畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于PLC的智能樓宇變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

1、山東城市建設(shè)職業(yè)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)基于plc的智能樓宇變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究姓名 學(xué)號(hào) 專業(yè)班級(jí) 樓宇智能化工程技術(shù)系 部 市政與環(huán)境工程系指導(dǎo)教師 目錄一設(shè)計(jì)任務(wù)書2.1設(shè)計(jì)內(nèi)容 22.2設(shè)計(jì)要求 2二設(shè)計(jì)理論分析及控制方案 3.1準(zhǔn)備知識(shí) 3 3.2設(shè)計(jì)理論分析（電動(dòng)機(jī)調(diào)速變頻） 43.3設(shè)計(jì)控制方案（系統(tǒng)組成及原理圖） 5三系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)4.1設(shè)備選型 74.2主電路分析及設(shè)計(jì) 124.3控制電路分析及設(shè)計(jì) 14 4.4 plc的i/o端口分配及外圈接線 16四系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)5.1plc的初始化程序 195.2plc的中斷子程序 205.3plc的主程序 215.4plc附加程序

2、 26五、心得體會(huì)35 一、任務(wù)設(shè)計(jì)書1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)是以智能樓宇供水系統(tǒng)為控制對(duì)象，采用plc和變頻技術(shù)相結(jié)合技術(shù)，設(shè)計(jì)一套城市小區(qū)智能樓宇恒壓供水系統(tǒng)，并引用計(jì)算機(jī)對(duì)供水系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行可靠，安全節(jié)能，獲得最佳的運(yùn)行工況。1.2設(shè)計(jì)要求plc控制變頻恒壓供水系統(tǒng)主要有變頻器、可編程控制器、壓力變送器和現(xiàn)場的水泵機(jī)組一起組成一個(gè)完整的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)中有3個(gè)貯水池，3臺(tái)水泵，采用部分流量調(diào)節(jié)方法，3臺(tái)水泵中只有1臺(tái)水泵在變頻器控制下作變速運(yùn)行，其余水泵做恒速運(yùn)行。plc根據(jù)管網(wǎng)壓力自動(dòng)控制各個(gè)水泵之間切換，并根據(jù)壓力檢測值和給定值之間偏差進(jìn)行pid運(yùn)算，輸出給變

3、頻器控制其輸出頻率，調(diào)節(jié)流量，使供水管網(wǎng)壓力恒定。各水泵切換遵循先起先停、先停先起原則。進(jìn)行系統(tǒng)總體控制方案設(shè)計(jì)。硬件設(shè)備選型、plc選型，估算所需i/o點(diǎn)數(shù)，進(jìn)行i/o模塊選型，繪制系統(tǒng)硬件連接圖：包括系統(tǒng)硬件配置圖、i/o連接圖，分配i/o點(diǎn)數(shù)，列出i/o分配表，熟練使用相關(guān)軟件，設(shè)計(jì)梯形圖控制程序，對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試和修改并設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)。二、設(shè)計(jì)理論分析及控制方案2.1準(zhǔn)備資料2.1.1變頻器產(chǎn)品較早進(jìn)入有日本的東芝、三菱、富士、日立、安川、德國的西門子、倫茨(lenze)、法國的施耐德，芬蘭的abb，丹麥的丹佛斯。近幾年又有英國的歐陸、ct；德國的科比(keb);芬蘭的威肯(vacon);

4、日本的松下、歐姆龍;美國的a-b、通用(ge)和摩托托尼;韓國的三星、lg;意大利的安塞爾多(ansaldo)和西威(siei)。國外品牌廠家也在千方百計(jì)地尋求本地化生產(chǎn)，擴(kuò)大其銷售，先后西門子在天津、富士在江蘇的無錫、三肯在江蘇的江陰設(shè)廠、abb在北京、東芝在遼寧的遼陽、安川在上海、艾默生在廣東的深圳、施耐德在蘇州、三菱在大連等公司獨(dú)資或合資已在中國建廠生產(chǎn)部分系列品牌變頻器。若要改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，有三種方法：（1）改變電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)p （2）改變電動(dòng)機(jī)的電源頻率f1 （3）改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s變極調(diào)速特點(diǎn):1、具有較硬的機(jī)械特性，穩(wěn)定性良好；2、無轉(zhuǎn)差損耗，效率高；3、接線簡單、控制

5、方便、價(jià)格低；4、有級(jí)調(diào)速，級(jí)差較大，不能獲得平滑調(diào)速。適用：不需要無級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、升降機(jī)、起重設(shè)備等。 變頻調(diào)速：改變電源頻率從而使電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速變化達(dá)到調(diào)速的目的。在一般情況下，所以可以近似地認(rèn)為： nn1f1（實(shí)驗(yàn)）轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比, 通過變頻器可任意改變電源輸出頻率從而任意調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)平滑的無級(jí)調(diào)速。 變頻調(diào)速特點(diǎn) 1、調(diào)速平滑； 2、調(diào)速范圍寬； 3、效率高，特性好； 4、需要一套專用的變頻電源，投資設(shè)備高。2.1.2變頻調(diào)速的應(yīng)用理想的調(diào)速方式，應(yīng)用實(shí)踐證明，交流電機(jī)變頻調(diào)速一般能節(jié)電 30%，目前工業(yè)發(fā)達(dá)國家已廣泛采用變頻調(diào)速技術(shù)，在我國也是國家重

6、點(diǎn)推廣的節(jié)電新技術(shù)。是交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速發(fā)展的主要方向。2.2電動(dòng)機(jī)的調(diào)速變頻通用變頻器+plc(包括變頻控制、調(diào)節(jié)器控制)+人機(jī)界面+壓力傳感器這種控制方式靈活方便。具有良好的通信接口，可以方便地與其他的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通用性強(qiáng)；由于plc產(chǎn)品的系列化和模塊化，用戶可靈活組成各種規(guī)模和要求不同控制系統(tǒng)。在硬件設(shè)計(jì)上，只需確定plc的硬件配置和i/o的外部接線，當(dāng)控制要求發(fā)生改變時(shí)，可以方便地通過pc機(jī)來改變存貯器中的控制程序，所以現(xiàn)場調(diào)試方便。同時(shí)由于plc的抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高，因此系統(tǒng)的可靠性大大提高。該系統(tǒng)能適用于各類不同要求的恒壓供水場合，并且與供水機(jī)組的容量大小無關(guān)。根據(jù)水泵機(jī)組中

7、水泵被變頻器拖動(dòng)的情況不同，變頻器有兩種工作方式即變頻循環(huán)式和變頻固定式，變頻循環(huán)式即變頻器拖動(dòng)某一臺(tái)水泵作為調(diào)速泵，當(dāng)這臺(tái)水泵運(yùn)行在50hz時(shí)，其供水量仍不能達(dá)到用水要求，需要增加水泵機(jī)組時(shí)，系統(tǒng)先將變頻器從該水泵電機(jī)中脫出，將該泵切換為工頻的同時(shí)用變頻去拖動(dòng)另一臺(tái)水泵電機(jī)；變頻固定式是變頻器拖動(dòng)某一臺(tái)水泵作為調(diào)速泵，當(dāng)這臺(tái)水泵運(yùn)行在50hz時(shí)，其供水量仍不能達(dá)到用水要求，需要增加水泵機(jī)組時(shí)，系統(tǒng)直接啟動(dòng)另一臺(tái)恒速水泵，變頻器不做切換，變頻器固定拖動(dòng)的水泵在系統(tǒng)運(yùn)行前可以選擇，本設(shè)計(jì)中采用變頻循環(huán)式。作為一個(gè)控制系統(tǒng)，報(bào)警是必不可少的重要組成部分。由于本系統(tǒng)能適用于不同的供水領(lǐng)域，所以為了保

8、證系統(tǒng)安全、可靠、平穩(wěn)的運(yùn)行，防止因電機(jī)過載、變頻器報(bào)警、電網(wǎng)過大波動(dòng)、供水水源中斷造成故障，因此系統(tǒng)必須要對(duì)各種報(bào)警量進(jìn)行監(jiān)測，由plc判斷報(bào)警類別，進(jìn)行顯示和保護(hù)動(dòng)作控制，以免造成不必要的損失。變頻恒壓供水系統(tǒng)以供水出口管網(wǎng)水壓為控制目標(biāo)，在控制上實(shí)現(xiàn)出口總管網(wǎng)的實(shí)際供水壓力跟隨設(shè)定的供水壓力。設(shè)定的供水壓力可以是一個(gè)常數(shù)，也可以是一個(gè)時(shí)間分段函數(shù)，在每一個(gè)時(shí)段內(nèi)是一個(gè)常數(shù)。所以，在某個(gè)特定時(shí)段內(nèi)，恒壓控制的目標(biāo)就是使出口總管網(wǎng)的實(shí)際供水壓力維持在設(shè)定的供水壓力上。變頻恒壓供水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示： 變頻恒壓供水系統(tǒng)框圖恒壓供水系統(tǒng)通過安裝在用戶供水管道上的壓力變送器實(shí)時(shí)地測量參考點(diǎn)的

9、水壓，檢測管網(wǎng)出水壓力，并將其轉(zhuǎn)換為420ma的電信號(hào)，此檢測信號(hào)是實(shí)現(xiàn)恒壓供水的關(guān)鍵參數(shù)。由于電信號(hào)為模擬量，故必須通過plc的a/d轉(zhuǎn)換模塊才能讀入并與設(shè)定值進(jìn)行比較，將比較后的偏差值進(jìn)行pid運(yùn)算，再將運(yùn)算后的數(shù)字信號(hào)通過d/a轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)作為變頻器的輸入信號(hào)，控制變頻器的輸出頻率，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制水泵的供水流量，最終使用戶供水管道上的壓力恒定，實(shí)現(xiàn)變頻恒壓供水2.3系統(tǒng)組成及原理圖plc控制變頻恒壓供水系統(tǒng)主要有變頻器、可編程控制器、壓力變送器和現(xiàn)場的水泵機(jī)組一起組成一個(gè)完整的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的控制流程圖如下圖所示：從圖中可看出，系統(tǒng)可分為：執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信號(hào)檢

10、測機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)三大部分，具體為：(l) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)：執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由一組水泵組成，它們用于將水供入用戶管網(wǎng)，其中由一臺(tái)變頻泵和兩臺(tái)工頻泵構(gòu)成，變頻泵是由變頻調(diào)速器控制、可以進(jìn)行變頻調(diào)整的水泵，用以根據(jù)用水量的變化改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以維持管網(wǎng)的水壓恒定；工頻泵只運(yùn)行于啟、停兩種工作狀態(tài)，用以在用水量很大（變頻泵達(dá)到工頻運(yùn)行狀態(tài)都無法滿足用水要求時(shí)）的情況下投入工作。 變頻恒壓供水系統(tǒng)控制流程圖 (2) 信號(hào)檢測機(jī)構(gòu)：在系統(tǒng)控制過程中，需要檢測的信號(hào)包括管網(wǎng)水壓信號(hào)、水池水位信號(hào)和報(bào)警信號(hào)。管網(wǎng)水壓信號(hào)反映的是用戶管網(wǎng)的水壓值，它是恒壓供水控制的主要反饋信號(hào)。此信號(hào)是模擬信號(hào)，讀入plc時(shí)，需進(jìn)行a/d

11、轉(zhuǎn)換。另外為加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，還需對(duì)供水的上限壓力和下限壓力用壓力表進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果可以送給plc，作為數(shù)字量輸入；水池水位信號(hào)反映水泵的進(jìn)水水源是否充足。信號(hào)有效時(shí)，控制系統(tǒng)要對(duì)系統(tǒng)實(shí)施保護(hù)控制，以防止水泵空抽而損壞電機(jī)和水泵。此信號(hào)來自安裝于水池中的液位傳感器；報(bào)警信號(hào)反映系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，水泵電機(jī)是否過載、變頻器是否有異常，該信號(hào)為開關(guān)量信號(hào)。(3) 控制機(jī)構(gòu)：供水控制系統(tǒng)一般安裝在供水控制柜中，包括供水控制器(plc系統(tǒng))、變頻器和電控設(shè)備三個(gè)部分。供水控制器是整個(gè)變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的核心。供水控制器直接對(duì)系統(tǒng)中的壓力、液位、報(bào)警信號(hào)進(jìn)行采集，對(duì)來自人機(jī)接口和通訊接口的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行

12、分析、實(shí)施控制算法，得出對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方案，通過變頻調(diào)速器和接觸器對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(即水泵機(jī)組)進(jìn)行控制；變頻器是對(duì)水泵進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制的單元，其跟蹤供水控制器送來的控制信號(hào)改變調(diào)速泵的運(yùn)行頻率，完成對(duì)調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速控制。三、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1設(shè)備選型3.1.1變頻器的選擇1）本設(shè)計(jì)中選用西門子mm4402）計(jì)算機(jī)與變頻器連接圖3）mm440 bop（基本操作面板）及功能描述mm440 bop上的按鈕功能表顯示/按鈕功能功能的說明狀態(tài)顯示led 顯示變頻器當(dāng)前的設(shè)定值。起動(dòng)變頻器按此鍵起動(dòng)變頻器。缺省值運(yùn)行時(shí)此鍵是被封鎖的。為了使此鍵的操作有效應(yīng)設(shè)定p0700=1。停止變頻器off1：按此鍵，變頻器將

13、按選定的斜坡下降速率減速停車.缺省值運(yùn)行時(shí)此鍵被封鎖；為了允許此鍵操作，應(yīng)設(shè)定p0700=1。off2：按此鍵兩次（或一次，但時(shí)間較長）電動(dòng)機(jī)將在慣性作用下自由停車此功能總是“使能”的。改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向按此鍵可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。電動(dòng)機(jī)的反向用負(fù)號(hào)（）表示或用閃爍的小數(shù)點(diǎn)表示。缺省值運(yùn)行時(shí)此鍵是被封鎖的，為了使此鍵的操作有效，應(yīng)設(shè)定p0700=1。電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)在變頻器無輸出的情況下按此鍵，將使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，并按預(yù)設(shè)定的點(diǎn)動(dòng)頻率運(yùn)行。釋放此鍵時(shí)，變頻器停車。如果變頻器/電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行，按此鍵將不起作用。顯示/按鈕功能功能的說明功能此鍵用于瀏覽輔助信息。變頻器運(yùn)行過程中，在顯示任何一個(gè)參數(shù)時(shí)按

14、下此鍵并保持不動(dòng)2 秒鐘，將顯示以下參數(shù)值（在變頻器運(yùn)行中，從任何一個(gè)參數(shù)開始）： 1. 直流回路電壓（用d 表示 單位：v） 2. 輸出電流（a）3. 輸出頻率（hz）4. 輸出電壓（用o 表示 單位：v）。5.在參數(shù)p0005 中所選的值(如果已配置了p0005，那么，顯示上面數(shù)據(jù)的14項(xiàng)，然后相應(yīng)的值不再顯示)。連續(xù)多次按下此鍵，將輪流顯示以上參數(shù)。跳轉(zhuǎn)功能在顯示任何一個(gè)參數(shù)（rxxxx 或pxxxx）時(shí)短時(shí)間按下此鍵，將立即跳轉(zhuǎn)到r0000, 如果需要的話，您可以接著修改其它的參數(shù)。跳轉(zhuǎn)到r0000 后，按此鍵將返回原來的顯示點(diǎn)。訪問參數(shù)按此鍵即可訪問參數(shù)。增加數(shù)值按此鍵即可增加面板上

15、顯示的參數(shù)數(shù)值。減少數(shù)值按此鍵即可減少面板上顯示的參數(shù)數(shù)值. mm440功能1. 使用bop對(duì)變頻器的參數(shù)進(jìn)行工廠復(fù)位 p0010=30 p0970=12. 使用bop對(duì)變頻器進(jìn)行快速參數(shù)化 （提示：嚴(yán)格按照電機(jī)的名牌進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。） p0010 1（開始快速調(diào)試） po100 (選擇工作地區(qū)) p0304 （電動(dòng)機(jī)額定電壓v） p0305 （電動(dòng)機(jī)額定電流a） p0307 （電動(dòng)機(jī)額定功率w）p0310 （電動(dòng)機(jī)額定頻率hz） p0311 （電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速r/min） p0700 （命令源選擇） p1000 （選擇頻率設(shè)定值） p1080 （電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最低頻率hz） p1082 （最

16、大電動(dòng)機(jī)頻率） p1120 （斜坡上升時(shí)間s） p1121 （斜坡下降時(shí)間s） p3900 1（結(jié)束快速調(diào)速）3.1.2 plc的選擇本設(shè)計(jì)中選擇的plc是德國西門子公司的s7200系列。給s7-200供電類型 給s7-200cpu供電有直流供電和交流供電兩種方式，-注：在安裝和拆除s7-200之前，要確保電源被斷開，以免造成人身損害和設(shè)備事故。24v dc供電/14點(diǎn)24v dc輸入/10點(diǎn)24v dc輸出 230v ac供電/14點(diǎn)24v dc輸入/10點(diǎn)繼電器輸出 3.1.3 cpu的選擇本設(shè)計(jì)中選擇cpu2263.2主電路分析及設(shè)計(jì)變頻恒壓供水系統(tǒng)控制流程如下:(l) 系統(tǒng)通電，按照接

17、收到有效的自控系統(tǒng)啟動(dòng)信號(hào)后，首先啟動(dòng)變頻器拖動(dòng)變頻泵m1工作，根據(jù)壓力變送器測得的用戶管網(wǎng)實(shí)際壓力和設(shè)定壓力的偏差調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，控制ml的轉(zhuǎn)速，當(dāng)輸出壓力達(dá)到設(shè)定值，其供水量與用水量相平衡時(shí)，轉(zhuǎn)速才穩(wěn)定到某一定值，這期間ml工作在調(diào)速運(yùn)行狀態(tài)。(2) 當(dāng)用水量增加水壓減小時(shí)，壓力變送器反饋的水壓信號(hào)減小，偏差變大，plc的輸出信號(hào)變大，變頻器的輸出頻率變大，所以水泵的轉(zhuǎn)速增大，供水量增大，最終水泵的轉(zhuǎn)速達(dá)到另一個(gè)新的穩(wěn)定值。反之，當(dāng)用水量減少水壓增加時(shí)，通過壓力閉環(huán)，減小水泵的轉(zhuǎn)速到另一個(gè)新的穩(wěn)定值。(3) 當(dāng)用水量繼續(xù)增加，變頻器的輸出頻率達(dá)到上限頻率50hz時(shí)，若此時(shí)用戶管網(wǎng)的實(shí)

18、際壓力還未達(dá)到設(shè)定壓力，并且滿足增加水泵的條件(在下節(jié)有詳細(xì)闡述)時(shí)，在變頻循環(huán)式的控制方式下，系統(tǒng)將在plc的控制下自動(dòng)投入水泵m2(變速運(yùn)行)，同時(shí)變頻泵m1做工頻運(yùn)行，系統(tǒng)恢復(fù)對(duì)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，直到水壓達(dá)到設(shè)定值為止。如果用水量繼續(xù)增加，滿足增加水泵的條件，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，將另一臺(tái)水泵m3投入運(yùn)行（變速運(yùn)行），m2工頻運(yùn)行。變頻器輸出頻率達(dá)到上限頻率50hz時(shí)，壓力仍未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出水壓超限報(bào)警。(4) 當(dāng)用水量下降水壓升高，變頻器的輸出頻率降至下限頻率，用戶管網(wǎng)的實(shí)際水壓仍高于設(shè)定壓力值，并且滿足減少水泵的條件時(shí)，系統(tǒng)將工頻泵m2關(guān)掉，恢復(fù)對(duì)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，使壓力重

19、新達(dá)到設(shè)定值。當(dāng)用水量繼續(xù)下降，并且滿足減少水泵的條件時(shí)，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，將另一臺(tái)工頻泵m1關(guān)掉。水泵切換條件分析在上述的系統(tǒng)工作流程中，我們提到當(dāng)變頻泵己運(yùn)行在上限頻率，此時(shí)管網(wǎng)的實(shí)際壓力仍低于設(shè)定壓力，此時(shí)需要增加水泵來滿足供水要求，達(dá)到恒壓的目的；當(dāng)變頻泵和工頻泵都在運(yùn)行且變頻泵己運(yùn)行在下限頻率，此時(shí)管網(wǎng)的實(shí)際壓力仍高于設(shè)定壓力，此時(shí)需要減少工頻泵來減少供水流量，達(dá)到恒壓的目的。那么何時(shí)進(jìn)行切換，才能使系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的供水壓力，同時(shí)使機(jī)組不過于頻繁的切換呢?由于電網(wǎng)的限制以及變頻器和電機(jī)工作頻率的限制，50hz成為頻率調(diào)節(jié)的上限頻率。另外，變頻器的輸出頻率不能夠?yàn)樨?fù)值，最低只能是0

20、hz。其實(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，變頻器的輸出頻率是不可能降到0hz。因?yàn)楫?dāng)水泵機(jī)組運(yùn)行，電機(jī)帶動(dòng)水泵向管網(wǎng)供水時(shí)，由于管網(wǎng)中的水壓會(huì)反推水泵，給帶動(dòng)水泵運(yùn)行的電機(jī)一個(gè)反向的力矩，同時(shí)這個(gè)水壓也在一定程度上阻止源水池中的水進(jìn)入管網(wǎng)，因此，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行頻率下降到一個(gè)值時(shí)，水泵就己經(jīng)抽不出水了，實(shí)際的供水壓力也不會(huì)隨著電機(jī)頻率的下降而下降。這個(gè)頻率在實(shí)際應(yīng)用中就是電機(jī)運(yùn)行的下限頻率。這個(gè)頻率遠(yuǎn)大于0hz，具體數(shù)值與水泵特性及系統(tǒng)所使用的場所有關(guān)，一般在20hz左右。所以選擇50hz和20hz作為水泵機(jī)組切換的上下限頻率。主電路3.3控制電路分析及設(shè)計(jì)3.4 plc的i/o端口分配及外圍接線名 稱代 碼地址編

21、號(hào)輸入信號(hào)供水模式信號(hào)(1-白天，0-夜間)sa1i0.0水池水位上下限信號(hào)slhli0.1變頻器報(bào)警信號(hào)sui0.2試燈按鈕sb7i0.3壓力變送器輸出模擬量電壓值upaiw0輸出信號(hào)1#泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈km1、hl1q0.01#泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈km2、hl2q0.12#泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈km3、hl3q0.22#泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈km4、hl4q0.33#泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈km5、hl5q0.43#泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈km6、hl6q0.5輸出信號(hào)水池水位上下限報(bào)警指示燈hl7q1.1變頻器故障報(bào)警指示燈hl8q1.2白天模式運(yùn)行指示燈hl9q1.3報(bào)

22、警電鈴haq1.4變頻器頻率復(fù)位控制kaq1.5變頻器輸入電壓信號(hào)ufaqw0 本變頻恒壓供水系統(tǒng)有五個(gè)輸入量，其中包括4個(gè)數(shù)字量和1個(gè)模擬量。1、 壓力變送器將測得的管網(wǎng)壓力輸入plc的擴(kuò)展模塊em235的模擬量輸入端口作為模擬量輸入； 2、開關(guān)sa1用來控制白天/夜間兩種模式之間的切換，它作為開關(guān)量輸入i0.0；3、液位變送器把測得的水池水位轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)后送入窗口比較器，在窗口比 較器中設(shè)定水池水位的上下限，當(dāng)超出上下限時(shí)，窗口比較其輸出高電平1，送入i0.1； 4、變頻器的故障輸出端與plc的i0.2相連，作為變頻器故障報(bào)警信號(hào)； 5、開關(guān)sb7與 i0.3相連作為試燈信號(hào)，用于手動(dòng)

23、檢測各指示燈是否正常工作。 本變頻恒壓供水系統(tǒng)有11個(gè)數(shù)字量輸出信號(hào)和1個(gè)模擬量輸出信號(hào)。 1、q0.0q0.5分別輸出三臺(tái)水泵電機(jī)的工頻/變頻運(yùn)行信號(hào)； 2、q1.1輸出水位超限報(bào)警信號(hào)； 3、q1.2輸出變頻器故障報(bào)警信號(hào)； 4、q1.3輸出白天模式運(yùn)行信號(hào)； 5、q1.4輸出報(bào)警電鈴信號(hào)； 6、q1.5輸出變頻器復(fù)位控制信號(hào)； 7、aqw0輸出的模擬信號(hào)用于控制變頻器的輸出頻率。四、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程圖地址分配表器件地址功 能器件地址功 能vd100過程變量標(biāo)準(zhǔn)化值t37工頻泵增泵濾波時(shí)間控制vd104壓力給定值t38工頻泵減泵濾波時(shí)間控制vd108pid計(jì)算值m0.0故障結(jié)束脈沖信號(hào)vd112比例系數(shù)kcm0