用三菱PLCFX2N與F940的PID控制恒壓供水

1、一控制的要求：（1）有兩臺水泵，按設計要求一臺運行，一臺備用，自動運行時泵運行累計100h輪換一次，手動時不切換；（2）兩臺水泵分別由m1、m2電動機拖動，電動機同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min，由km1、km2控制；（3）切換后起動和停電后起動須5s報警，運行異?？勺詣忧袚Q到備用泵，并報警；（4）采用plc的pid調(diào)節(jié)指令（5）變頻器（使用三菱fr-a540）采用plc的特殊功能單元fx0n-3a的模擬輸出，調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速；（6）水壓在010kg可調(diào)，通過觸摸屏（使用三菱f940）輸入調(diào)節(jié)；（7）觸摸屏可以顯示設定水壓、實際水壓、水泵的運行時間、轉(zhuǎn)速、報警信號等；（8）變頻器的其余參數(shù)自行設定

2、。二.軟件的設計：1i/o分配（1）觸摸屏輸入，m500：自動起動；m100：手動1號泵；m101：手動2號泵；m102：停止；m103：運行時間復位；m104：清除報警；d300：水壓設定。（2）觸摸屏輸出，y0：1號泵運行指示；y1：2號泵運行指示，t20：1號泵故障；t21：2號泵故障；d101：當前水壓；d502：泵累計運行的時間；d102：電動機的轉(zhuǎn)速。（3）plc輸入，x1：1號泵水流開關；x2：2號泵水流開關；x3：過壓保護。（4）plc輸出，y1：km1；y2：km2；y4：報警器；10：變頻器stf。2觸摸屏畫面設：根據(jù)控制要求及i/o分配，按下圖1-1制作觸摸屏畫面。 （三

3、菱f940觸摸屏的畫面制作圖1-1）3plc的程序： (1).根據(jù)控制要求，plc程序如下圖2-1，3-1所示。（plcfx2n-48mr的程序梯形圖圖2-1）（plcfx2n-48mr的程序梯形圖圖3-1）(2).plc的關鍵性程序結(jié)構(gòu)簡述: plc得電后,通過程序把模塊中的摸擬量壓力信號轉(zhuǎn)化成壓力數(shù)字量(d160),將壓力的數(shù)據(jù)寄存器d160的值除以25以校正壓力的實際值(由特殊功能模擬模塊fx0n-3a的資料可知:因010kg對應的是數(shù)值是0250,所以壓力與數(shù)值的關系是1:25)。在該系統(tǒng)中我們規(guī)定了電動機同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min，所以同步轉(zhuǎn)速的設定低于3000轉(zhuǎn)/min對電機的保

4、護是有好處的,這里我們把轉(zhuǎn)速設定為不能超過1250轉(zhuǎn)/min，則數(shù)值與通過pid程序運算的mv（輸出）值d150（即電動機轉(zhuǎn)速量）的關系為1:5(由特殊功能模擬模塊fx0n-3a的資料可知: 因數(shù)值是0250對應的是01250轉(zhuǎn)/min,則數(shù)值與轉(zhuǎn)速的關系是1:5)，所以電動機的轉(zhuǎn)速實際值校正數(shù)d102=d150510（其中除以10是因為所有實數(shù)參與pid的svd500,pvd160，運算都是以1000%加入的。所以要得到mvd150的實際數(shù)值需要除以10）。因該系統(tǒng)中電機的轉(zhuǎn)速是與壓力成正比的,轉(zhuǎn)速加大;壓力也加大!（這里要注意：動作方向【s3】+1,當前值pv，d500設定值sv,d160

5、；即bit=1,選擇逆動作）所以將壓力數(shù)字量寄存器d160用于pid程序的pv（當前）數(shù)字量做為時刻檢查管內(nèi)的當前壓力狀況。 4變頻器設置：（1）上限頻率pr1=50hz；（2）下限頻率pr2=30hz；（3）基底頻率pr3=50hz；（4）加速時間pr7=3s；（5）減速時間pr8=3s；（6）電子過電流保護pr9=電動機的額定電流；（7）起動頻率pr13=10hz；（8）du面板的第三監(jiān)視功能為變頻繁器的輸出功率pr5=14；（9）智能模式選擇為節(jié)能模式pr60=4；（10）設定端子25間的頻率設定為電壓信號010v pr73=0；（11）允許所有參數(shù)的讀/寫pr160=0；（12）操作模

6、式選擇（外部運行）pr79=2；（13）其他設置為默認值。三、系統(tǒng)接線： 根據(jù)控制要求及i/o分配，其系統(tǒng)接線圖如圖4-1所示。（plcfx2n-48mr系統(tǒng)接線圖如圖4-1）四、系統(tǒng)調(diào)試：（1）將觸摸屏rs232接口與計算機連接，將觸摸屏rs422接口與plc編程接口連接，編寫好fx0n-3a偏移/增益調(diào)整程序，連接好fx0n-3a i/o電路，通過gain和offset調(diào)整偏移/增益。（2）按圖1-1設計好觸摸屏畫面，并設置好各控件的屬性，按圖2-1，3-1所示編寫好plc程序，并傳送到觸摸屏和plc。（3）將plc運行開關保持off，程序設定為監(jiān)視狀態(tài)，按觸摸屏上的按鈕，觀察程序觸點動作情況，如動作不正確，檢查觸摸屏屬性設置和程序是否對應。（4）系統(tǒng)時間應正確顯示。（5）改變觸摸屏輸入寄存器值，觀察程序?qū)拇嫫鞯闹底兓＃?）按（圖4-1）連接好plc的i/o線路和變頻器的控制電路及主電路。（7）將plc運行開關保持on，設定水壓調(diào)整為3kg。（8）按手動起動，設備應正常起動，觀察各設備運行是否正常，變頻器輸出頻率是否相對平穩(wěn)，實際水壓與設定的偏差。（9）如果水壓在