原油脫水電源設(shè)計(jì)操作說明書

1、/高頻脈沖交流電源設(shè)計(jì)使用說明書精品資料目錄一、原油脫水的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢概述12、 HTC 型高壓/高頻脈沖交流電源特點(diǎn) 23、 電源整體設(shè)計(jì)方案3（一）方案概述3（二）電氣連接圖 5四、主要性能指標(biāo)7五、操作說明 7（一）基本操作7（二）變壓器說明 9（3） 工控觸摸屏操作說明 10（4） 電源報(bào)警及保護(hù)13六、 人機(jī)界面及PLC 優(yōu)化控制裝置軟硬件接口說明 14（1） PLC 的 I/O 連線 14（2） PLC 軟件 I/O 地址分配 14（3） 軟件設(shè)計(jì)說明 16軟件中變量地址分配17七、 售后服務(wù)信息17精品資料一、原油脫水的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢概述用電場加速原油乳化液中水滴的

2、聚結(jié)，最早始于1911年Cottrell進(jìn)行的破乳試驗(yàn)。電場的作用機(jī)理主要有兩種，偶極聚結(jié)和電澄清(electrofining),由Waterman首先提出。此后 Allan和Brown等人分別進(jìn)行了直流電場和交流電 場中的水滴聚結(jié)實(shí)驗(yàn)，并得出了相似的結(jié)論，即在電場中液滴壽命縮短，沉降速 度加快。Bailes和Larkai等人又進(jìn)一步證明交流電場比直流電場更有效，同時 又指出破乳電場存在最佳值(圖1)。到目前為止，電脫水仍然是效率最高的一種脫水方法。分一 - - - 電脫U圖1電脫水示意圖Fordedal等人最近的研究表明，當(dāng)場強(qiáng)很低時，水滴沿著場強(qiáng)方向呈鏈珠狀排列，相互之間不發(fā)生聚結(jié)，撤銷電

3、場后，水滴又呈現(xiàn)隨機(jī)排列，當(dāng)場強(qiáng)超過某一 臨界值時，水滴便開始破裂并相互聚結(jié)成大水滴。1914年Barnickel使用FeSO4對原油進(jìn)行破乳，標(biāo)志著原油破乳劑的誕生，此后破乳劑經(jīng)歷了快速發(fā)展，品種涉及從無機(jī)到有機(jī)，從離子型到非離子型，從 小分子到高分子乃至超高分子等龐大的物質(zhì)領(lǐng)域。開發(fā)出高效、低廉、穩(wěn)定的化 學(xué)破乳劑，并從破乳劑的組成、結(jié)構(gòu)、復(fù)配以及破乳劑的油水界面性質(zhì)與破乳效果的關(guān)系等方面進(jìn)行研究也是原油脫水領(lǐng)域的一個方向。 此外， 還有下列原油破乳方法：(1 )生物破乳：對環(huán)境污染少，但由于其成本高，目前還無法推廣。(2 )微膠囊破乳： 微膠囊的殼是一種凝膠， 并用有效數(shù)量的螯合劑加以穩(wěn)

4、定，將破乳劑置于膠囊中， 在高濃度鹽水和堿金屬存在下， 可以延長破乳劑的釋放時間，達(dá)到長時間破乳的目的。(3)聲化學(xué)破乳：其原理是將聲波能量輻射到原油乳液中，使之產(chǎn)生一系列的超聲效應(yīng)(攪拌、空化等)，從而破壞油水相界膜，起到破乳脫水的作用。(4)微波輻射破乳：其原理是由里向外加熱，極子旋轉(zhuǎn)和離子傳導(dǎo)，但由于微波設(shè)備難以推廣，所以目前僅限于實(shí)驗(yàn)研究。(5)超聲波原油破乳：該方法早在 50 、 60 年代，前蘇聯(lián)和美國開始研究，我國 60 年代才開始研究。 其特點(diǎn)是對原油無污染， 但大功率的超聲發(fā)射裝置難以實(shí)現(xiàn)。國內(nèi)外原油脫水的發(fā)展方向主要集中在各種破乳新方法的研究以及新型破乳劑的開發(fā)等方面， H

5、TC 型高壓 /高頻脈沖交流電源已成功應(yīng)用于油田現(xiàn)場，與傳統(tǒng)脫水電源相比正顯示出其獨(dú)特的優(yōu)越性。2、 HTC 型高壓/高頻脈沖交流電源特點(diǎn)電脫水器是依靠電場力的作用對油包水型乳化液進(jìn)行破乳脫水，它的效率高、速度快，在各油田得到普遍應(yīng)用。目前，電脫水器使用的是工頻50Hz 的正弦交流電源。隨著高可靠性的大功率電子開關(guān)器件IGBT 的發(fā)展，利用該器件研制出了HTC 型高壓 /高頻脈沖交流電源，優(yōu)點(diǎn)如下：(1)輸出電壓幅值可調(diào)原油電脫水需要一定的電場強(qiáng)度，但強(qiáng)度要合適，太高會產(chǎn)生電分散，使水珠以更細(xì)的顆粒懸浮在原油中；太低水珠間不能發(fā)生震蕩聚結(jié)及偶極聚結(jié)，不能實(shí)現(xiàn)油水快速分離。矩形波交流電源輸出電壓

6、幅值可調(diào)，以使脫水電場強(qiáng)度最佳。(2)頻率在200Hz20kHz問連續(xù)小水珠之所以能懸浮在原油中并能穩(wěn)定相當(dāng)長時間，是因?yàn)樗橹車幸粚?乳化膜。乳化膜既能與水珠產(chǎn)生較強(qiáng)的結(jié)合力，也能與原油產(chǎn)生較強(qiáng)的結(jié)合力，要使水珠快速沉降，必須把該膜打碎。一般情況下原油中的小水珠內(nèi)部都含有鹽 類的正、負(fù)離子，在原油中加上高壓交流電場后，小水珠被極化，這些正負(fù)離子會向電場的正、反方向快速移動，產(chǎn)生內(nèi)摩擦熱，不斷克服膜強(qiáng)度。被極化的小水珠相結(jié)合形成大水珠，加速沉降使油水分離(圖2)。交變電場的頻率同樣存在適合脫水的值，該頻率下，平均撞擊力強(qiáng)。HTC型高壓/高頻脈沖交流電源頻AC+C+OO O油率在200Hz20

7、kHz問連續(xù)可調(diào)，通過調(diào)節(jié)頻率，可以獲取較好的脫水頻率。AC(a)水珠被極化(b)水珠聚集圖2電脫水過程示意圖(3)增加對乳化膜的沖擊力原油電脫水的效果還與電壓的波形有關(guān)， 普通脫水電源為正弦交流或近似正 弦交流，屬緩慢變化的電場，對乳化膜的沖擊力不強(qiáng)。交流矩形波電場由零開始 瞬間躍變到極大值，使水珠中的正、負(fù)離子得到最大限度的加速，對乳化膜形成最為強(qiáng)烈的沖擊。在現(xiàn)有脫水工藝流程不變的情況下， 以矩形波脈沖電源取代現(xiàn)用的工頻交流脫水電源 , 節(jié)電 50% ，節(jié)約破乳劑 30% ，可對高含水量的 W/O 型乳化原油進(jìn)行快速脫水，并使凈化油含水率實(shí)現(xiàn)0.5%的國家標(biāo)準(zhǔn)。3、 電源整體設(shè)計(jì)方案（一）

8、 方案概述高頻 / 高壓脈沖交流電源分為主電路、控制電路、人機(jī)界面及優(yōu)化控制裝置、高頻功率測定電路、電源屏蔽箱等部分。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 3 所示，具體描述如下：1 . 主電路由全橋不可控整流電路、 濾波調(diào)壓電路、 IGBT 全橋逆變電路、 變壓器升壓電路等部分組成。2 .控制電路由電壓調(diào)節(jié)控制電路和頻率、脈寬比控制電路兩部分組成，電壓、頻率、脈寬比調(diào)節(jié)的設(shè)定必須為電壓值（模擬量）或數(shù)字量。輸入整流器濾波調(diào)壓全橋逆變器升壓變壓器圖3電源系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖(1)電壓調(diào)節(jié)控制電路：根據(jù)可編程控制器電參數(shù)優(yōu)化控制電路輸入的電壓 調(diào)節(jié)信號輸出信號控制主電路的調(diào)壓電路，實(shí)現(xiàn)電源輸出電壓的連續(xù)可調(diào)；(2)頻率、脈

9、寬比控制電路：根據(jù)可編程控制器電參數(shù)優(yōu)化控制電路輸入的 頻率、脈寬比調(diào)節(jié)信號控制逆變電路中的IGBT器件，并提供IGBT脈沖驅(qū)動信號, 使電源輸出脈寬比、頻率連續(xù)可調(diào)，同時還具有過流保護(hù)、欠壓保護(hù)、過熱保護(hù)、 軟起動等功能，采用脈寬調(diào)制芯片實(shí)現(xiàn)這些功能。3 .高頻功率測定電路提供電源功率的測定功能。4 .電源屏蔽箱保護(hù)電源，減少受到的外界干擾，并提供電源的安全絕緣功能。5 .人機(jī)界面及優(yōu)化控制裝置由工控觸摸屏和可編程控制器電參數(shù)優(yōu)化控制電路組成。(1) 工控觸摸屏：可以提供友好的人機(jī)界面，用戶還可以通過工控觸摸屏輸入電壓、 頻率、 占空比等參數(shù)到可編程控制器中， 同時工控觸摸屏可以實(shí)時顯示電源

10、狀況。(2) 可編程控制器電參數(shù)優(yōu)化控制電路：可以根據(jù)工控觸摸屏輸入的電源工作參數(shù)， 并輸出控制信號到電壓調(diào)節(jié)控制電路和頻率脈寬比控制電路， 實(shí)現(xiàn)電壓、頻率和脈寬比的控制。 根據(jù)開發(fā)的優(yōu)化控制算法， 可以實(shí)現(xiàn)電場參數(shù)的優(yōu)化與自動控制，能對隨機(jī)變化的進(jìn)入靜電預(yù)聚結(jié)器原油含水量、溫度、壓力、流量、粘度、密度等變化情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。(二) 電氣連接圖根據(jù)上述方案設(shè)計(jì)的電源電氣連接如圖 4 。( 1 )主電路A-A1 輸入 220V/50Hz 交流電經(jīng)過熔斷器、固體繼電器后輸入整流濾波電路。整流電路采用由整流二極管VD1-VD4 組成的全橋不可控整流橋，濾波電路使用電解電容C0 減小直流電中的交流紋波。濾

11、波后的直流電經(jīng)過調(diào)壓模塊，輸出電壓 10-115V 穩(wěn)定可調(diào)的直流電到全橋逆變模塊；全橋式逆變模塊將直流電逆變?yōu)榫匦尾}沖交流電，經(jīng)過中頻變壓器T 升壓后輸出到負(fù)載。( 2 )控制電路包括調(diào)壓控制模塊和逆變控制模塊。前者主要由以 TL494 為核心的脈寬調(diào)制(PWM)控制電路組成，該電路根據(jù)PLC優(yōu)化控制系統(tǒng)輸入的調(diào)壓信號，控制主電路電壓的連續(xù)可調(diào)。后者由基于 SG3525 脈寬調(diào)制芯片的控制電路及其驅(qū)動電路組成，該電路根據(jù)PLC輸入的頻率、占空比調(diào)節(jié)信號，控制主電路的逆變模 塊，使電源輸出占空比、頻率連續(xù)可調(diào)，同時有過流保護(hù)、過熱保護(hù)等功能。( 3 ）人機(jī)界面及優(yōu)化控制裝置包括工控觸摸屏和P

12、LC優(yōu)化控制模塊。工控觸摸屏：提供人機(jī)接口功能，用戶可以通過工控觸摸屏設(shè)置電源電壓、頻率、占空比運(yùn)行參數(shù)。工控觸摸屏通過與PLC通信將參數(shù)傳輸?shù)絇LC進(jìn)行控制, 同時根據(jù)PLC提供的信號實(shí)時顯示電源運(yùn)行狀況。PLC 優(yōu)化控制模塊：模塊由 PLC 主機(jī)及其擴(kuò)展模塊組成，主要負(fù)責(zé)電源起?？刂啤?供電順序、 過流關(guān)機(jī)等繼電器邏輯控制； 根據(jù)工控觸摸屏設(shè)置的電源電壓、頻率、占空比運(yùn)行參數(shù)，輸出控制信號到電壓調(diào)節(jié)控制電路和頻率、脈寬比控制電路；同時負(fù)責(zé)電流、頻率檢測以及各種傳感器模擬輸入信號的接收等。精品資料圖接連氣電4圖-+ + + 8 WQA 2 WA o WA 制控壓電饋反壓電測檢流電CAPVQ2

13、塊模制控比寬脈、率頻4DV DVM -1B-0B變塊逆模M 一2D V - IDV四、主要性能指標(biāo)(1)電源輸入：220V/50Hz交流電(2)輸出功率：NkW(3)輸出矩形波交流脈沖：電壓 200V20kV連續(xù)可調(diào)頻率200Hz20kHz連續(xù)可調(diào)脈寬比10%-80%連續(xù)可調(diào)(4)輸出量誤差：平均電流輸出誤差 0上0A平均電壓輸出誤差0上0V平均脈寬比輸出誤差2%頻率輸出誤差： 或Hz (200Hz 4磴000Hz低頻段)4Hz (2kHz珞且0kHz高頻段)(5)整套電源絕緣可靠，符合國家關(guān)于超高壓電器設(shè)備的相關(guān)絕緣規(guī)定。五、操作說明(一)基本操作HTO高壓/高頻脈沖交流電源山東中石大石儀科

14、技有限公司運(yùn)行指示過流指示聲光報(bào)警電源啟動停止圖5前面板圖HTC型高壓/高頻脈沖交流電源的前面板如圖 5。說明如下: 1、插上電源（220V/50HZ市電）插頭，電源燈亮，PLC開始運(yùn)行。2、按下啟動按鈕，電源運(yùn)行指示燈亮，主電路、控制電路、工控觸摸屏上電。3、按下停止按鈕，觸摸屏斷電關(guān)閉，電源主電路、控制電路停止工作。4、拔下電源插頭，PLC斷電，整個系統(tǒng)停止工作。5、當(dāng)電源輸出電流大于20A時，聲光報(bào)警燈將發(fā)出報(bào)警信號，電流繼續(xù)增大超過30A時，過流指示燈亮，電源進(jìn)入過流保護(hù)狀態(tài)。HTC型高壓/高頻脈沖交流電源的后面板如圖 6?；静僮魅缦拢簣D6后面板圖1、插頭1 （5針）為電源輸入接口，

15、用于連接電源線，使用時直接將對應(yīng)的電源線連上即可。注意，電源輸入為 220V/50HZ市電，火線、零線、地線連接必 須正確。2、插頭2 （10針）用于連接變壓器 A,工作頻率范圍為1800Hz-20000Hz ,此 時觸摸屏只能輸入頻率1800Hz-20000Hz內(nèi)的值；插頭3 （7針）用于連接變壓器B,工作頻率范圍為200Hz-1800Hz，此時觸摸屏只能輸入頻率 200Hz-1800Hz 內(nèi)的值。實(shí)際使用時，請根據(jù)頻率范圍連接相應(yīng)的變壓器。 為了安全更換變壓器時，請務(wù)必先切斷電源。 注意，同一時間只能連接一個變壓器。兩個變壓器同時連接時， 電源自動關(guān)機(jī)。 如果設(shè)定頻率超出變壓器工作范圍，

16、將無法從觸摸屏輸入， 并且將提示您是否更換變壓器。 如果要更換變壓器請點(diǎn)擊是按鈕， 此時電源自動關(guān)機(jī)， 拔下電源即可更換變壓器。 如果由于失誤使得輸入頻率值超限， 請點(diǎn)擊否按鈕，此時將返回頻率設(shè)定界面，可以重新輸入合適的頻率值。3、插頭 4（19 針）為傳感器信號輸入接口，共有 4 組輸入（均為 0-10V 模擬電壓信號） ，每組 2 根線。對應(yīng)關(guān)系如下：（ 1）粉色+ 白色：粉色線為含水率信號正端，白線為輸入信號負(fù)端，對應(yīng)模擬通道 AIW4 ；（ 2）綠色+ 白色：綠色線為密度信號正端，白線為輸入信號負(fù)端，對應(yīng)模擬通道 AIW10 ；（ 3）黃綠色 + 白色：黃綠色線為壓力信號正端，白線為輸

17、入信號負(fù)端，對應(yīng)模擬通道 AIW12 ；（ 4）棕色 + 白色：棕色線為溫度信號正端，白線為輸入信號負(fù)端，對應(yīng)模擬通道 AIW6 ；注意：如果傳感器輸出為電流信號或不是2 線制配線，請聯(lián)系我們更改PLC 配線。如果您不熟悉PLC ，請勿擅自更改硬件設(shè)置。4 、插頭 7 （ DM 9 針串行 RS-485 接口）是 PC 與 PLC 的通信口，用于從PC機(jī)向 PLC 下載程序，使用隨機(jī)配送的 USB/PPI 電纜將該口與PC 機(jī) USB 接口連接。5 、插頭 5 和 6 插頭（均為 DM 9 針串行接口）為備用口，實(shí)際使用時空置即可。（二）變壓器說明根據(jù)工作頻率范圍不同，電源配送兩個變壓器：高頻

18、段變壓器 A和低頻段 變壓器Bo注意，電源工作時，只能連接1個變壓器；更換變壓器時，請切斷電 源，先拔下一個后再連接另一個。高頻段變壓器A,工作頻率范圍為1800Hz-20000Hz ,實(shí)物照片如圖7,其 中1為測溫口，用于測量變壓器內(nèi)溫度；2、3為示波器測量端子；4、5為低壓 輸入端，8、10為高壓輸出端；7、9為吊耳；6為XY-管式油溫計(jì)，用于觀察變 壓器內(nèi)的絕緣油狀況。圖7高頻段變壓器A實(shí)物圖變壓器B,工作頻率范圍為200Hz-1800Hz實(shí)驗(yàn)時必須遵守下列規(guī)定：1、變壓器周圍加絕緣防護(hù)欄；2、培訓(xùn)后的專職人員操作；3、實(shí)驗(yàn)電極放在防護(hù)欄內(nèi)；4、對實(shí)驗(yàn)電極進(jìn)行操作時必須先關(guān)斷電源；5、實(shí)

19、驗(yàn)電極準(zhǔn)備好后，關(guān)上防護(hù)欄之后再通電；6、觀看實(shí)驗(yàn)結(jié)果時首先切斷電源或拔下電源插頭。（三）工控觸摸屏操作說明1、按下啟動按鈕，工控觸摸屏上電。上電后，觸摸屏需要進(jìn)行系統(tǒng)初始化，時 間大約5秒。2.工控觸摸屏初始化完畢后，進(jìn)入主菜單界面。在進(jìn)行任何設(shè)置之前，電源按 上次使用關(guān)機(jī)前設(shè)定的參數(shù)運(yùn)行。點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕進(jìn)入子界面可以進(jìn)行各種參數(shù)的 設(shè)置，主菜單界面如圖8。圖8主菜單界面3、參數(shù)設(shè)置界面：包括手動控制和自動控制兩種模式。（1）手動控制模式：參數(shù)設(shè)置界面如圖9。頻率200Hz-20KHz連續(xù)可調(diào)，占空比10%-80%連續(xù)可調(diào)，通過點(diǎn)擊輸入?yún)^(qū)域彈出鍵盤輸入。 電壓10V-80V連續(xù)可 調(diào)，通過粗調(diào)

20、按鈕（步長10V）和細(xì)調(diào)按鈕（步長1V）調(diào)節(jié)。電流和功率顯示的為實(shí)際檢測值。點(diǎn)擊右上腳的手/自動切換按鈕將進(jìn)入自動控制模式。圖9手動參數(shù)設(shè)置手,辦局用鐵含水：e.s %電壓值： 9 V溫度；日電匕壓力：e.a Pa密度；sa g/cm5頻率值：的Mz占空比;淵%電流:制電A功率; W貴野，時間2ME1 年 12 月 91 R S2 ： 5H ：35圖12屏幕設(shè)置（2）自動控制模式：如圖10,該模式下電源自動采集進(jìn)入電脫水器的原油含水率、溫度、壓力、密度并實(shí)時顯示。同時實(shí)時顯示電源電壓、頻率、脈寬、電流、功率等工作參數(shù)。點(diǎn)擊右上腳的手/自動切換按鈕可以切換到手動控制模式。4、控制方式：如圖11,

21、可以進(jìn)行手動控制模式和自動控制模式之間的切換。點(diǎn)擊自動控制按鈕進(jìn)入自動控制模式，點(diǎn)擊手動控制按鈕進(jìn)入手動控制模式。5、屏幕設(shè)置：如圖12,對觸摸屏系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括：顯示系統(tǒng)運(yùn)行時間（可以設(shè)定）；設(shè)定屏幕亮度，范圍為 0-32;屏保時間0-600min ;觸摸屏電池欠壓提示（正常時為綠燈，欠壓時指示燈閃爍）。6、生產(chǎn)動畫：如圖13,演示電源脫水動態(tài)過程、運(yùn)行工作參數(shù)。值Hz值,值 即8寬0區(qū) 頻二牌H電V流4率中0.0電燈功g圖13生廣動畫7、事件顯示：如圖14,電源工作過流時觸發(fā)，并記錄下電源過流時間、確認(rèn)時間以及恢復(fù)正常運(yùn)行時間圖14事件顯示8.操作說明：如圖15,簡要給出了電源的操作

22、說明，詳細(xì)操作請參考說明書電源操作說明(一)基本探作L觸摸屑電初始化，55后進(jìn)入啟動畫面.工進(jìn)入啟動修由第后,自動評出設(shè)定的默認(rèn)操作方式界面*3.默在操作方式I)手動控制參數(shù)設(shè)置手動詼置：頻率：加GHzTMHz迷境可調(diào)；膿寬：1。上別逐讀 可謂；電K ： ifir II仃連續(xù)可謝.其中頻率、脈麓通過點(diǎn)在背出篌母特入，電壓域過相調(diào)、曲調(diào) 按鈕操作.同時扉示電源工作電流、糅:率“2)自動控制參數(shù)次置無需人工操作.自我集進(jìn)入電履水器的原油含水、溫度、壓力、 密度.顯示電源工作參勃；電壓、圾率、脈寬、電流, 功率.圖15操作說明(四)電源報(bào)警及保護(hù)1、當(dāng)輸出電流大于20A時，聲光報(bào)警器發(fā)出報(bào)警，觸摸屏

23、記錄這一事件。如果 電流繼續(xù)增大，大于30A時，電源進(jìn)入過流保護(hù)狀態(tài)，前面板過流指示燈亮。 2、關(guān)于電源報(bào)警操作：(1)當(dāng)聲光報(bào)警時，可以通過觸摸屏里的電壓設(shè)置界面調(diào)低電壓或減小負(fù)載， 以減小電流，直到電流小于20A,報(bào)警消除；(2)若聲光報(bào)警已經(jīng)報(bào)警而操作人員又沒及時發(fā)現(xiàn)，則脫水電源電流有可能會 持續(xù)上升，當(dāng)電流上升至30A時就會過流保護(hù)并自動關(guān)機(jī)，過流指示燈亮；自 動關(guān)機(jī)后，不再有電壓及電流輸出，運(yùn)行指示燈仍然亮，過流指示燈亮，聲光 報(bào)警停止；(4)過流保護(hù)后執(zhí)行下列操作可使電源恢復(fù)工作：按下停止按鈕，運(yùn)行指示燈 滅；幾秒鐘后再按啟動按鈕，便能電源重新啟動，運(yùn)行指示燈亮，此時電源輸 出電壓

24、按最小值10V輸出，以免再次過流；重新啟動電源正常運(yùn)行時，可以根 據(jù)負(fù)載實(shí)際情況，改變電壓值，并觀察電流值的變化，注意電流不能太大，以 免再次發(fā)生過流。六、人機(jī)界面及PLC 優(yōu)化控制裝置軟硬件接口說明人機(jī)界面是操作人員和機(jī)器設(shè)備之間做雙向溝通的橋梁。本電源選用 EviewMT4500T型觸摸屏，它是全新一代的工業(yè)嵌入式觸摸屏人機(jī)界面，使用 200 400MHz 強(qiáng)大的 32 位 RISC 嵌入式高速低功耗處理器和嵌入式操作系統(tǒng)。MT4500T 型觸摸屏為 10.4 英寸， 65536 色顯示方式，具有8M FLASH 和 16MSDRAM 存儲器，增加圖形文件支持，可以使用標(biāo)準(zhǔn)C 語言宏代碼，

25、支持USB高速接口下載程序。根據(jù)電源控制需要，選擇西門子公司的 S7-200 系列 CPU 226 CN 型 PLC 。CPU 226 CN 是 AC/DC/ 繼電器型 PLC ，是西門子公司 S7-200 系列中功能最強(qiáng)的一種控制器，具有24 點(diǎn) 24V 直流數(shù)字量輸入， 16 點(diǎn)繼電器型數(shù)字量輸出，完全滿足數(shù)字量輸入 /輸出點(diǎn)需要，無需進(jìn)行數(shù)字量擴(kuò)展。 CPU226 本身沒有模擬量輸入/輸出點(diǎn)，需要擴(kuò)展模塊。依據(jù)需求分析，電源控制系統(tǒng)需要6 點(diǎn)模擬輸入， 3 點(diǎn)模擬輸出，考慮留有一定的裕量， 選擇 2 塊 EM235 模擬量模塊和 1塊 EM232 模擬量模塊。 EM235 模擬量模塊具有

26、4 路模擬輸入， 1 路模擬輸出，EM232 模擬量模塊具有2 路模擬輸出，因此得到系統(tǒng)的模擬輸入為 8 路，模擬輸出為4 路。（1） PLC 的 I/O 連線PLC 通過 I/O 口接受外部輸入信號或發(fā)出數(shù)字量、模擬量控制信號。因此，硬件 I/O 的分配決定了軟件中控制地址。 CPU 的 I/O 連線如圖 16 ，模擬量擴(kuò)展模塊包括 2 塊 EM235 和 1 塊 EM232 ，其連線如圖 17。（2） PLC 軟件 I/O 地址分配根據(jù) PLC 硬件的 I/O 連線 ,可得到軟件中 I/O 地址的分配如表1：K0 K1圖16 CPU的I/O連線圖IRAIW0VRAIW2HRAIW4中+中T

27、RAIW6-+ .MR PRAIW10AIW12.+ -9 c0 0FK MKAQW8 AQW10。+。-。+ O -00000000Q000|q6q66。M0 V0 I0 M1 V1 I1RA A+ A- RB B+ B- RC C+ C- RD D+ D-RA A+ A- RB B+ B- RC C+ C- RD D+ D-LO-JLJLn-UEM235UkJU-iJL4-ULi|J.配置EM2351=1M L+ M0 V0 I0增益偏移量| J開關(guān)| M L+ 制M0 V0 I0 I快詞I偏移量00000配置 開關(guān)EM2320024V/DCVK 24V/DC AQW0告 24V/DC至

28、24V/DC圖17擴(kuò)展模塊的I/O連線圖表1軟件中I/O地址的分配表I/O地址電路器件說明（作用）I/O地址電路器件說明（作用）I0.0H1高頻脈沖輸入AIW0IR電流反饋I1.3SB0啟動按鈕AIW2VR電壓反饋I1.4SB1停止按鈕AIW4HR含水率I1.5SB2過流關(guān)機(jī)信號AIW6TR溫度信號Q0.0K0運(yùn)行控制AIW10MR密度信號Q0.1K1聲光報(bào)警AIW12PR壓力信號Q1.1K2頻率粗細(xì)變換AQW0VK電壓控制I0.5SB3變壓器A接入AQW8FK頻率控制I0.6SB4變壓器B接入AQW10MK占空比控制（三）軟件設(shè)計(jì)說明PLC控制軟件使用模塊化的設(shè)計(jì)方法，便于程序的組織、調(diào)試和修改，體系結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由主程序和功能模塊子程序組成: 主程序：主要負(fù)責(zé)按要求調(diào)用各功能模塊子程序，并完成簡單的起停、外部電路供電順序等邏輯控制。主程序的流程圖如圖18。（PLC上電）系統(tǒng)初始化啟動電源系統(tǒng)上 電，運(yùn)行指示動/停止判E口停止頻率占空比 控制子程序故障檢測電壓控制子程序自動模式子程序啟用停用過流報(bào)警自動模工過流正常電流功率檢 測子程序過流檢測圖18主程