哈工大課程設(shè)計變頻給水設(shè)備的恒壓給水控制系統(tǒng)

HarbinInstituteofTechnology課程設(shè)計說明書〔論文〕課程名稱：電氣傳動自動控制系統(tǒng)設(shè)計題目：變頻給水設(shè)備的恒壓給水控制系統(tǒng)院系：電氣工程及其自動化班級：xxx設(shè)計者：xxx學(xué)號：xxxx指導(dǎo)教師：楊明、陳宏鈞設(shè)計時間：2023年1月11日-2023年1月15日哈爾濱工業(yè)大學(xué)教務(wù)處哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書姓名：院〔系〕：電氣工程及自動化專業(yè)：工業(yè)自動化班號：任務(wù)起至日期：2023年1月10日至2023年1月15日課程設(shè)計題目：變頻給水設(shè)備的恒壓給水控制系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)和設(shè)計要求：該設(shè)計題目要求利用西門子S7200PLC，觸摸屏TP177B和G120變頻器，以及給水系統(tǒng)模擬器，設(shè)計一個變頻給水設(shè)備的恒壓給水控制系統(tǒng)，并通過實驗調(diào)試實現(xiàn)該系統(tǒng)的各種設(shè)計功能。技術(shù)指標(biāo)：在用戶流量變化時可自動調(diào)節(jié)供水量，使給水壓力穩(wěn)定在設(shè)定值附近，穩(wěn)態(tài)誤差不大于5％，調(diào)節(jié)時間小于10s。工作量：1〕控制系統(tǒng)總體設(shè)計；2〕PLC程序設(shè)計；3〕變頻器參數(shù)設(shè)定；4〕實驗設(shè)備線路連接；5〕在實驗設(shè)備上進行系統(tǒng)的局部調(diào)試和聯(lián)合調(diào)試；6〕整理設(shè)計文件，撰寫設(shè)計說明書。設(shè)計的成果應(yīng)包括：1〕控制系統(tǒng)各部件間的接線圖。2〕PLC程序清單。3〕變頻器參數(shù)設(shè)定清單。工作方案安排：(學(xué)時安排為1周，但考慮實驗的安排，需分散在2周內(nèi)完成)第1階段——接受任務(wù)和根本實驗。全體開會，布置任務(wù)，組成設(shè)計小組〔每組4人〕。之后參加1次實驗，了解變頻器的根本操作方法并熟悉實驗設(shè)備。第2階段——系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試實驗之后進入系統(tǒng)設(shè)計階段，根據(jù)設(shè)計要求，查閱有關(guān)文獻，合作完成系統(tǒng)設(shè)計、PLC編程以及變頻器參數(shù)設(shè)計。系統(tǒng)設(shè)計完成后，進入實驗室，在實際裝置上進行調(diào)試，在調(diào)試過程中不斷改良原設(shè)計方案，最終滿足課程設(shè)計要求。調(diào)試完成后需進行驗收。第3階段——撰寫設(shè)計報告。同組設(shè)計者及分工：本設(shè)計組由4人組成，協(xié)作完成設(shè)計任務(wù)，具體分工如下：xxx：PLC程序設(shè)計、實驗設(shè)備線路連接；xxx：變頻器參數(shù)設(shè)定、實驗設(shè)備線路連接；xxx：實驗設(shè)備線路連接；xxx：控制系統(tǒng)總體設(shè)計；指導(dǎo)教師簽字___________________年月日教研室主任意見：教研室主任簽字___________________年月日*注：此任務(wù)書由課程設(shè)計指導(dǎo)教師填寫1控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案該設(shè)計題目要求利用西門子S7200PLC、TP177B觸摸屏和G120變頻器，以及恒壓供水模擬器，設(shè)計一個變頻給水設(shè)備的恒壓給水系統(tǒng)，并通過實驗調(diào)試實現(xiàn)該系統(tǒng)的各種設(shè)計功能。變頻給水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理變頻給水設(shè)備由變頻控制柜、穩(wěn)流罐、水泵機組、儀表、閥門及管路、基座等組成，適用于一切需要增高水壓，恒定流量的供水系統(tǒng)。其簡化結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：從市政管網(wǎng)來的低壓水源，經(jīng)過水泵增壓后，為用戶提供穩(wěn)定的供水。圖1變頻給水系統(tǒng)簡化結(jié)構(gòu)變頻給水能自動24小時維持恒定壓力，并根據(jù)壓力信號自動啟動備用泵，無級調(diào)整壓力，供水質(zhì)量好。在工業(yè)和民用中應(yīng)用十分廣泛。變頻給水系統(tǒng)采用一個電位器設(shè)定壓力〔也可采用面板設(shè)定壓力〕，采用一個壓力傳感器檢測管網(wǎng)中壓力，壓力傳感器將信號送入變頻器PID回路，PID回路處理之后，送出一個水量增加或減少信號，控制水泵馬達的轉(zhuǎn)速。為了節(jié)約本錢同時提高水泵效率，系統(tǒng)中一般配有多臺水泵。只有一個泵由變頻器供電，工作于變頻調(diào)速狀態(tài)，其他泵或不運行，或直接連接到電網(wǎng)上運行于工頻狀態(tài)。當(dāng)用水量較小時，只有一個泵工作于變頻狀態(tài)，在PID控制下自動調(diào)節(jié)給水壓力，如在一定延時時間內(nèi)，壓力還是缺乏，那么對該泵進行變頻/工頻切換〔即將該泵與變頻器脫開，直接連接到電網(wǎng)上運行〕，然后利用變頻器啟動另一臺水泵，提高供水量使實際管網(wǎng)壓力與設(shè)定壓力相一致。隨著用水量的減少，變頻器自動減少輸出頻率或切除某一個工頻運行的水泵，減少供水量，使實際管網(wǎng)壓力仍然與設(shè)定壓力相一致。恒壓給水控制系統(tǒng)的組成為了實現(xiàn)無人值守自動供水，可采用PLC〔CPU224XP〕和變頻器〔G120〕，組成恒壓給水自動控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。工作時，變頻器內(nèi)部的PID調(diào)節(jié)器根據(jù)由電位器設(shè)定的壓力給定，以及從用戶管路中檢測的實際壓力，經(jīng)運算后調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率，從而自動調(diào)節(jié)水泵的供水量，使實際壓力與給定壓力一致。PLC的作用是：根據(jù)操作面板上的發(fā)令元件〔如啟動按鈕〕啟動變頻器，并根據(jù)變頻器計算的壓力超限指示信號，結(jié)合合理的控制邏輯發(fā)出控制指令到泵站，決定哪臺泵啟動，是工頻運行還是通過變頻器變頻運行。圖2恒壓給水控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由于在實驗室不可能真的安裝供水管路，在控制系統(tǒng)中泵站的功能是利用電子模擬器來模擬實現(xiàn)的。如圖2所示，模擬器接收變頻器發(fā)出的輸出頻率信號，及各個泵的啟動控制信號，根據(jù)流體特性計算出用戶管路的可能壓力，將這個估計值作為實際壓力信號，反應(yīng)給PID調(diào)節(jié)器。模擬器上的數(shù)碼管可以顯示給定壓力和實際壓力。此外在模擬器上還可以改變用戶的用水量，使壓力出現(xiàn)波動，進而觀察控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。圖3是模擬器與上位機PLC程序、變頻器和電動機的接線結(jié)構(gòu)示意圖，有了模擬器后，給水壓力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就完整了，可以像在實際系統(tǒng)上一樣進行逼真的調(diào)試，以檢驗硬件和軟件設(shè)計的正確性。圖3給水系統(tǒng)接線圖恒壓給水控制系統(tǒng)的實現(xiàn)功能工作方式選擇利用模擬器上的開關(guān)S5實現(xiàn)工作方式選擇功能：自動方式和手動方式。自動方式下的控制要求在自動方式下，用模擬器上的PB1和PB2按鈕來控制系統(tǒng)的啟動和停止。系統(tǒng)啟動后，要求能夠?qū)崿F(xiàn)壓力調(diào)節(jié)、壓力超限判斷、水泵切換等功能。系統(tǒng)停止時，所有泵均不工作。系統(tǒng)啟動時模擬器上指示燈L1亮，停止時L1滅。壓力調(diào)節(jié)功能：用模擬器上的電位器P1設(shè)定給水壓力，壓力設(shè)定值及從模擬器反應(yīng)的實際壓力，作為變頻器的模擬輸入信號，經(jīng)變頻器內(nèi)部PID功能模塊的運算后，調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率，改變水泵的供水流量，從而調(diào)節(jié)給水壓力使其跟隨給定值。調(diào)節(jié)模擬器上的電位器P2可改變用戶流量，從而觀察控制系統(tǒng)的抗擾特性。壓力超限判斷功能：當(dāng)實際壓力超過〔給定值＋閥值〕時，延時5秒后，變頻器的某一開關(guān)量輸出端為高電平，為PLC提供壓力超上限的檢測信號，同時模擬器上指示燈L4亮。當(dāng)實際壓力低于〔給定值－閥值〕時，變頻器的另一開關(guān)量輸出端為高電平，為PLC提供壓力超下限的檢測信號，同時模擬器上指示燈L5亮。當(dāng)壓力超上限或超下限的時間超過20S后，L6亮，作為報警指示。當(dāng)壓力正常時，開關(guān)量輸出為低電平，且指示燈滅。水泵切換功能：系統(tǒng)中共有2個水泵，但只有1個變頻器，所以任何時刻只能有1個泵在變頻器驅(qū)動下工作于變頻狀態(tài)，另1個泵或者不工作，或者直接接到電網(wǎng)上工作于工頻狀態(tài)。系統(tǒng)啟動后，假設(shè)當(dāng)前沒有泵在運行，那么啟動1號泵，并使其工作于變頻狀態(tài)。運行過程中，假設(shè)檢測到壓力超下限，說明供水缺乏，那么將當(dāng)前工作泵切換到工頻狀態(tài)，然后用變頻器驅(qū)動另1個泵。假設(shè)檢測到壓力超上限，那么說明供水量過大，那么應(yīng)停止當(dāng)前工作于工頻狀態(tài)的泵，僅保存變頻泵在工作。水泵的切換控制由PLC實現(xiàn)，由PLC向模擬器提供泵的控制信號。假設(shè)1號泵工作于變頻狀態(tài)，那么要求向模擬器上PUM1輸入端提供1Hz的方波信號；假設(shè)1號泵工作于工頻狀態(tài)，那么要求向PUM1輸入端提供高電平；假設(shè)1號泵停止，那么要求向PUM1輸入端提供低電平。2號泵的控制與1號泵相似，不同在于要向PUM1輸入端提供控制信號。為了便于觀察，要求用L2和L3指示燈分別顯示1號泵和2號泵的控制信號。手動方式下的控制要求在手動方式下，用模擬器上的PB1和PB2按鈕來控制系統(tǒng)的啟動和停止。系統(tǒng)啟動后，利用模擬器上的電位器P1直接設(shè)定變頻器輸出頻率，手動調(diào)節(jié)P1到達期望的給水壓力。手動方式下只有1號泵工作于變頻狀態(tài)。系統(tǒng)停止時，所有泵均不工作。系統(tǒng)啟動時模擬器上指示燈L1亮，停止時L1滅。調(diào)節(jié)模擬器上的電位器P2可改變用戶流量，從而觀察控制系統(tǒng)的抗擾特性。2變頻器的參數(shù)設(shè)定G120變頻器根本知識根本特點SINAMICSG120是SINAMICS變頻器系列的新成員，能夠完美地滿足低壓范圍內(nèi)的高性能應(yīng)用需求。與其他SINAMICS系列產(chǎn)品相比，將為用戶帶來獨一無二的驅(qū)動技術(shù)靈活性，全新SINAMICSG120變頻器以其模塊化的設(shè)計〔功率模塊、控制單元和BOP〕及其平安保護功能〔集成化的故障平安保護〕、通訊能力和能量回饋等各種創(chuàng)新功能而卓爾不群。功率范圍涵蓋0.37~90kw,可適用于各種驅(qū)動解決方案。模塊種類SINAMICSG120是一個由多種不同功能單元組成的模塊化變頻器，兩種主要的單元是：控制單元和功率單元?？刂茊卧梢砸詭追N不同的方式對功率模塊和所接的電機進行控制和監(jiān)控。它支持與本地或中央控制的通訊并且支持通過監(jiān)控設(shè)備和輸入\輸出端子的直接控制。功率模塊支持的電機的功率范圍為0.37Kw到90Kw。功率模塊由控制單元里的微處理器進行控制。高性能的IGBT電機電壓脈寬調(diào)制技術(shù)和可選擇的脈沖頻率的采用，使得電機運行極為靈活可靠，多方面的保護功能可以為電機提供更高一級的保護。功能參數(shù)碼變頻器的根本功能被細化為“功能參數(shù)碼〞，存儲在變頻器中供使用時調(diào)用和配置。功能參數(shù)碼較多的變頻器一般根據(jù)功能參數(shù)碼的用途和性質(zhì)分為假設(shè)干種類。功能參數(shù)碼的結(jié)構(gòu)由參數(shù)碼和參數(shù)值組成，使用時先確定功能參數(shù)碼，再確定參數(shù)值。G120變頻器參數(shù)的類型讀寫參數(shù)：可以修改和顯示的參數(shù)，以P開頭只讀參數(shù)：不可修改的參數(shù)，用于顯示內(nèi)部的變量，以r開頭變頻器參數(shù)設(shè)定恢復(fù)出廠設(shè)定按下表1順序設(shè)定參數(shù)使變頻器的控制單元恢復(fù)出廠缺省設(shè)定值：表1變頻器出廠參數(shù)設(shè)置參數(shù)或操作描述P0003=1標(biāo)準(zhǔn)級：允許對最常用的參數(shù)進行設(shè)定P0004=0所有的參數(shù)P0010=30調(diào)試參數(shù)，出廠設(shè)置P0970=1將參數(shù)恢復(fù)為出廠默認(rèn)值操作面板顯示“BUSY〞STARTER將顯示進度條變頻器參數(shù)恢復(fù)完成后，P0970=0;禁用P0010=0；準(zhǔn)備就緒快速參數(shù)化按自己所設(shè)計的所有參數(shù)值，依次設(shè)定參數(shù)，完成變頻器控制單元的根本功能設(shè)定。如表2所示。表2快速參數(shù)化P0003=3專家級：僅限于高級用戶P0004=0所有的參數(shù)P0010=1快速調(diào)試P0100=0電源頻率為50HZP0205=0重載P0300=1異步電機P0304=400v電機的額定電壓P0305=4.7A電機的額定電流P0307=2.2Kw電機的額定功率P0308=0.82電機的功率因數(shù)P0309=0額定的電機效率，由電機內(nèi)部計算得出P0310=50電機的額定頻率是50HZP0311=1420電機的額定轉(zhuǎn)速為1420r/minP0314=22:4-極電機P0320=0電機的磁化電流P0335=0自冷方式，電機由安裝在軸上的風(fēng)扇同電機轉(zhuǎn)動進行冷卻P0400=0無編碼器P0500=0重載P0610=2報警并跳閘P0640=150電機的過載銀因子P0700=2接線端子作為命令源P0701=1利用實驗裝置操作面板上的DI0開關(guān)實現(xiàn)變頻器的啟停P0727=0選擇為西門子P1000=1MOP設(shè)定值P1080=0最小頻率為0HzP1082=50最大頻率為50HzP1300=20無傳感器的矢量控制P1500=0無主設(shè)定值P3900=1進行電機參數(shù)計算并將在快速調(diào)試中未被修改的參數(shù)復(fù)位為出廠設(shè)置注意：快速參數(shù)化后，修改參數(shù)P0776=1〔使AO0為電壓型輸出〕繼續(xù)實驗前，修改參數(shù)P003=3(可訪問所有參數(shù))變頻器運行時，可通過參數(shù)r0000觀察變頻器的輸出頻率。AI0〔1〕模擬量輸入的標(biāo)定AI0(1)比例關(guān)系設(shè)定圖4AI0(1)比例關(guān)系設(shè)定AI0比例關(guān)系設(shè)定：0V----0%P757.0(AI0)=0;P758.0=05V----100%P759.0=5;P760.0=100轉(zhuǎn)換結(jié)果存放在：r755.0AI1比例關(guān)系設(shè)定：0V----0%P757.1(AI1)=0;P758.1=05V----100%P759.1=5;P760.1=100轉(zhuǎn)換結(jié)果存放在：r755.1具體設(shè)定見表3。表3AI0〔1〕模擬量輸入的標(biāo)定P0756=0單極性電壓輸入P0757.0=0AI0標(biāo)定值x1[V/mA]P0758.0=0.0AI0標(biāo)定值y1該參數(shù)以P2000的百分?jǐn)?shù)表示X1所對應(yīng)的值P0759.0=5AI0標(biāo)定值X2[V/mA]P0760.0=100AI0標(biāo)定值y2該參數(shù)以P2000的百分?jǐn)?shù)表示X2所對應(yīng)的值P0757.1=0AI1標(biāo)定值x1[V/mA]P0758.1=0.0AI1標(biāo)定值y1該參數(shù)以P2000的百分?jǐn)?shù)表示X1所對應(yīng)的值P0759.1=5AI1標(biāo)定值X2[V/mA]P0760.1=100AI1標(biāo)定值y2該參數(shù)以P2000的百分?jǐn)?shù)表示X2所對應(yīng)的值A(chǔ)O0〔1〕比例關(guān)系設(shè)定圖5AO0比例關(guān)系設(shè)定AO0比例關(guān)系設(shè)定：0%------0VP777.0(AO0)=0P778.0(AO0)=0100%-------5V(10mA)P779.0(AO0)=100P780.0(AO0)=10(mA)AO1輸出變頻器實際頻率具體設(shè)定見表4.表4AO0〔1〕比例關(guān)系設(shè)定P777.0(AO0)=0P778.0(AO0)=0P779.0(AO0)=100P780.0(AO0)=10(mA)P771.0=21ACTFREQ.加法器、減法器生成過壓、欠壓設(shè)定信號〔1〕加法器、減法器生成過壓、欠壓設(shè)定信號圖6運算比例設(shè)置將閥值存儲在設(shè)定點參數(shù)中P2800=1ACTIVEFREEBLOCKP2889=10圖7ADD運算過壓設(shè)定信號＝壓力設(shè)定〔AI0〕＋閥值〔10〕P2869.0=r755.0〔壓力設(shè)定，AI0〕P2869.1=2889〔閥值〕P2802.4=1ACTIVEADD1圖8SUB運算欠壓設(shè)定信號＝壓力設(shè)定〔AI0〕－閥值〔10〕P2873.0=r755.0〔壓力設(shè)定，AI0〕P2873.1=2889〔閥值〕P2802.6=1ACTIVESUB1具體設(shè)定見表5。表5加法器、減法器生成過壓、欠壓設(shè)定信號P2800=1ACTIVEFREEBLOCKP2889=5上下界限的百分比P2869.0=r755.0壓力設(shè)定，AI0P2869.1=2889閾值P2802.4=1ACTIVEADD1P2873.0=r755.0壓力設(shè)定，AI0P2873.1=2889閾值P2802.6=1ACTIVESUB1〔2〕比擬器產(chǎn)生過壓、欠壓輸出指示〔比擬器有2個，比擬器2的參數(shù)為P2887,P2888〕圖9CMP運算利用比擬器1產(chǎn)生過壓指示(IFAI1>=AI0+10%OUT=H)：P2885.0=755.1(實際壓力：AI1)P2885.1=r2870(過壓設(shè)定信號)P732.0〔1〕=2886(DO1輸出比擬結(jié)果)P2802.12=3ACTIVECMP1利用比擬器2產(chǎn)生欠壓指示(IFAI1<=AI0-10%OUT=H)：P2887.0=P2874(欠壓設(shè)定信號)P2887.1=755.1(實際壓力：AI1)P733.0〔1〕=2888(DO2輸出比擬結(jié)果)P2802.13=3ACTIVECMP2具體設(shè)定見表6。表6比擬器產(chǎn)生過壓、欠壓輸出指示P2885.0=755.1實際壓力：AI1P2885.1=r2870過壓設(shè)定信號P732.0=r2886DO1輸出比擬結(jié)果P732.1=r2886DO1輸出比擬結(jié)果P2802.12=3ACTIVECMP1P2887.0=P2874欠壓設(shè)定信號P2887.1=755.1實際壓力：AI1P733.0=r2888DO2輸出比擬結(jié)果P733.1=r2888DO2輸出比擬結(jié)果P2802.13=3ACTIVECMP2PID調(diào)節(jié)設(shè)置圖10PID調(diào)節(jié)設(shè)置1PID給定和反應(yīng)參數(shù)設(shè)定：P2200=1.0(enablePID)P2254=0P2253=755.0(給定為壓力設(shè)定：AI0)P2264=755.1(反應(yīng)為實際壓力：AI1)圖11PID調(diào)節(jié)設(shè)置2調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)定和輸出限幅：P2280=10(KP)P2285=10(KI)P2291=100(uplimit)P2292=0(lowlimit)具體設(shè)置見表7。表7PID設(shè)置P2200=1.0enablePIDP2254=0P2253=755.0給定為壓力設(shè)定：AI0P2264=755.1反應(yīng)為實際壓力：AI1P2280=7KPP2285=9KIP2291=100uplimitP2292=0lowlimit數(shù)據(jù)組選擇變數(shù)據(jù)組cds0復(fù)制到cds1P0809.0=0P0809.1=1P0809.2=1(Copycds0to1)圖12CDS選擇定義DI1為CDSbit0用來切換數(shù)據(jù)組 P702=99P810=722.1(DI1)具體設(shè)置見表8。表8數(shù)據(jù)組選擇P0809.0=0P0809.1=1P0809.2=1Copycds0to1P702=99P810=722.1DI1頻率給定源的設(shè)定圖13頻率給定源設(shè)置主給定采用bico(變量連接)方式P1000=0〔不通過P1000選擇頻率給定源〕P1070.0=755.0(主給定中cds0:AI0)P1070.1=2294(主給定中cds1:PIDoutput)具體設(shè)定見表9。表9頻率給定源設(shè)定P1000=0不通過P1000選擇頻率給定源P1070.0=755.0主給定中cds0:AI0P1070.1=2294主給定中cds1:PIDoutputP776=1。3．系統(tǒng)的軟件設(shè)計PLC程序設(shè)計的思想按照控制要求編寫梯形圖程序，因為程序設(shè)計比擬簡單，將程序編寫思想總結(jié)如下：將系統(tǒng)分為啟動后處于低于下限值的1號泵單獨工作狀態(tài)M0.0，檢測到超下限信號后并進行延時后的1號泵工頻、2號泵變頻工作狀態(tài)M0.1，進入正常狀態(tài)后的1號泵工頻、2號泵變頻工作狀態(tài)M0.2，超過上限值進行延時后的1號泵停止、2號泵變頻的工作狀態(tài)M0.3，進入正常狀態(tài)后的1號泵停止、2號泵變頻的工作狀態(tài)M0.4，再次超下限信號后并進行延時后的1號泵變頻、2號泵工頻工作狀態(tài)M0.5共6個狀態(tài)進行互相切換。根據(jù)設(shè)計要求，每次檢測到超上限、超下限后都經(jīng)過一定的延時，在梯形圖設(shè)計時將計時器輸出給一個PV值為1的計數(shù)器，使信號得以保持并控制相應(yīng)的輸出，并同時注意定時器和計數(shù)器的清零信號設(shè)置。按照設(shè)計要求，假設(shè)泵工作于變頻狀態(tài)，那么要求向模擬器上PUMP輸入端提供1Hz的方波信號；假設(shè)泵工作于工頻狀態(tài)，那么要求向PUMP輸入端提供高電平；假設(shè)泵停止，那么要求向PUMP輸入端提供低電平。在進行梯形圖設(shè)計時采用并聯(lián)方式實現(xiàn)，變頻時需要的1Hz方波信號通過在相應(yīng)程序中串聯(lián)一個SM0.5即可實現(xiàn)。PLC程序設(shè)計清單對各功能按鍵、指示燈、開關(guān)信號進行定義，根據(jù)電路圖進行連線，所用到的變量地址如圖14所示。圖14變量地址對應(yīng)表主程序中通過開關(guān)S5進行自動和手動功能的選擇，S5開通時為自動模式，S5關(guān)斷圖15控制模式選擇開關(guān)選擇賦值給數(shù)據(jù)選擇位進行控制方式選擇，控制邏輯梯形圖如圖16所示。圖16數(shù)據(jù)選擇控制運行狀態(tài)由L1燈指示，控制邏輯梯形圖如圖17所示。圖17運行指示燈控制中選擇自動控制方式時，進行如下的程序控制。首先通過PB1、PB2控制變頻器的啟停，控制邏輯梯形圖如圖18所示。圖18變頻器啟?？刂飘?dāng)檢測到壓力超上限時，L4燈亮，控制邏輯梯形圖如圖19所示。圖19壓力超上限指示控制當(dāng)檢測到壓力超下限時，L5燈亮，控制邏輯梯形圖如圖20所示。圖20壓力超下限指示控制當(dāng)檢測到壓力超上限或壓力超下限時，進行10秒鐘計時，超過10秒鐘，那么故障報警燈L6燈閃爍報警，控制邏輯梯形圖如圖21所示。圖21故障指示燈控制當(dāng)壓力超上限后進行5秒計時，控制邏輯梯形圖如圖22所示。圖22壓力超上限后5秒計時控制當(dāng)壓力超下限后進行5秒計時，控制邏輯梯形圖如圖23所示。圖23壓力超下限5秒計時控制當(dāng)PB2按下時，變頻器停止，復(fù)位所有泵控制狀態(tài)位，控制邏輯梯形圖如圖24所示。圖24變頻器停止控制當(dāng)PB1按下，變頻器啟動且沒有泵工作時，先啟動1號泵，控制邏輯梯形圖如圖25所示。圖25啟動1號泵控制當(dāng)檢測到壓力超下限5秒后，本泵切換到工頻運行，變頻器啟動另一個泵，控制邏輯梯形圖如圖26所示。圖26壓力超下限控制當(dāng)檢測到壓力超上限5秒后，本泵繼續(xù)調(diào)頻控制，關(guān)閉另一個泵，控制邏輯梯形圖如圖27所示。圖27壓力超上限控制用L2燈模擬指示1號泵的工作狀態(tài)，L2滅表1號泵停止工作，L2亮表1號泵工頻運行，L2閃爍表1號泵變頻運行，控制邏輯梯形圖如圖28所示。圖281號泵工作狀態(tài)模擬控制用L3燈模擬指示2號泵的工作狀態(tài)，L3滅表2號泵停止工作，L3亮表2號泵工頻運行，L3閃爍表2號泵變頻運行，控制邏輯梯形圖如圖29所示。圖292號泵工作狀態(tài)模擬控制手動模式時，用模擬器上的PB1和PB2按鈕來控制系統(tǒng)的啟動和停止。系統(tǒng)啟動后，利用模擬器上的電位器P1直接設(shè)定變頻器輸出頻率，手動調(diào)節(jié)P1到達期望的給水壓力。手動方式下只有1號泵工作于變頻狀態(tài)。系統(tǒng)停止時，所有泵均不工作。系統(tǒng)啟動時模擬器上指示燈L1亮，停止時L1滅。調(diào)節(jié)模擬器上的電位器P2可改變用戶流量，從而觀察控制系統(tǒng)的抗擾特性?？刂七壿嬏菪螆D如圖30所示。圖30手動模式下的控制4調(diào)試過程及結(jié)果調(diào)試過程根據(jù)題目要求進行端口分配和完成目標(biāo)確定根據(jù)要求進行PLC程序的初步編寫以及對模擬器進行硬件接線熟悉掌握變頻器的參數(shù)設(shè)定方法，并理解變頻器各參數(shù)的含義。對G120變頻器進行參數(shù)設(shè)定進行變頻器、模擬器以及PLC之間的聯(lián)合調(diào)試，使得模擬器的輸出電