用三菱PLC實(shí)現(xiàn)PID控制變頻器

1、用三菱PLC-FX2N與F940變頻器設(shè)計(jì)一個(gè)帶PID控制的恒壓供水系統(tǒng)控制要求：（1）有兩臺(tái)水泵，按設(shè)計(jì)要求一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用，自動(dòng)運(yùn)行時(shí)泵運(yùn)行累計(jì)100小時(shí)輪換一次，手動(dòng)時(shí) 不切換。（2）兩臺(tái)水泵分別由ml、m2電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min,由kml、km2控制。（3）切換后起動(dòng)和停電后起動(dòng)須5s報(bào)警，運(yùn)行異?？勺詣?dòng)切換到備用泵，并報(bào)警。（4）采用pic的pid調(diào)節(jié)指令。（5）變頻器（使用三菱fr-a540）采用pic的特殊功能單元fx0n3a的模擬輸岀，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)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(shè)定水壓、實(shí)

2、際水壓、水泵的運(yùn)行時(shí)間、轉(zhuǎn)速、報(bào)警信號(hào)等。（8）變頻器的其余參數(shù)自行設(shè)定。軟件設(shè)計(jì)：1. fx2n-48mrplc的i/o分配：根據(jù)控制要求及i/o分配，其系統(tǒng)接線圖如圖所示。企 J iTgJCOMI Vml Imlloutpic輸入，xl： 1號(hào)泵水流開關(guān)；x2： 2號(hào)泵水流開關(guān)；x3：過壓保護(hù)。pic 輸出，yl： kml； y2： km2； y4：報(bào)警器；10：變頻器 stf。2. 觸摸屏畫面設(shè)：根據(jù)控制要求及i/o分配，制作觸摸屏畫面。觸摸屏輸入：m500：自動(dòng)起動(dòng)。mlOO：手動(dòng)1號(hào)泵。mlOl：手動(dòng)2號(hào)泵。ml02：停止。ml03：運(yùn)行時(shí) 間復(fù)位。ml04：清除報(bào)警。d300：水壓

3、設(shè)定。觸摸屏輸岀：y0： 1號(hào)泵運(yùn)行指示。yl： 2號(hào)泵運(yùn)行指示。t20： 1號(hào)泵故障。t21： 2號(hào)泵故障。dlOl： 當(dāng)前水壓。d502：泵累計(jì)運(yùn)行的時(shí)間。dl02：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 3手動(dòng)透孑亍楔式O1 .3123401.3fvH.«etXMs cjesiw u> A<油降擬詞 濟(jì)琢運(yùn)rm的 返回MMM*WmJK/j01231/2Ol3 234自動(dòng)運(yùn)行棋戎O1 .3«wa5 m5 M» 35j&lHl<alZ W9M3. plc的程序：根據(jù)控制要求，畫出fx2n-48mr的程序梯形圖、pic程序如下圖所示。此主題相關(guān)圖片如下，點(diǎn)擊圖片

4、看大圖:13M8002o-IHrM50TH(TI HIM50 TIX003HHSET M50 MOV K5 DIO 卜TI K50 初始化成停電厲再 起動(dòng)標(biāo)志設(shè)定時(shí)何參效設(shè)癥趙動(dòng)報(bào)警時(shí)何(RST；M50 TCJ P20盡動(dòng)報(bào)警或過圧執(zhí)行P20稈廳K I . gjkonQComP2°J能關(guān)嚴(yán)執(zhí)M5O門T1X(X>3M8(XX)<TO KO KI7 KO KITO KO KI7 K2 KIl-RCJM KO KOKIMM(MM)"THtfro KO KI6 0150 KI74MX(XX)HHKI7K4 ro KOMX(XX)HH120130MX(XX>&quo

5、t;"I IM5OI MXOI4 -1 II IM5O2_I IMX0()( >DIM)K251)1011)1 IOK5l>IO21)150K IOI) 1 IO-|MOVK3O1)120<MOVKIDI2IHMOVKIO0122qMovK7O1I23HMOVKIO1)1244 MOVKIODI251IGO 1>I2O1)150INCI>1)501KI7KOPll> I >50()OIV L I.4I)IV1粉諛入的用力H血狡iE椅轉(zhuǎn)速偵校正竹入1叩«（帕兄1 >502|1>!V D5OI K"O13&

6、l>5()lM5OIPIO|AI/I P162IHM5O2*MSO2P63運(yùn)行時(shí)MJWt計(jì)時(shí)何換tr運(yùn)廿時(shí)何復(fù)位rjwtHjrio170171X4197I- I >502 K(KK>YOO4TV(WK> XOOlY(X)I X<)<>2HI_IfT2OTP1IOmMKMT <ai I rMM )32012052<H>M5O3 T2O CIOOsHMM >3T21 CIOOHIY(XM>11YOOI-1 ITH)HI| MOV K IO< 120< 1211SI<|moK3OK3OY(M)4< CHX

7、) K2|KS【Y<M>4込行吋御刑誡故陽|門卩皿無水浹扌Hzj<fc£irtIH B4 *«J 摳警RO I時(shí)Me的訃敏協(xié)降故腎報(bào)警|i<s rC 1 (K)Y<MM)V<M>IDIO< YOIO )I巧*運(yùn)行2磚余込疔fii£時(shí)WlXXSTIp r：Nn |PIO217237M IOO M 1 <)2 Y<M>I -IHMS< U11M IOI M 102 Y<MK>M5O5T l'Y(XX>了130-IIi YOOO )(M5O4 )<130 KIO<

8、; YOIO)248M5<>T卜< YCX)4 )ii-Nn |pic的程序簡(jiǎn)述：pic得電后，通過程序把模塊中的摸擬量壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化成壓力數(shù)字量(dl60),將壓力的 數(shù)據(jù)寄存器dl60的值除以25以校正壓力的實(shí)際值(由特殊功能模擬模塊fx0n-3a的資料可知：因0-10kg 對(duì)應(yīng)的是數(shù)值是0-250,所以壓力與數(shù)值的關(guān)系是1： 25) oWOIRD格式在該系統(tǒng)中我們規(guī)定了電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min,所以同步轉(zhuǎn)速的設(shè)定低于3000轉(zhuǎn)/min對(duì)電機(jī)的 保護(hù)是有好處的。這里我們把轉(zhuǎn)速設(shè)定為不能超過1250轉(zhuǎn)/min,則數(shù)值與通過pid程序運(yùn)算的mv （輸 岀）值dl50

9、（即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速量）的關(guān)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0-250 對(duì)應(yīng)的是0-1250轉(zhuǎn)/min,則數(shù)值與轉(zhuǎn)速的關(guān)系是1： 5）。所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)際值校正數(shù)dl02=dl50X5 10 （其中除以10是因?yàn)樗袑?shí)數(shù)參與pid的sv設(shè)定值d500, pv當(dāng)前值dl60,運(yùn)算都是以1000%加 入的。所以要得到mv輸出值dl50的實(shí)際數(shù)值需要除以10） o因該系統(tǒng)中電機(jī)的轉(zhuǎn)速是與壓力成正比的， 轉(zhuǎn)速加大;壓力也加大?。ㄟ@里要注意：動(dòng)作方向【S3】+1,當(dāng)前值pv, d500設(shè)定值sv, dl60；即bit=l, 選擇逆動(dòng)作）所以將壓力數(shù)字量寄存器dl60用于pi

10、d程序的pv （當(dāng)前）數(shù)字量做為時(shí)刻檢查管內(nèi)的當(dāng) 前壓力狀況。4. 變頻器設(shè)置：（1）上限頻率 prl=50hz； （2）下限頻率 pr2=30hz； （3）基底頻率 pr3=50hz； （4 ）加速時(shí)間 pr7=3s； （5） 減速時(shí)間pr8=3s； （6）電子過電流保護(hù)pr9二電動(dòng)機(jī)的額定電流；（7）起動(dòng)頻率prl3=10hz； （8） du j!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(shè)定端子 25間的頻率設(shè)定為電壓信號(hào)010v, pr73=0； （11）允許所有參數(shù)的讀/寫prl60=0； （12）操作模式 選擇（外部運(yùn)

11、行）pr79=2； （13）其他設(shè)置為默認(rèn)值。5. 系統(tǒng)調(diào)試：（1）將觸摸屏rs232接口與計(jì)算機(jī)連接，將觸摸屏rs422接口與pic編程接口連接，編寫好fx0n-3a偏移 /增益調(diào)整程序，連接好fx0n-3ai/o電路，通過gain和offset調(diào)整偏移/增益。（2）按圖設(shè)計(jì)好觸摸屏畫面，并設(shè)置好各控件的屬性，按圖所示編寫好pic程序，并傳送到觸摸屏和pic。（3）將pic運(yùn)行開關(guān)保持off,程序設(shè)定為監(jiān)視狀態(tài)，按觸摸屏上的按鈕，觀察程序觸點(diǎn)動(dòng)作情況，如 動(dòng)作不正確，檢查觸摸屏屬性設(shè)置和程序是否對(duì)應(yīng)。（4）系統(tǒng)時(shí)間應(yīng)正確顯示。（5）改變觸摸屏輸入寄存器值，觀察程序?qū)?yīng)寄存器的值變化。（6）按圖連接好pic的i/o線路和變頻器的控制電路及主電路。（7）將pic運(yùn)行開關(guān)保持on,設(shè)定水壓調(diào)整為3k