào)由變頻器的丫1, Y2端子送出，丫1的內(nèi)部功能設(shè)定選為頻率檢測(cè)(FDT)功能，幅值 為50Hz,滯后值為0.5Hz 。丫2的內(nèi)部功能設(shè)定選為0速度輸出功能，變頻器輸出頻率 為0HZ時(shí)輸出ON9號(hào)。 11P L L F化送0-5電壓信號(hào) ：|二送.信號(hào) F，匚送F丨信號(hào) 控制面版 接觸器 超壓信號(hào) 欠壓信號(hào) 變頻器故障輸出 圖3.3變頻器的I/O端點(diǎn)連接 送PLC的變頻器故障信號(hào)我們選擇從丫3輸出，丫3勺內(nèi)部功能設(shè)定選擇為報(bào)警功 能，變頻器發(fā)生指定的故障時(shí)輸出信號(hào)。變頻器的輸出電源接

26、接觸器，它給所有的 工頻回路的接觸器都提供電源信號(hào)，但是具體的哪一臺(tái)接觸器接通由PLC空制。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(duì)，則說(shuō)明連接相序有錯(cuò)，則改變 U、V, W中的任意兩相的接線(xiàn)。變頻 器和電動(dòng)機(jī)（水泵）間配線(xiàn)很長(zhǎng)時(shí)，由于線(xiàn)間分布電容產(chǎn)生較大的高頻電流，可能造 成變頻器過(guò)電流跳閘另外，漏電流增加，電流值指示精度變差。對(duì)于本系統(tǒng)中的變 頻器，變頻器和電動(dòng)機(jī)（水泵）之間的距離最好小于50M如果配線(xiàn)很長(zhǎng)時(shí)，則必須連 接輸出側(cè)濾波器選件（OFL濾波器）。接線(xiàn)時(shí)還有一點(diǎn)需要注意的是，為了安全和減少 噪聲，變頻器的接地端子G必須

27、良好接地。為了防止電擊和火警事故，電氣設(shè)備的金 屬外殼和框架均應(yīng)按照國(guó)家電氣規(guī)程要求接地。接地線(xiàn)要粗而短，變頻器系統(tǒng)應(yīng)連 接專(zhuān)用接地極，及不要和別的系統(tǒng)串聯(lián)接地或共同接地（具體接法見(jiàn)圖3.3，在最后 的程序中，因本人能力有限，故將報(bào)警裝置去除，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)加入）。 采用變頻器驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速。在異步電動(dòng)機(jī)確定后，通常應(yīng)根據(jù)異步電動(dòng) 機(jī)的額定電流來(lái)選擇變頻器，或者根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中的電流值（最大值）來(lái) 選擇變頻器。當(dāng)運(yùn)行方式不同時(shí)，變頻器容量的計(jì)算方式和選擇方法不同，變頻器 應(yīng)滿(mǎn)足的條件也不一樣。選擇變頻器容量時(shí)，變頻器的額定電流是一個(gè)關(guān)鍵量，變 頻器的容量應(yīng)按運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的最

28、大工作電流來(lái)選擇。 該系統(tǒng)用一臺(tái)變頻器使多臺(tái)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于一臺(tái)電機(jī)開(kāi)始起動(dòng)后，再追加 投入其他電機(jī)起動(dòng)的場(chǎng)合，此時(shí)變頻器的電壓、頻率已經(jīng)上升，追加投入的電機(jī)將 產(chǎn)生大的起動(dòng)電流，因此，變頻器容量與同時(shí)起動(dòng)時(shí)相比需要大些。 綜合上面因素，我們選擇佳靈JP6C-T9280系列變頻器。性能見(jiàn)表3.1。 表3.1佳靈JP6C-T9280性能 型號(hào) JP6C-T9280 JP6C-T9280 適用電機(jī)容量（kW） 280 額定容量（KVA） 400 額定電流（A） 520 額疋過(guò)載電流 額定電流的150%份鐘 相數(shù)電壓頻率 三相，380V至 440V 50Hz/60Hz 容許波動(dòng) 電壓 +10V-1

29、5%，頻率土 5% 抗瞬時(shí)電壓降低 310V以上可連續(xù)運(yùn)行，電壓從額定值降到310V以下時(shí)， 繼續(xù)運(yùn)行15ms 最高頻率 50-400Hz可變?cè)O(shè)定 基本頻率 50-400HZ可變?cè)O(shè)定 啟動(dòng)頻率 0.5-60HZ可變?cè)O(shè)定 載波頻率 2-6KHz可變?cè)O(shè)定 冷卻方式 強(qiáng)制風(fēng)冷 3.3壓力傳感器的選擇 檢測(cè)元件的精度直接影響系統(tǒng)的控制質(zhì)量。通?？梢赃x用各種壓力傳感器檢測(cè) 管網(wǎng)壓力。傳統(tǒng)的壓力傳感器有利用彈性元件的，如電感壓力傳感器、電容壓力傳 感器等。PMC系列壓力傳感器的構(gòu)造與之不同，屬于一體化的高精度儀器。它采用 電子陶瓷技術(shù)，測(cè)量元件完全是固體形式。其工作原理是：使壓力直接作用于電子 陶瓷膜片，

30、膜片出現(xiàn)位移后所產(chǎn)生的電容量被與其同體的電子元件檢測(cè)、放大，最 后轉(zhuǎn)換成420mA勺標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。 PM型傳感器具有如下特點(diǎn)： 具有相當(dāng)強(qiáng)的抗沖擊和抗過(guò)載能力，過(guò)壓量達(dá)額定量程的百倍以上； 由于壓力測(cè)量元件中不采用傳統(tǒng)的介質(zhì)物質(zhì)，所以，測(cè)量精度極高，且?guī)缀?不受溫度梯度的影響； 采用脈沖頻率調(diào)制方式傳輸信號(hào)，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)干擾的影響，信號(hào)傳輸用 普通導(dǎo)線(xiàn)完成，簡(jiǎn)單方便； 重量輕，體積小，安裝維護(hù)非常方便。 我們選PMC13型壓力傳感器作為出水口端壓力檢測(cè)元件，檢測(cè)泵出口附近管網(wǎng) 內(nèi)壓力作反饋信號(hào)，該元件可承受的相對(duì)壓力最大測(cè)量范圍達(dá)O-40MPa最小測(cè)量范 圍為O-lkPa，所需電源要求電壓為

31、12. 530V,精度土 0. 1%，壓力傳感器將出水 口的壓力信號(hào)線(xiàn)性轉(zhuǎn)換為4-20mA DC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送到PLC （在該系統(tǒng)中，我選取0- 500kPa）。 3.4水泵的選擇 選取2種型號(hào)的水泵，小泵為常開(kāi)泵（能夠調(diào)節(jié)到工頻），大泵只能在變頻狀 態(tài)下工作。 其中，小泵為丫355M1-4大泵為丫355-M2-4。參數(shù)見(jiàn)表3.2 （按實(shí)際需要選取, 我選了 2種比較常用的型號(hào)）。 表3.2水泵性能參數(shù)表 轉(zhuǎn)速 流量 揚(yáng)程 軸功率（清 效率 汽蝕裕量 水） 配帶電機(jī)（Sm=1.2） Rpm 3 m/hl/s m % m kW 型號(hào)kW Y355M1- 1100 435.5121.0 63.7 50

32、.0 4.0 151.1 4/220kW Y355M2- 850 511.0141.9 62.5 54.0 3.0 161.1 4/250kW 3.5鑒頻鑒相問(wèn)題 3.5.1大功率電機(jī)變頻轉(zhuǎn)工頻存在的問(wèn)題 大功率電機(jī)變頻轉(zhuǎn)工頻工作原理如圖 3.4所示，KN1 KN2為交流接觸器，M為 變頻器外控制端子 pl門(mén)IId |E1VSZ VVVF KN1 卄 r KN2 匚 圖3.4電機(jī)變頻轉(zhuǎn)工頻原理圖 水泵機(jī)。VVVF是變頻器裝置，BX FWD CMI是變頻器的外控端子，當(dāng)FW CM接通 時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行，當(dāng)FW CM斷開(kāi)時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行停止；當(dāng) BX- CM接通時(shí)， 變頻器斷開(kāi)所有輸出，電機(jī)處于自

33、由運(yùn)轉(zhuǎn)模式，變頻器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，必需保證BX CM斷開(kāi)。當(dāng)KN1斷開(kāi)，KN2吸合，水泵在變頻器驅(qū)動(dòng)下，從 OHz開(kāi)始升頻（這一 過(guò)程稱(chēng)水泵電機(jī)軟起動(dòng)），當(dāng)變頻器頻率上升到50Hz后，如果系統(tǒng)水壓仍舊達(dá)不 到壓力設(shè)定值時(shí)，自控系統(tǒng)將進(jìn)行水泵電機(jī)切換操作，斷開(kāi)KN2吸合KN1,使電機(jī) 直接接入電網(wǎng)電壓下運(yùn)行，變頻器再對(duì)另一臺(tái)水泵電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)，并進(jìn)行調(diào)速以 保證系統(tǒng)水壓穩(wěn)定在設(shè)定值。 從上述過(guò)程可以看出，大功率電機(jī)變頻轉(zhuǎn)工頻的問(wèn)題和自耦降壓起動(dòng)有些許類(lèi) 似之處，自耦降壓起動(dòng)是利用自耦變壓器，使電機(jī)在低電壓狀態(tài)時(shí)起動(dòng)，來(lái)達(dá)到降 低起動(dòng)電流的目的；變頻器拖動(dòng)電機(jī)軟起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流也很小，二者在起動(dòng)過(guò)程

34、中，就減少電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的功效來(lái)說(shuō)是相似的。但二者在接觸器的切換過(guò)程中卻 存在本質(zhì)的差別，當(dāng)自耦降壓起動(dòng)的轉(zhuǎn)速接近額定值時(shí)，通過(guò)接觸器的動(dòng)作切除自 耦變壓器，切換過(guò)程前后電動(dòng)機(jī)的三相電源存在一致性，即切換前后加在電動(dòng)機(jī)每 一相電源電壓盡管大小不等，但相位和頻率仍是一致的；而在變頻轉(zhuǎn)工頻的過(guò)程 中，由于變頻器電壓輸出起始相位具有隨機(jī)性，它所輸出的三相電源和工頻電源并 不一致，即使變頻器的輸出電壓頻率等于工頻電壓頻率，它輸出的三相電源和工頻 電源的初始相位也不一致。由于這種相位不一致造成了大功率電機(jī)變頻轉(zhuǎn)工頻的問(wèn) 題和自耦降壓起動(dòng)問(wèn)題的本質(zhì)不同，也直接導(dǎo)致大功率電機(jī)變頻轉(zhuǎn)工頻的復(fù)雜性。 正是由于變

35、頻器電壓輸出起始相位具有隨機(jī)性，變頻器輸出的三相電源和工頻電源 的初始相位不一致，直接導(dǎo)致了電機(jī)切換時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)電流具有隨機(jī)性，有時(shí)會(huì)遠(yuǎn) 大于電機(jī)的額定電流，在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中表現(xiàn)為電機(jī)的電流或電壓過(guò)載，而使空氣開(kāi)關(guān) 跳閘，燒毀熔斷器，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞電機(jī)設(shè)備。 變頻器的輸出切換問(wèn)題，目前尚未得到足夠的重視，在認(rèn)識(shí)上還存在著一些誤 區(qū)：一種看法是將變頻器當(dāng)作一般的交流電源，因而可以將電動(dòng)機(jī)在變頻器與供電 電網(wǎng)之間任意切換；另一種看法則認(rèn)為由于變頻器自身的設(shè)計(jì)原理，是不允許變頻 器在運(yùn)行中進(jìn)行切換的。這兩種看法都不免有失偏頗，有關(guān)變頻器在拖動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用 的文章中，碰到變頻器切換問(wèn)題時(shí)，不作具體描述；用簡(jiǎn)單

36、的一句“切換到電網(wǎng)運(yùn) 行”了之。即使有些文章在切換問(wèn)題上進(jìn)行了一些探索，但也沒(méi)有將這個(gè)問(wèn)題的本 質(zhì)揭示出來(lái)。 3.5.2鑒頻鑒相器在大功率電機(jī)平穩(wěn)切換中應(yīng)用 針對(duì)上述問(wèn)題，在理論分析的基礎(chǔ)上，我們采用以下方法成功地解決了這一技 術(shù)難題，并且進(jìn)行了工業(yè)實(shí)驗(yàn)。在變頻轉(zhuǎn)工頻的過(guò)程中，引入鑒頻鑒相控制器，對(duì) 工頻電源和變頻輸出電源進(jìn)行相位檢測(cè)。當(dāng)二者相位頻率完全一致時(shí)，對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn) 從變頻到工頻運(yùn)行的無(wú)沖擊切換。 1. 鑒頻鑒相控制器的選用鑒頻鑒相控制器是采用單片機(jī)控制的智能相位頻率跟 蹤控制器，能準(zhǔn)確跟蹤變頻器輸入輸出的相序、相位和頻率，保證變頻器輸入輸出 相序、相位頻率一致時(shí)，對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)從變頻到工頻

37、運(yùn)行的無(wú)沖擊切換?，F(xiàn)場(chǎng)選用的 鑒頻鑒相控制器具有相位跟蹤準(zhǔn)確，技術(shù)先進(jìn)，工作可靠，能顯著延長(zhǎng)電控元件機(jī) 電機(jī)水泵等設(shè)備的使用壽命等特點(diǎn)。 2. 鑒頻鑒相控制器的工作原理 變頻器的三相輸入和三相輸出作為智能控制器的輸入信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過(guò)整形，放 大電路，以及頻率、相位的跟蹤電路處理，進(jìn)入單片機(jī)。經(jīng)由軟件計(jì)算判斷后，單 片機(jī)發(fā)出指令完成相應(yīng)的動(dòng)作，在顯示單元顯示相應(yīng)的輸入輸出頻率，指示燈也指 示各個(gè)狀態(tài)。當(dāng)變頻器輸入輸出相位、頻率一致時(shí)，控制器可分別給出集電極開(kāi)路 輸出信號(hào)（或繼電器輸出信號(hào)）；當(dāng)變頻器輸入輸出缺相、反序時(shí)，控制器有故障 代碼和指示燈同時(shí)報(bào)警，用戶(hù)據(jù)此作相位判斷 圖3.5 鑒頻鑒相比較

38、器和 PLC擴(kuò)展模塊的接線(xiàn)圖 當(dāng)變頻器輸出頻率達(dá)到50Hz時(shí)，先由鑒頻鑒相控制器檢測(cè)工頻電源和變頻電 源相位是否一致，若相位一致，EM235勺AIW6端口接受控制器3、4端子的0V電 壓信號(hào)，經(jīng)由PLC比較計(jì)算，PLC執(zhí)行一系列動(dòng)作，M3.0閉合，BX-CM (K1)接 通，切斷變頻器的輸出，使變頻器的輸出電流為零。經(jīng)T33瞬間延時(shí)后，迅速切斷 KN2和變頻器端子FWD-CMK2)，在此狀態(tài)下，切斷K N2既保證了在切換時(shí)工頻 電源和變頻電源相位一致，也從根本上消除了接觸器的觸頭間的電弧。然后再由 PLC迅速發(fā)出命令，快速吸合 KN1,如此便實(shí)現(xiàn)了快速切換的目的。若相位不一致 控制器在3、4端

39、子輸出+5V的電壓信號(hào)，送入EM235的 AIW6 口，經(jīng)PLC比較計(jì) 算，并不完成切換動(dòng)作，從而保證變頻器和水泵電機(jī)的安全運(yùn)行。 3.6控制電路 因?yàn)榭刂齐娐穲D具有相似性，故只介紹下面 3個(gè)就能解釋整個(gè)電路圖。 JTJV-1 El- Ml VF RUN 圖3.6指示燈控制電路 如圖3.6為1號(hào)泵變頻指示燈。即當(dāng)1號(hào)泵處于變頻狀態(tài)時(shí)，燈E1-2亮 圖3.7工頻變頻切換電路 如圖3.7為1號(hào)水泵的變頻工頻切換電路。 當(dāng)JNW-1接通時(shí)，RJ2-1導(dǎo)通，且JNV1不通，1號(hào)泵就會(huì)變頻運(yùn)行。其中，RJ2-1 為熱繼電器，作為1號(hào)水泵過(guò)載保護(hù)。KN1 KN2乍為自鎖保護(hù)裝置，當(dāng)JNW導(dǎo)通，則 KN得電

40、，于是下面的KN1常閉開(kāi)關(guān)斷路。反之KN2&一樣。這樣自鎖能保證1號(hào)水泵 只能工頻變頻選其一.不會(huì)發(fā)生既連接了變頻又連接了工頻的錯(cuò)誤。 圖3.8為1號(hào)蝶閥的開(kāi)閥控制圖，即當(dāng)該電路得電時(shí)，蝶閥開(kāi)閥。 JF1接通，且KV2-2 ZDK2-1不得電時(shí)，蝶閥開(kāi)始關(guān)閥。其中 KV2-1、KV2-2構(gòu)成自 鎖裝置，使得蝶閥只能處于開(kāi)閥和關(guān)閥中的一種狀態(tài)。 4系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā) 本系統(tǒng)的程序開(kāi)發(fā)主要是PLC勺程序開(kāi)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勺方法，所用軟件是廠(chǎng)家提 供的STEP 7-Micro/WIN 32版。這是整個(gè)供水系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，系統(tǒng)的

41、重要功能 實(shí)現(xiàn)和順序控制都依靠于它，它的開(kāi)發(fā)好壞直接影響對(duì)了整個(gè)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編程簡(jiǎn)介 4.1.1 PLC應(yīng)用的開(kāi)發(fā)步驟 PLC勺應(yīng)用設(shè)計(jì)，一般應(yīng)按下述幾個(gè)步驟進(jìn)行，具體流程見(jiàn)圖4.1 圖4.1 PLC應(yīng)用的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程圖 1. 熟悉被控制對(duì)象 首先要全面詳細(xì)的了解被控對(duì)象的機(jī)械結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝過(guò)程，了解機(jī)械設(shè)備的 運(yùn)動(dòng)內(nèi)容、運(yùn)動(dòng)方式和步驟，歸納出工作循環(huán)圖或狀態(tài)（功能）流程圖。 2. 明確控制任務(wù)與設(shè)計(jì)要求 要了解工藝過(guò)程和機(jī)械運(yùn)動(dòng)與電氣執(zhí)行元件之間的關(guān)系和對(duì)電控系統(tǒng)的控制要 求.例如機(jī)械部件的傳動(dòng)與驅(qū)動(dòng)，液壓、氣動(dòng)的控制，儀表、傳感器的連接與

42、驅(qū)動(dòng) 等。歸納出電氣執(zhí)行元件的動(dòng)作節(jié)拍圖。電控系統(tǒng)的根本任務(wù)就是實(shí)現(xiàn)這個(gè)節(jié)拍 圖。 以上兩個(gè)步驟得到的圖、表，綜合而完整的反映了被控對(duì)象的全部功能和對(duì)被 控系統(tǒng)的全部要求，是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)，也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)所在，必 須仔細(xì)分析和掌握。 3. 制定電氣控制方案 根據(jù)生產(chǎn)工藝和機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制要求，確定電控系統(tǒng)的工作方式，例如全自 動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)、單機(jī)運(yùn)行和多機(jī)聯(lián)線(xiàn)運(yùn)行等。還要確定電控系統(tǒng)應(yīng)有的其他功 能，例如故障診斷與顯示報(bào)替、緊急情況的處理、管理功能、聯(lián)網(wǎng)通信功能等 4. 確定電控系統(tǒng)的輸入輸出信號(hào) 通過(guò)研究工藝過(guò)程和機(jī)械運(yùn)動(dòng)的各個(gè)步驟、各種狀態(tài)、各種功能的發(fā)生、維 持、結(jié)束、轉(zhuǎn)換

43、和其他相互關(guān)系，來(lái)確定各種控制信號(hào)和各種檢測(cè)反饋信號(hào)、相互 的轉(zhuǎn)換和聯(lián)系信號(hào)。并且確定哪些信號(hào)需要輸入 PLC哪些信號(hào)需要PLC俞出或者哪 些負(fù)載要由PLC驅(qū)區(qū)動(dòng)，分類(lèi)統(tǒng)計(jì)出各種輸入輸出量的性質(zhì)與參數(shù)。 5. PLC的選型和硬件配置 根據(jù)以上的各個(gè)步驟所得到的結(jié)果，選擇合適的PLC型號(hào)井確定各種硬件配置。 本系統(tǒng)選定了西門(mén)子公司的S7-200 CPU226 6. PLC元件的編號(hào)分配 對(duì)各種輸入輸出信號(hào)占用的PLC俞入輸出端點(diǎn)及其其他元件進(jìn)行編號(hào)分配，并設(shè) 計(jì)出PLC勺外部設(shè)計(jì)圖口。 7. 程序開(kāi)發(fā) 用PLCT家提供的專(zhuān)用軟件包按照特定的規(guī)則，開(kāi)發(fā)出梯形圖程序或語(yǔ)句表程 序。 8. 模擬運(yùn)行與

44、調(diào)試程序 將開(kāi)發(fā)好的程序傳入PLC中，在逐條檢查與驗(yàn)證，并修改開(kāi)發(fā)時(shí)的語(yǔ)法、數(shù)據(jù)錯(cuò) 誤，然后可以在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行模擬運(yùn)行和調(diào)試程序，觀(guān)察在各種可能情況下各個(gè)輸 入量、輸出量之間的變化關(guān)系是否符合設(shè)計(jì)要求。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修改開(kāi)發(fā)和己傳送 到PLC中的內(nèi)容，直到完全滿(mǎn)足工作循環(huán)圖或狀態(tài)流程圖的要求。 在進(jìn)行程序開(kāi)發(fā)和模擬調(diào)試的同時(shí)，可以平行的進(jìn)行電控系統(tǒng)的其他部分工 作，例如PLC外部電路和電氣控制柜、控制臺(tái)等的設(shè)計(jì)、裝配、安裝和接線(xiàn)工作. 9. 現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行調(diào)試 完成以上各種工作后，即可將己初步調(diào)試好的程序傳送到現(xiàn)場(chǎng)使用的PLC存儲(chǔ)器 中，PLC接入實(shí)際輸入信號(hào)和實(shí)際負(fù)載，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行調(diào)試，及時(shí)解決調(diào)試

45、中發(fā)現(xiàn)的 問(wèn)題，直到完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，即可交付使用。 4.1.2 PLC的工作方式 PLC采取循環(huán)掃描的工作方式，其工作過(guò)程簡(jiǎn)圖如圖 4.2所示。這個(gè)過(guò)程可分為 內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理幾個(gè)階段，整個(gè)過(guò)程掃描一 T*內(nèi)部處理*通信服務(wù)輸入處理 程序執(zhí)行 輸出處理 - 次所 圖4.2掃描過(guò)程 需的時(shí)間稱(chēng)為掃描周期。在內(nèi)部處理階段，PLC僉查CPU模塊內(nèi)部硬件是否正常，復(fù) 位監(jiān)視定時(shí)器，以及完成一些其它的內(nèi)部處理。在圖4.2掃描過(guò)程通信服務(wù)階段PLC 與帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容.在 PLC處于停止運(yùn)行（STOP狀態(tài)時(shí)，只完成內(nèi)部處

46、理和通信服務(wù)工作。在RUI時(shí)，要完 成全部的工作。 1. 輸入處理階段 PLC在輸入處理階段，以?huà)呙璺绞巾樞蜃x入所有輸入端的通 /斷狀態(tài)，并以此狀 態(tài)存入輸入輸出印象寄存器。接著轉(zhuǎn)入程序的執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行時(shí)間，即使輸 入輸出狀態(tài)發(fā)生變化，輸入輸出印象寄存器的內(nèi)容也不會(huì)發(fā)生變化，只有在下一個(gè) 掃描周期的輸入處理階段才能被讀入。 2. 程序執(zhí)行階段 PLC在程序執(zhí)行階段，按先左后右、先上后下的步序，逐條執(zhí)行程序指令，從輸 入印象寄存器和其它元件印象寄存器讀出有關(guān)元件的通 /斷狀態(tài)。 根據(jù)用戶(hù)程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入有關(guān)的元件印象寄存器中。即對(duì) 每個(gè)元件來(lái)說(shuō)，元件印象寄存器中的內(nèi)容會(huì)隨著

47、程序的進(jìn)程而變化。 3. 處理階段 在所有的指令執(zhí)行完畢后，將輸出印象寄存器 （即Y寄存器）的通/斷狀態(tài)，在輸 出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過(guò)隔離電路、驅(qū)動(dòng)功率放大電路、輸出端子，向 外輸出控制信號(hào)，這才是PLC勺實(shí)際輸出。 PLC勺掃描既可以按照固定的順序進(jìn)行，也可以按用戶(hù)程序的指定的可變順序進(jìn) 行。這不僅因?yàn)橛械某绦虿恍枰繏呙枰淮尉蛨?zhí)行一次，而且也因?yàn)樵谝粋€(gè)大的控 制系統(tǒng)中要處理的I/O點(diǎn)數(shù)比較多，通過(guò)安排不同的組織模塊，采用分時(shí)分批的掃描 辦法，可縮短循環(huán)掃描的周期和提高系統(tǒng)控制的實(shí)時(shí)響應(yīng)性。 順序掃描的工作方式簡(jiǎn)單直觀(guān)，簡(jiǎn)化了程序的設(shè)計(jì)，并為PLC勺可靠性運(yùn)行提供 了保障。一方面，

48、所掃描到的功能經(jīng)解算后，其結(jié)果馬上就可以被后面要掃描到的 邏輯解算所利用。另一方面，還可以通過(guò) CP內(nèi)部設(shè)定的監(jiān)視定時(shí)器來(lái)監(jiān)視每次掃描 是否超過(guò)規(guī)定時(shí)間，診斷CP內(nèi)部故障。以避免程序異常運(yùn)行而造成的不良影響。 由PLC的工作過(guò)程可見(jiàn)，在PLC勺程序執(zhí)行階段，即使輸入發(fā)生了變化，輸入狀 態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會(huì)發(fā)生變化，要等到下一周期的輸入處理階段才能變改變暫存 在輸出狀態(tài)寄存器中的輸出信號(hào)，也需要等到一個(gè)循環(huán)周期結(jié)束后，CPU!中將這些 輸出信號(hào)全部輸送輸出鎖存器，這才成為實(shí)際的 CPI輸出。因此，全部的輸入、輸出 狀態(tài)的改變，就需要一個(gè)掃描周期。掃描周期是其一個(gè)比較重要的指標(biāo)，一般為幾 毫秒至幾

49、十毫秒.PLC掃描時(shí)間取決于程序的長(zhǎng)短和掃描速度。因?yàn)?PLC的輸入處理階 段和輸出處理階段所需時(shí)間一般很短，通常只要幾毫秒。由此可見(jiàn)，PLC的掃描時(shí)間 對(duì)于一般的工業(yè)設(shè)備(改變狀態(tài)的時(shí)間約為幾秒以上)通常是沒(méi)什么影響的。 4.1.3 S7-200 編程語(yǔ)言和程序結(jié)構(gòu) PLC為用戶(hù)提供了完整的編程語(yǔ)言，以適應(yīng)編制用戶(hù)程序的需要。PLC提供的 編程語(yǔ)言通常有以下幾種：梯形圖、指令表、功能圖和功能塊圖。 1. 梯形圖(LAD) 梯形圖(LAD)編程語(yǔ)言是從繼電器控制系統(tǒng)原理圖的基礎(chǔ)上演變而來(lái)的。PLC梯 形圖與繼電器控制系統(tǒng)梯形圖的基本思想是一致的，只是在使用符號(hào)和表達(dá)方式上 有一定區(qū)別。梯形圖的

50、一個(gè)關(guān)鍵概念是“能流”(Power Flow)。如果有“能流”從 左至右流向線(xiàn)圈，則線(xiàn)圈被激勵(lì)。如沒(méi)有，則線(xiàn)圈末被激勵(lì)?！澳芰鳌币酝ㄟ^(guò)被激 勵(lì)(ON)的常開(kāi)接點(diǎn)和未被激勵(lì)(OFF)的常閉接點(diǎn)自左向右流?！澳芰鳌痹谌魏螘r(shí)候都 不會(huì)通過(guò)接點(diǎn)自右向左流。 在梯形圖中，觸點(diǎn)代表邏輯“輸入”條件，如開(kāi)關(guān)、按鈕、內(nèi)部條件等；線(xiàn)圈 通常代表邏輯“輸出”結(jié)果，如燈、電機(jī)接觸器、中間繼電器等。對(duì)S7 200 PLC來(lái) 說(shuō)，還有一種輸出“盒”，它代表附加的指令，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器和功能指令等。 梯形圖語(yǔ)言簡(jiǎn)單明了，易于理解，是所有編程語(yǔ)言的首選。 2. 指令表(STL) 指令表(STL)編程語(yǔ)言類(lèi)似于計(jì)算機(jī)中的助記

51、符語(yǔ)言，它是可編程控制器最基礎(chǔ) 的編程語(yǔ)言。所謂指令表編程，是用一個(gè)或幾個(gè)容易記憶的字符來(lái)代表可編程控制 器的某種操作功能。 3. 順序功能流程圖(SFC) 順序功能流程圖(SFC)編程是一種圖形化的編程方法，亦稱(chēng)功能圖。使用它可以 對(duì)具有并發(fā)、選擇等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進(jìn)行編程，許多PLC都提供了用于SFCS程的指 令。 4.功能塊圖（FBD） S7200的PLC專(zhuān)門(mén)提供了 FBD編程語(yǔ)言，利用FBD可以查看到像普通邏輯門(mén) 圖形的邏輯盒指令。它沒(méi)有梯形圖編程器中的觸點(diǎn)和線(xiàn)圈，但有與之等價(jià)的指令， 這些指令是作為盒指令出現(xiàn)的，程序邏輯由這些盒指令之間的連接決定。也就是 說(shuō)，一個(gè)指令（例如AND盒）的

52、輸出可以允許另一條指令（例如定時(shí)器），這樣可以建 立所需要的控制邏輯。這樣的連接思想可以解決范圍廣泛的邏輯問(wèn)題。FBD編程語(yǔ) 言有利于程序流的跟蹤，但在目前使用較少。 在編程語(yǔ)言的選擇上，具體是用梯形圖編程還是語(yǔ)句表編程或使用功能圖編 程，這主要取決于以下幾點(diǎn)： 有些PLC使用梯形圖編程不是很方便，則可用語(yǔ)句表編程，但梯形圖比語(yǔ)句 表直觀(guān)。 經(jīng)驗(yàn)豐富的人員可用語(yǔ)句表直接編程，就像使用匯編語(yǔ)言一樣。 本課題中，選擇用梯形圖作為編程語(yǔ)言。 4.1.4編程軟件基本功能 STEP Micro/WIN 32的基本功能是協(xié)助用戶(hù)完成開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件的任務(wù)，例如 創(chuàng)建用戶(hù)程序、修改和編輯原有的用戶(hù)程序，編輯過(guò)程

53、中編輯器具有簡(jiǎn)單語(yǔ)法檢查 功能。同時(shí)它還有一些工具性的功能，例如用戶(hù)程序的文檔管理和加密等。此外， 還可直接用軟件設(shè)置PLC的工作方式、參數(shù)和運(yùn)行監(jiān)控等。 程序編輯過(guò)程中的語(yǔ)法檢查功能可以提前避免一些語(yǔ)法和數(shù)據(jù)類(lèi)型方面的錯(cuò) 誤。 梯形土中的錯(cuò)誤處的下方自動(dòng)加紅色曲線(xiàn)，語(yǔ)句表中錯(cuò)誤前有紅色叉，且錯(cuò)誤 處的下方加紅色曲線(xiàn)。 軟件功能的實(shí)現(xiàn)可以在聯(lián)機(jī)工作方式（在線(xiàn)方式）下進(jìn)行，部分功能的實(shí)現(xiàn)也 可以在離線(xiàn)工作方式下進(jìn)行。 聯(lián)機(jī)方式：有編程軟件的計(jì)算機(jī)與 PLC連接，此時(shí)允許兩者之間做直接通信。 離線(xiàn)方式：有編程軟件的計(jì)算機(jī)與 PLC斷開(kāi)連接，此時(shí)能完成大部分基本功 能。如編程、編譯和調(diào)試程序系統(tǒng)組態(tài)

54、等。 兩者的主要區(qū)別是：聯(lián)機(jī)方式下可直接針對(duì)相連的 PLC進(jìn)行操作，如上裝和下 載用戶(hù)程序和組態(tài)數(shù)據(jù)等；而離線(xiàn)方式下不直接與PLC聯(lián)系，所有程序和參數(shù)都暫 時(shí)存放在磁盤(pán)上，等聯(lián)機(jī)后再下載到 PLC中。 4.1.5 PLC接線(xiàn)圖 (tij 圖4.3 PLC接線(xiàn)圖 如圖所示，總共有24個(gè)輸入數(shù)字量I/O 口，其中的SAN1 SAN2 SAN3 SAN4 SAN5 SAN為輸入開(kāi)關(guān)；總共有16個(gè)輸出數(shù)字量I/O 口，JNW1 JNW2 JNV1 JNV2 JNV3 JNV4 JF1、JF2、JF3、JF4、JF5、JF6、JF7、JF8、FWD BX為 PLC空制的開(kāi) 天量。 PLC可以增加數(shù)字量輸

55、出擴(kuò)展模塊，假如該系統(tǒng)還要增加數(shù)字量輸出的話(huà)，可以 增加一個(gè)模塊。這樣也吻合數(shù)字量輸出I/O 口要預(yù)留10-30%的條件。 EM23為模擬量輸入輸出模塊，其中A+端、A-端接壓力傳感器，接受4-20mA電流 信號(hào)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，輸入符合CPUS準(zhǔn)要求的信號(hào)。B+端、B-端接變頻器頻率信 號(hào)，接受0-5V電壓，輸入同樣符合CPU標(biāo)準(zhǔn)要求的信號(hào)。C+端、C-端接鑒頻鑒相比較 器，信號(hào)只有0伏和5伏兩種狀態(tài)，我依然把他看作模擬量。當(dāng)輸入為 0時(shí)，變頻器的 輸出頻率相位和電網(wǎng)的頻率相位一致，能進(jìn)行工頻轉(zhuǎn)變頻和變頻轉(zhuǎn)工頻的切換。輸 出為5V時(shí)，不能進(jìn)行工頻轉(zhuǎn)變頻或變頻轉(zhuǎn)工頻的切換。 4.1.6恒壓供水的

56、工藝流程 系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行之前，應(yīng)先把管壓參數(shù) SP賦給PLC按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn) 行，PLC給變頻器FWD言號(hào)，然后判斷變頻器能否工作正常，正常的話(huà)采用全自動(dòng) 變頻恒壓控制方式?，F(xiàn)在假設(shè)變頻器工作正常，系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，水泵1變頻零轉(zhuǎn)速 啟動(dòng)，待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后壓力傳感器開(kāi)始采樣，隨著PLC的不斷掃描，系統(tǒng)不斷輸入管 壓信號(hào)的采樣結(jié)果，采樣結(jié)果通過(guò)模擬輸入輸出單元將模擬輸入值轉(zhuǎn)換為PLC可以 接受的數(shù)字信號(hào)，與目標(biāo)值作比較，將偏差調(diào)整為零，也就是提高或降低水泵轉(zhuǎn) 速，使管網(wǎng)水壓達(dá)到目標(biāo)值。如果一臺(tái)水泵額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行仍不能使管網(wǎng)水壓達(dá)到設(shè) 定值，將水泵1切換到工頻態(tài)運(yùn)行，延時(shí)后變頻器的控制對(duì)象切換到水泵2

57、,同時(shí) 保持水泵1維持工頻運(yùn)行，水泵2從零轉(zhuǎn)速開(kāi)始運(yùn)行，過(guò)程如上。泵 3、泵4的工 作情況也是如此。 在該種運(yùn)行方式下，系統(tǒng)大部分時(shí)間是工作于其中一臺(tái)泵變頻運(yùn)行進(jìn)行微調(diào)， 其它泵或工頻或停止的狀態(tài)本系統(tǒng)為 2組水泵輪流工作，2組水泵的選擇由人工直 接操作。因?yàn)?組水泵的原理型號(hào)相同，所以下面以水泵 1組為例介紹恒壓供水的 工藝流程。流程圖見(jiàn)圖4.4。該系統(tǒng)的主要運(yùn)行過(guò)程如下： 1. 系統(tǒng)啟動(dòng) 按下SAN1按鈕，系統(tǒng)水泵1組開(kāi)始啟動(dòng)。首先將水泵1組的兩個(gè)碟閥關(guān)閉。 即JF1和JF3置1,延時(shí)1秒鐘，確定蝶閥關(guān)閉后接通1號(hào)水泵變頻開(kāi)關(guān)。隨后開(kāi) 變頻器，即FWD! 1。當(dāng)變頻器FWD端置1時(shí)，變頻器

58、將正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)且頻率逐漸上 升。當(dāng)頻率到達(dá)50Hz時(shí)，水泵已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，延時(shí) 4S,開(kāi)碟閥1,即將JF1置 0、JF2置1。隨后PLC的PID調(diào)節(jié)將控制變頻器頻率從而達(dá)到恒壓的效果。 2. 變頻轉(zhuǎn)工頻 變頻轉(zhuǎn)工頻的情況只可能發(fā)生在1號(hào)水泵。首先要進(jìn)行條件判定，即只有當(dāng) 1 號(hào)水泵處于變頻狀態(tài)時(shí)才可能有變頻轉(zhuǎn)工頻現(xiàn)象（這在程序中用觸點(diǎn)來(lái)確定）。然 后，必須1號(hào)水泵已經(jīng)到了工作極限（程序中用 VD208表示即50Hz）且壓力依然 小于設(shè)定值時(shí)才會(huì)出現(xiàn)變頻轉(zhuǎn)工頻的現(xiàn)象（這在程序中用條件判定來(lái)確定，即PID 計(jì)算結(jié)果VD250大于VD208。當(dāng)上述條件符合時(shí)，不能馬上切換到工頻，還要進(jìn) 行相位比較，當(dāng)相位

59、一致時(shí)，才能切換（程序中由鑒頻鑒相器來(lái)判斷，鑒頻鑒相器 輸出為0時(shí)，頻率相位都相同，具體見(jiàn)3.6章）。具體切換過(guò)程是關(guān)變頻器然后馬 上關(guān)閉1號(hào)水泵變頻開(kāi)關(guān)再然后接通工頻開(kāi)關(guān)。切換過(guò)程中應(yīng)該有短時(shí)間的延時(shí) （程序中延時(shí)為0.1S）。 隨后，因該馬上將2號(hào)水泵變頻開(kāi)關(guān)接通，然后開(kāi)變頻器，隨后按照（1）啟 動(dòng)流程的介紹來(lái)啟動(dòng)2號(hào)水泵。 3. 工頻轉(zhuǎn)變頻 同樣，工頻轉(zhuǎn)變頻同樣只可能發(fā)生在 1號(hào)水泵。前提為2臺(tái)水泵都在工作，2 號(hào)水泵工作頻率已經(jīng)到了最低值（程序中用VD204表示），且壓力依然不夠（在程 序中壓力不夠用PID計(jì)算結(jié)果VD250小于VD204表示）。滿(mǎn)足上面條件后就能馬上 關(guān)閉2號(hào)水泵。但

60、是此時(shí)還不能將1號(hào)水泵由工頻轉(zhuǎn)到變頻，首先要將變頻器調(diào)整 到50Hz,然后進(jìn)行鑒相后才能轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換過(guò)程為切斷1號(hào)水泵工頻，然后馬上接 通1號(hào)水泵變頻。 4. 關(guān)閉水泵組碟閥 當(dāng)按下關(guān)閉水泵組碟閥按鈕時(shí)，將 JF1、JF3置1即可。 圖4.4恒壓工作流程圖 5. 關(guān)閉水泵組 關(guān)閉水泵組的條件是必須關(guān)閉了水泵組碟閥。確定關(guān)閉后，進(jìn)行判斷 1號(hào)水泵 是否在工頻運(yùn)行。如果是，直接關(guān)閉 1號(hào)水泵，然后關(guān)閉FWDS變頻器頻率慢慢降 低，從而關(guān)閉2號(hào)水泵。然后將1組水泵相關(guān)的信號(hào)置0,程序結(jié)束。 4.2 PLC程序解釋 因?yàn)樵撓到y(tǒng)是采用2組水泵輪流供水，所以2組水泵PLC程序基本一致。下面解釋 第1組水泵（