基于PLC變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

基于PLC變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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基于PLC變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘要

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提

高。再加上目前能源緊缺，利用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)，設(shè)

計(jì)高性能、高節(jié)能、能適應(yīng)不同領(lǐng)域的恒壓供水系統(tǒng)成為必然趨勢(shì)。

論文分析了采取變頻調(diào)速方式實(shí)現(xiàn)恒壓供水相對(duì)于傳統(tǒng)的閥門(mén)控制恒壓供水

方式的節(jié)能機(jī)理。通過(guò)對(duì)變頻器內(nèi)置PID模塊參數(shù)的預(yù)置，利用遠(yuǎn)傳壓力表的水

壓反饋量，構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)用水量的變化采取PID調(diào)節(jié)方式，在全流量范圍

內(nèi)利用變頻泵的連續(xù)調(diào)節(jié)和工頻泵的分級(jí)調(diào)節(jié)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)恒壓供水且有效節(jié)能。

依據(jù)供水要求，設(shè)計(jì)了一套由PLC、變頻器、遠(yuǎn)傳壓力表、多臺(tái)水泵機(jī)組等主要設(shè)

備構(gòu)成的全自動(dòng)變頻恒壓供水，具有全自動(dòng)變頻恒壓運(yùn)行、自動(dòng)工頻運(yùn)行和現(xiàn)場(chǎng)

手動(dòng)控制等功能。

關(guān)鍵詞：可編程序控制器,變壓變頻調(diào)速,恒壓供水,PLC

I洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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PLC-BASEDINVERTERCONTRLCONSTANTPRESSUREWATERSUPPLY

SYSTEMDESIGN

ABSTRACT

Withtherapidsocio-economicdevelopmentofwaterqualityandwater

supplysystemstoimprovereliabilityrequirements.Inaddition,the

currentenergyshortage,theuseofadvancedautomationtechnology,control

technologyandcommunicationtechnology,thedesignofhighperformance,

highenergy,abletoadapttodifferentareasofconstantpressurewater

supplysystemhasbecomeaninevitabletrend.

PaperanalyzesthewayVVVFspeedcontrolconstantpressurewater

supplycomparedwiththetraditionalwayofconstantpressurewatersupply

valvetocontroltheenergy-savingmechanism.Converterbuiltbythepreset

parametersofPIDmodule,usingthehydraulicpressuregaugefeedback

Fareastonevolume,constituteaclosed-loopsystem,inaccordancewith

changesinwaterconsumption.Inthispaper,basedonwaterrequirements,

thedesignofasetbythePLC,frequencyconverter,FarEastonpressure,

multi-pumpunitconsistingofmajorequipmentsuchasautomaticfrequency

conversionconstantpressurewatersupply,withautomaticconstant

frequencyoperation,automaticfrequencyrunandon-sitefeaturessuchas

manualcontrol.

KEYWORDS:：

programmablelogiccontroller,VVVFspeedcontrol,constant

pressurewatersupply,PLC

II洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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目錄

前言

.................................................1

第1章緒論

............................................2

1.1本課題設(shè)計(jì)的背景

................................2

1.2本課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容

................................3

1.2.1恒壓供水系統(tǒng)的選型

........................3

1.2.2系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

............................3

1.2.3系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

............................3

1.3系統(tǒng)控制的原理

..................................3

第2章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

..................................5

2.1恒壓供水系統(tǒng)的基本構(gòu)成

..........................6

2.2可編程控制器（PLC）的選型

.......................9

2.2.1PLC概述

...................................9

2.2.2PLC的選型

.................................9

2.3PLC模擬量控制單元的配置以及應(yīng)用

...............12

2.4供水系統(tǒng)主要器件選型

...........................14

2.5PLC及變頻器控制電路

...........................15

2.5.1供水系統(tǒng)電氣主電路

.......................15

2.5.2供水系統(tǒng)控制電路

.........................16

2.6硬件接線(xiàn)圖

.....................................17

2.7控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)及地址分配

.....................19

第3章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

.................................22

3.1PLC梯形圖設(shè)計(jì)

.................................22

3.1.1梯形圖繪制

...............................22

3.1.2梯形圖指令

...............................25

3.1.3程序的結(jié)果以及程序功能的實(shí)現(xiàn)

.............28

3.2系統(tǒng)工作流程圖

.................................29

3.3控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

...............................30

3.3.1啟動(dòng)程序

.................................30

III洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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3.3.2水泵切換程序

.............................31

3.3.3逐臺(tái)停泵程序

.............................31

3.3.4故障處理

.................................31

第4章系統(tǒng)調(diào)試

.......................................32

4.1PLC程序的運(yùn)行和模擬調(diào)試

.......................32

4.2系統(tǒng)總體調(diào)試

...................................32

結(jié)論

................................................33

謝辭

.................................................34

參考文獻(xiàn)

..............................................35

外文資料翻譯

..........................................36

IV洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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前言

隨著各住宅小區(qū)的宿舍樓等一座座高樓拔地而起，相應(yīng)的生活用水量

也大幅度增加。人們對(duì)提高供水質(zhì)量的要求越來(lái)越高，另外人們的節(jié)能意

識(shí)及對(duì)運(yùn)行的可靠性的要求越來(lái)越強(qiáng)。采用變頻器及PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)的無(wú)塔

恒壓供水系統(tǒng)，不僅能提高供水質(zhì)量，而且在節(jié)約能源和運(yùn)行可靠性具有

較好的改善。其中，采用變頻調(diào)速的主要目的是通過(guò)調(diào)速來(lái)恒定用水管道

的壓力以達(dá)到節(jié)能的目的，恒壓供水則是為了滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)流量的要求。

變頻恒壓供水系統(tǒng)已逐漸取代原有的水塔供水系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于多層

住宅小區(qū)生活消防供水系統(tǒng)。然而，由于新系統(tǒng)多會(huì)繼續(xù)使用原有系統(tǒng)的

部分舊設(shè)備（如水泵），在對(duì)原有供水系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造的實(shí)踐中，往往會(huì)

出現(xiàn)一些在理論上意想不到的問(wèn)題。本文介紹的變頻控制恒壓供水系統(tǒng)，

是在對(duì)一個(gè)典型的水塔供水系統(tǒng)的技術(shù)改造實(shí)踐中，根據(jù)盡量保留原有設(shè)

備的原則設(shè)計(jì)的，該系統(tǒng)很好的解決了舊設(shè)備需要頻繁檢修的問(wèn)題，既體

現(xiàn)了變頻控制恒壓供水的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)有效的節(jié)省了資金。

應(yīng)用PLC技術(shù)是為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動(dòng)，減少手動(dòng)操作或撫慰操作，

同時(shí)替代部分繼電器減少機(jī)械觸點(diǎn)的故障，增強(qiáng)可靠性。下面筆者根據(jù)這

方面的工作經(jīng)驗(yàn)談?wù)勗诤銐汗┧到y(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)踐過(guò)程中的一些思路和做

法。

1洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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第1章緒論

1.1本課題設(shè)計(jì)的背景

隨著變壓器調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提

高，變頻恒壓供水系統(tǒng)已逐漸取代原有的水塔供水系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于多層

住宅小區(qū)生活消防供水系統(tǒng)，然而，由于新系統(tǒng)多會(huì)繼續(xù)使用原有系統(tǒng)的

部分舊設(shè)備（水泵），在對(duì)原有供水系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造的實(shí)踐中，往往會(huì)出

現(xiàn)一些理論上意想不到的問(wèn)題。本課題介紹的變頻控制恒壓供水系統(tǒng)很好

的解決了舊設(shè)備需要頻繁檢修的問(wèn)題，既體現(xiàn)了變頻控制恒壓供水的技術(shù)

優(yōu)勢(shì)，同時(shí)有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力，最終達(dá)到高效率的運(yùn)行目

的。

PLC是集自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)于一體的一種新型工

業(yè)控制裝置，已躍居工業(yè)自動(dòng)化三大支柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的首位。

有如下特點(diǎn)：

1．可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)

2．設(shè)計(jì)、安裝容易、維護(hù)工作量少

3．通用性好，組合靈活

4．功能完善，適應(yīng)面廣

5．體積小、功耗低

6．開(kāi)發(fā)周期短、成功率高等

已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)

化的支柱產(chǎn)品，與繼電器、接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠；占位空間??；

價(jià)格上能于繼電器、接觸器控制系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)；易于在現(xiàn)場(chǎng)變更程序；便于使

用、維護(hù)和維修；能直接推動(dòng)電磁閥、接觸器于之相當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)；能向

中央執(zhí)行機(jī)構(gòu)、重要數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。

因此，進(jìn)行變頻恒壓供水系統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以推動(dòng)變頻

恒壓供水系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大PLC在自動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用，具有一定的

經(jīng)濟(jì)和理論研究的價(jià)值。

2洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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1.2本課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容

本設(shè)計(jì)將在以下幾個(gè)方面對(duì)恒壓供水控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和論證。

1.2.1恒壓供水系統(tǒng)的選型

該系統(tǒng)是由儲(chǔ)水系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、回水系統(tǒng)和控制系統(tǒng)（手動(dòng)控制、

自動(dòng)控制）組成，對(duì)象系統(tǒng)由三臺(tái)不同功率的水泵機(jī)組組成，都為常規(guī)變

頻循環(huán)泵，用于模擬正常模式下的生活供水動(dòng)力系統(tǒng)，回水系統(tǒng)采用有機(jī)

玻璃材料結(jié)構(gòu)，以使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有可觀(guān)察性。

1.2.2系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

PLC變頻恒壓供水控制系統(tǒng)由3臺(tái)水泵，一臺(tái)智能型電控柜（包括變

頻器、PLC、交流接觸器、繼電器等），一套壓力傳感器、缺水保護(hù)器，斷

相保護(hù)裝置以及供電主回路等構(gòu)成。

1.2.3系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括plc的程序設(shè)計(jì)和變頻器的功能參數(shù)設(shè)定。這里

主要討論plc的程序設(shè)計(jì)。plc的程序設(shè)計(jì)包括手動(dòng)控制和自動(dòng)控制的程

序設(shè)計(jì)，手動(dòng)部分是通過(guò)按鈕控制水泵在工頻下運(yùn)行和停止，主要考慮系

統(tǒng)調(diào)試或檢修時(shí)用。當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)打到“自動(dòng)”時(shí)，系統(tǒng)能夠進(jìn)入自動(dòng)工作

狀態(tài)，由plc和變頻器聯(lián)合控制各臺(tái)電機(jī)的投入或切除、工頻或變頻運(yùn)行

方式。供水系統(tǒng)共有3臺(tái)泵組電機(jī)，在根據(jù)水壓決定投入泵組臺(tái)數(shù)后，只

有最初投入的電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，其它后投入的電機(jī)則在工頻下全速運(yùn)行，

泵組電機(jī)的切換過(guò)程由邏輯控制單元PLC實(shí)現(xiàn)。

1.3系統(tǒng)控制的原理

通過(guò)安裝在出水管網(wǎng)上的壓力傳感器，把出口壓力信號(hào)變成4-20mA

的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PLC的端口進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，經(jīng)運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比

3洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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較，得出一調(diào)節(jié)參數(shù)，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)

供水量，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定壓力上；當(dāng)用水量超過(guò)一臺(tái)

泵的供水量時(shí)，通過(guò)PLC控制切換器進(jìn)行加減泵。根據(jù)用水量的大小量的

大小由PLC控制工作泵數(shù)量的增減及變頻器對(duì)水泵的調(diào)速，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。

當(dāng)供水負(fù)載變化時(shí)，輸入電機(jī)的電壓和頻率也隨之變化，這樣就構(gòu)成了以

設(shè)定壓力為基準(zhǔn)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。此外，系統(tǒng)還設(shè)有多種保護(hù)功能，尤其

是硬件/軟件備用水泵功能，充分保證了水泵的及時(shí)維修和系統(tǒng)的正常供

水。

4洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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第2章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)PLC的硬件系統(tǒng)、指令系統(tǒng)和編程方法以后，對(duì)于設(shè)計(jì)一個(gè)較大

的PLC控制系統(tǒng)時(shí)，要全面考慮多種因素，不管所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的大小，

一般都要用以下設(shè)計(jì)步驟來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

隨著PLC功能的不斷完善和提高，PLC幾乎可以完成工業(yè)領(lǐng)域的所以

控制任務(wù)。但是PLC還是有最適合它的應(yīng)用場(chǎng)合，所以接到一個(gè)控制任務(wù)

以后，要分析被控對(duì)象的控制過(guò)程和要求，看看用什么控制設(shè)備來(lái)完成該

任務(wù)最合適。其實(shí)現(xiàn)在的可編程不僅處理開(kāi)關(guān)量，而且對(duì)模擬量的處理能

力也很強(qiáng)。所以在很多情況下也可以取代工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（IPC）作為主控

器。

控制對(duì)象以及控制裝置確定后，還要進(jìn)一步確定PLC的控制范圍。一

般來(lái)說(shuō)，能夠反映生產(chǎn)過(guò)程的運(yùn)行情況，能用傳感器直接測(cè)量的參數(shù)，控

制邏輯復(fù)雜的部分都由PLC控制來(lái)完成。

當(dāng)某一個(gè)控制任務(wù)決定由PLC來(lái)完成后。選擇PLC就成為最重要的事

情。一方面是選擇多大容量的PLC，另一方面是選擇什么公司的PLC以及

外設(shè)。

對(duì)第一個(gè)問(wèn)題，首先要對(duì)控制任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，把所有的I/O點(diǎn)

找出來(lái)，包括開(kāi)關(guān)量I/O模擬量I/O以及這些I/O點(diǎn)的性質(zhì)。I/O點(diǎn)是性

質(zhì)主要是指他們是直流信號(hào)還是交流信號(hào)，它們的電源電壓?？刂葡到y(tǒng)輸

出點(diǎn)的類(lèi)型非常關(guān)鍵，如果它們之中既有交流220V的接觸器、電磁閥，又

有直流24V的指示燈，則最后選用的PLC的輸出點(diǎn)有可能大于實(shí)際點(diǎn)數(shù)。

因?yàn)镻LC的輸出點(diǎn)一般是幾個(gè)一組共用一個(gè)公共端，這一組的輸出只能有

一個(gè)電源的種類(lèi)和等級(jí)。

對(duì)于第二個(gè)問(wèn)題，則有以下幾個(gè)方面要考慮：

1.功能方面所有PLC一般都具有常規(guī)的功能，但是對(duì)于某些特殊要

求，就要知道所選用的PLC是否有能力完成控制任務(wù)。如對(duì)PLC與PLC、

PLC與智能儀表以及上位機(jī)之間靈活方便的通訊要求；或?qū)LC的計(jì)算速

度、用戶(hù)程序容量有特殊要求的；或?qū)LC的位置控制有特殊要求等。這

5

洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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就要求用戶(hù)對(duì)市場(chǎng)上流行的PLC品種有一個(gè)詳細(xì)的了解，以便做出正確的

選擇。

2.價(jià)格方面不同廠(chǎng)家的PLC產(chǎn)品價(jià)格相差很大，有些功能類(lèi)似、質(zhì)

量相當(dāng)、I/O點(diǎn)數(shù)相當(dāng)?shù)腜LC的價(jià)格能相差40%以上。在使用PLC較多的情

況下，這樣的差價(jià)必須是需要考慮的。

輸入/輸出信號(hào)在PLC接線(xiàn)端子上的地址分配是進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

的基礎(chǔ)。對(duì)軟件設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，I/O地址分配以后才可以進(jìn)行編程；對(duì)控制柜

和PLC的外圍接線(xiàn)來(lái)說(shuō)，只有I/O地址確定以后，才可以繪制電氣接線(xiàn)圖、

裝配圖，讓裝配人員根據(jù)線(xiàn)路圖和安裝圖安裝控制柜。

2.1恒壓供水系統(tǒng)的基本構(gòu)成

恒壓供水泵站一般需設(shè)多臺(tái)水泵及電機(jī)，這比設(shè)單臺(tái)水泵及電機(jī)節(jié)能

而可靠。配單臺(tái)電機(jī)和水泵時(shí)，它們的功率必須足夠的大，在用水量少時(shí)

開(kāi)一臺(tái)大電機(jī)肯定是浪費(fèi)，電機(jī)選小了用水量大時(shí)供水不足。而且水泵和

電機(jī)都有維修的時(shí)候，備用泵是必要的。恒壓供水的主要目標(biāo)是保持管網(wǎng)

水壓的恒定，水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速套跟隨用水量的變化而變化，這就要用變頻

器為水泵供電。這也有兩種配置方式，一是為每臺(tái)水泵電機(jī)配一臺(tái)變頻器，

這當(dāng)然方便，電機(jī)與變頻器間不需要切換，但是購(gòu)買(mǎi)變頻器的費(fèi)用較高。

另一種方案是數(shù)臺(tái)電機(jī)配一臺(tái)變頻器，變頻器與電機(jī)見(jiàn)可以切換，供水運(yùn)

行時(shí)，一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行，其余水泵工頻運(yùn)行，以滿(mǎn)足不同用水量的需求。

恒壓供水泵站的示意圖，如圖2-1所示，圖中壓力傳感器用于檢測(cè)管

網(wǎng)中的水壓，常裝設(shè)在泵站的出水口。當(dāng)用水量大時(shí)，水壓降低；用水量

小時(shí)，水壓升高。水壓傳感器將水壓的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏骰螂妷旱淖兓徒o

調(diào)節(jié)器。

6

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壓力傳感器

電動(dòng)機(jī)

調(diào)節(jié)器

變頻器

用戶(hù)

水泵

水箱

圖2-1變頻恒壓供水站的基本組成

調(diào)節(jié)器是一種電子裝備,在系統(tǒng)中完成以下幾種功能:

1.設(shè)定水管壓力的給定值，恒壓供水水壓的高低依需要設(shè)定。供水距

離越遠(yuǎn)，用水地點(diǎn)越高，系統(tǒng)所需供水壓力越大。給定值即是系統(tǒng)正常工

作時(shí)的恒壓值，另外有些供水系統(tǒng)可能有多種供水目的，如將生活用水與

消防用水共用一個(gè)泵站，水壓的設(shè)定值可能不只一個(gè)，一般消防用水的水

壓要高一些，調(diào)節(jié)器具有給定值設(shè)定功能，可以以數(shù)字量進(jìn)行設(shè)定，也有

的調(diào)節(jié)器以模擬量方式設(shè)定。

2.接受傳感器送來(lái)的管網(wǎng)水壓的實(shí)測(cè)值。管網(wǎng)實(shí)測(cè)水壓回送到泵站控

制裝置稱(chēng)為反饋，調(diào)節(jié)器實(shí)反饋的接受點(diǎn)。

3.根據(jù)給定值和實(shí)測(cè)值的綜合，依一定的調(diào)節(jié)規(guī)律發(fā)出系統(tǒng)調(diào)節(jié)信

號(hào)。調(diào)節(jié)器接受了實(shí)測(cè)水壓的反饋信號(hào)后，將它與給定值比較，得到給定

值與實(shí)測(cè)值之差。如果給定值大于實(shí)測(cè)值，說(shuō)明系統(tǒng)水壓低于理想水壓，

要加大水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，如果水壓高于理想水壓，要降低水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

這些都是由調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)控制。為了實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的快速性與系統(tǒng)的穩(wěn)定

性，調(diào)節(jié)工作中還有個(gè)調(diào)節(jié)規(guī)律的問(wèn)題，傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律多是比例-

積分-微分調(diào)節(jié)，俗稱(chēng)PID調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)參數(shù)，如P、I、D參數(shù)均是

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可以由使用者設(shè)定的，PID調(diào)節(jié)過(guò)程視調(diào)節(jié)器的內(nèi)部構(gòu)成由數(shù)字式調(diào)節(jié)及

模擬量調(diào)節(jié)兩類(lèi)，以微型計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)器多為數(shù)字調(diào)節(jié)器。

調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)一般式模擬信號(hào)，4~20mA變化的電流信號(hào)或0~10V

間變化的電壓信號(hào)。信號(hào)的量值與前面提到的差值成正比，用于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行

設(shè)備工作。

下面以一個(gè)三泵生活/消防雙恒壓無(wú)塔供水系統(tǒng)為例來(lái)說(shuō)明其工藝過(guò)

程，如圖2-2所示，市網(wǎng)來(lái)水用高低水位控制器EQ來(lái)控制注水閥TV1，它

們自動(dòng)把水注滿(mǎn)儲(chǔ)水池，只要水位低于高水位，則自動(dòng)往水箱中注水。水

池的高/低水位信號(hào)也直接送給PLC，作為低水位報(bào)警用。為了保障供水的

持續(xù)性，水位上下限傳感器高低距離不是相差很大。生活用水和消防用水

共用三臺(tái)泵，平時(shí)電磁閥YV2處于失電狀態(tài)，關(guān)閉消防管網(wǎng)，三臺(tái)泵根據(jù)

生活用水量的多少，按一定的控制邏輯運(yùn)行，使生活用水的恒壓狀態(tài)（生

活用水底恒壓值）下進(jìn)行；當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，電磁閥YV2得電，關(guān)閉生活

用水管網(wǎng)，三臺(tái)泵供消防用水使用，并根據(jù)用水量的大小，使消防供水也

在恒壓狀態(tài)（消防用水高恒壓值）下進(jìn)行。火災(zāi)結(jié)束后三臺(tái)泵再改為生活

供水使用

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消防用水

市網(wǎng)來(lái)水

注水

閥TV1

電磁

閥YV2

生活用水

上水位

高低水位

控制器EQ

水池

下水位

#1

#2

#3

圖2-2生活消防雙恒壓供水系統(tǒng)構(gòu)成圖

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2.2可編程控制器（PLC）的選型

2.2.1PLC概述

可編程控制器，英文稱(chēng)ProgrammableController,簡(jiǎn)稱(chēng)PLC，本課題

中用PLC作為它的簡(jiǎn)稱(chēng)。PLC是用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電控制器。它源于繼電器

控制技術(shù)，但基于電子計(jì)算機(jī)。它通過(guò)運(yùn)行存儲(chǔ)在其內(nèi)存中的程序，把經(jīng)

輸入電路的物理過(guò)程得到的輸入信息，變換為所要求的輸出信息，進(jìn)而再

通過(guò)輸出電路的物理過(guò)程去實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的控制。

PLC基于電子計(jì)算機(jī)，但并不等同于普通計(jì)算機(jī)。普通計(jì)算機(jī)進(jìn)行入

出信息變換時(shí)，大多只考慮信息本身，信息入出的物理過(guò)程一般不考慮的。

而PLC可以通過(guò)它的外設(shè)或通信接口與外界交換信息。其功能要比繼電控

制裝置多的多、強(qiáng)的多。

PLC有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的I/O接口、通信接口，有大容

量的內(nèi)存，有可靠的自身監(jiān)控系統(tǒng)，因而具有以下基本功的功能：

1.邏輯處理功能；

2.數(shù)據(jù)運(yùn)算功能；

3.準(zhǔn)確定時(shí)功能；

4.高速計(jì)數(shù)功能；

5.中斷處理（可以實(shí)現(xiàn)各種內(nèi)外中斷）功能；

6.程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能；

7.聯(lián)網(wǎng)通信功能；

8.自檢測(cè)，自診斷功能。

可以說(shuō)，凡普通小型計(jì)算機(jī)功能實(shí)現(xiàn)的功能，PLC幾乎也都有可以做

到。

像PLC這樣，集豐富功能于一身，是別的電控器所沒(méi)有的，更是傳統(tǒng)

的繼電器控制電路所無(wú)法比擬的。豐富的功能為PLC的廣泛應(yīng)用提供了可

能，同時(shí)，也為節(jié)水行業(yè)的遠(yuǎn)程化、信息化及智能化創(chuàng)造了條件。

2.2.2PLC的選型

在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程

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設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此，工

程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制

任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)

數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較

高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。

1．輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算

I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適量的余量，通常根據(jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，

在增加10%～20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨

時(shí)，還需根據(jù)制造廠(chǎng)商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。

2．存儲(chǔ)器容量的估算

存儲(chǔ)器容量是可編程程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程

序容量是存儲(chǔ)器中用戶(hù)應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小

于存儲(chǔ)器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶(hù)應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量

在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程

序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)替代。

存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒(méi)有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同

公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10～15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的

100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考

慮余量。因此本課題的PLC內(nèi)存容量選擇應(yīng)能存儲(chǔ)2000條梯形圖，這樣才

能在以后的改造過(guò)程中有足夠的空間。

3．控制功能的選擇

該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和

處理速度等特性的選擇。

根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)的變頻調(diào)速恒壓控制的需要，主要介紹以下幾種功

能的選擇。

⑴.控制功能

PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回

路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專(zhuān)用的智能輸入輸出單元完成所

需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。

⑵.編程功能

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離線(xiàn)編程方式：PLC和編程器共用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU

只為編程器提供服務(wù)，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換

到運(yùn)行模式，CPU對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線(xiàn)編程方式可

降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在線(xiàn)編程方式：CPU和編程器各有

自己的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行

數(shù)據(jù)交換，編程器把在線(xiàn)編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，

主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方

便，在大中型PLC中常采用。

五種標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言：順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能模塊圖（FBD）

三種圖形化語(yǔ)言和語(yǔ)句表（IL）、結(jié)構(gòu)文本（ST）兩種文本語(yǔ)言。選用的編

程語(yǔ)言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，還應(yīng)支持多種語(yǔ)音編程序形式，以滿(mǎn)足特殊

控制場(chǎng)合的控制要求。

⑶.診斷功能

PLC的診斷功能硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過(guò)硬件的邏輯判斷確

定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過(guò)軟件對(duì)PLC內(nèi)部的

性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過(guò)軟件對(duì)PLC的CPU與外部輸入輸出等

部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。

PLC的診斷功能的強(qiáng)弱直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，

并影響維修時(shí)間。

4．機(jī)型的選擇

目前，國(guó)內(nèi)眾多的生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)了多種系列功能各異的PLC產(chǎn)品，使

用戶(hù)眼花繚亂、無(wú)所適從，通過(guò)對(duì)輸入/輸出點(diǎn)的選擇、對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇、

對(duì)I/O響應(yīng)時(shí)間的選擇以及輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型的分析，決定使用西門(mén)子

公司生產(chǎn)的S7–200系列的CUP222型號(hào)的可編程控制器作為變頻調(diào)速恒

壓供水系統(tǒng)的控制器。

S7-200PLC是德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)德一種小型PLC，其許多功能達(dá)到

大、中型PLC的水平，而價(jià)格卻和小型PLC一樣，因此，它一經(jīng)退出，即

受到了廣泛的關(guān)注。特別是S7-200CUP22*系列PLC。由于它具有多種功能

模塊和人機(jī)界面（HMI）可供選擇，所以系統(tǒng)的集成非常方便，并且可以很

容易的組成PLC網(wǎng)絡(luò)。

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2.3PLC模擬量控制單元的配置以及應(yīng)用

PLC的普通輸入輸出端口均為開(kāi)關(guān)量處理端口，了使PLC能完成模擬

量的處理,常見(jiàn)的方法是為整體式PLC加配模擬量擴(kuò)展單元。模擬量擴(kuò)展單

元可將外部模擬量轉(zhuǎn)化為PLC可處理的數(shù)字量及將PLC內(nèi)部運(yùn)算結(jié)果數(shù)字

量轉(zhuǎn)換為機(jī)外可以使用的模擬量。模擬量擴(kuò)展單元有單獨(dú)用于

模/數(shù)轉(zhuǎn)換的，單獨(dú)用于數(shù)/轉(zhuǎn)換的，也兼有模/數(shù)和數(shù)/模兩種功能的，

以下介紹S7-200系列PLC的模擬量擴(kuò)展模塊EM235，它具有四路模擬量輸

入及一路模擬量輸入，可以用于恒壓供水控制中。

EM235模擬量工作單元性能指標(biāo)

為能適用各種規(guī)格的輸入、輸出兩，模擬量處理模塊都設(shè)計(jì)成可編程，

而轉(zhuǎn)換生成的數(shù)字量一般具有固定的長(zhǎng)度及格式。模擬量輸出則希望將一

定范圍的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流量或標(biāo)準(zhǔn)電壓量以方便與其他控制接口。

上表中，輸入、輸出信號(hào)范圍欄給出了EM235的輸出、輸入信號(hào)規(guī)格，以

供選用。

校準(zhǔn)及配置

模擬量模塊在接入電路工作前需完成配置及校準(zhǔn)，配置指根據(jù)實(shí)際需

接入的信號(hào)類(lèi)型對(duì)模塊進(jìn)行一些設(shè)定。校準(zhǔn)可以簡(jiǎn)單的理解為儀器儀表使

用前的調(diào)零以及調(diào)滿(mǎn)度。

EM235的安裝使用

1.根據(jù)輸入信號(hào)的類(lèi)型及變化范圍設(shè)置DIP開(kāi)關(guān)，完成模塊的配置工

作。必要時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)工作。

2.完成硬件的接線(xiàn)工作。注意輸入、輸出信號(hào)的類(lèi)型不同，采用不同

的接入方式。為防止空置端對(duì)接線(xiàn)端的干擾，空置端應(yīng)短接。接線(xiàn)還應(yīng)注

意傳感器的線(xiàn)路盡可能短，且應(yīng)使用屏蔽雙絞線(xiàn)，要保證24VDC傳感器電

源無(wú)噪聲、穩(wěn)定可靠。

3.確定模塊安裝入系統(tǒng)時(shí)的位置，并由安裝位置確定模塊的編號(hào)。

S7-200擴(kuò)展單元安裝時(shí)在主機(jī)的右邊依次排列，并從模塊0開(kāi)始編號(hào)。模

塊安裝完畢后，將模塊自帶的接線(xiàn)排插入主機(jī)上的擴(kuò)展總線(xiàn)插口。

4.為了在主機(jī)中進(jìn)行輸入模擬量轉(zhuǎn)換后數(shù)字處理及為了輸出需要在

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模擬量單元中轉(zhuǎn)換為模擬量的數(shù)字量，要在主機(jī)中安排一定的存儲(chǔ)單元。

一般使用模擬量輸入AIW及模擬量輸出AQW單元安排由模擬量模塊送來(lái)的

數(shù)字量及待入模塊轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量輸出的數(shù)字量。而在主機(jī)的變量存儲(chǔ)區(qū)V

區(qū)存放處理產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)。

工作程序編制

EM235的工作程序編制包括以下的內(nèi)容：

1.設(shè)置初始化主程序。在該子程序中完成采樣次數(shù)餓預(yù)置頂及采樣和

單元清零的工作，為開(kāi)始工作做好準(zhǔn)備。

2.設(shè)置模塊檢測(cè)子程序。該子程序檢查模塊的連接的正確性以及模塊

工作的正確性。

3.設(shè)置子程序完成采樣以及相關(guān)的計(jì)算工作。

4.工程所需的有關(guān)該模擬量的處理程序。

S7-200PLC硬件系統(tǒng)的配置方式采用整體式和積木式，即主機(jī)包含一

定數(shù)量的輸入/輸出（I/O）點(diǎn)，同時(shí)還可以擴(kuò)展I/O模塊和各種功能的模

塊。

一個(gè)完整的系統(tǒng)組成如圖3-4所示。

編程工具

CUP主機(jī)擴(kuò)展模塊功能模塊

人機(jī)界面通訊設(shè)備

圖2-3S7-200PLC系統(tǒng)組成

（1）基本單元基本單元（BasicUnit）有時(shí)又稱(chēng)CUP模塊，也有

的稱(chēng)之為主機(jī)或本機(jī)。它包括CUP、存儲(chǔ)器、基本輸入/輸出點(diǎn)和電源等，

是PLC的主要部分。實(shí)際上它就是一個(gè)完整的控制系統(tǒng)，可以單獨(dú)完成一

定的控制任務(wù)。

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（2）擴(kuò)展單元主機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)量不能滿(mǎn)足控制系統(tǒng)的要求時(shí)，用戶(hù)

可以根據(jù)需要擴(kuò)展各種I/O模塊，所能連接的擴(kuò)展單元的數(shù)量和實(shí)際所能

使用的

I/O點(diǎn)數(shù)時(shí)由多種因素共同決定的。

（3）特殊功能模塊當(dāng)需要完成某些特殊功能的控制任務(wù)，需要擴(kuò)展

功能模塊。它們是完成某些特殊控制任務(wù)的一些設(shè)置。

（4）相關(guān)設(shè)備相關(guān)設(shè)備是為了充分和方便地利用系統(tǒng)的硬件和軟

件資源而開(kāi)發(fā)和使用的一些設(shè)備，主要有編程設(shè)備、人機(jī)操作界面和網(wǎng)絡(luò)

設(shè)備等。

（5）工業(yè)軟件工業(yè)軟件是為了更好地管理和使用這些設(shè)備而開(kāi)發(fā)

的與之相配套的程序，它主要由標(biāo)準(zhǔn)工具、工程工具、運(yùn)行軟件和人機(jī)借

口軟件等幾大類(lèi)構(gòu)成。

2.4供水系統(tǒng)主要器件選型

1.供水泵的選擇

根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)的需要，并結(jié)合它所具有的特點(diǎn)，我們選用滬龍公司的

ISG型立式離心泵，它供輸送清水及物理化學(xué)性質(zhì)類(lèi)似于清水的其他液體

之用，適用于工業(yè)和城市給排水、高層建筑增壓送水、園林噴灌、消防增

壓、遠(yuǎn)距離輸送、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設(shè)備配套，使

用溫度T：≤80℃。

2.變頻器的選型

在傳統(tǒng)的變頻控制系統(tǒng)中，變頻器的啟動(dòng)/停止由PLC通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸出

控制，變頻器頻率是由PLC通過(guò)模擬量輸出端口輸出0～5（10）V或4～

20mA信號(hào)控制的，這需要購(gòu)買(mǎi)PLC比較昂貴的模擬量輸出端口模塊。對(duì)變

頻器故障的檢測(cè)是只是由PLC讀取變頻器的故障報(bào)警觸點(diǎn)，只是知道變頻

器出現(xiàn)故障，但具體什么故障并不清楚，需操作人員查詢(xún)變頻器報(bào)警信息

后再閱讀變頻器說(shuō)明書(shū)才知道，這對(duì)于一般值班人員來(lái)說(shuō)太難了。

因此在本系統(tǒng)中PLC對(duì)變頻器的控制是通過(guò)串行通訊的方式實(shí)現(xiàn)的，

西門(mén)子變頻器MicroMaster430是全新一代標(biāo)準(zhǔn)變頻器中的風(fēng)機(jī)和泵類(lèi)變

轉(zhuǎn)矩負(fù)載專(zhuān)家。功率范圍7.5kW至250kW。它按照專(zhuān)用要求設(shè)計(jì)，并使用

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內(nèi)部功能互聯(lián)（Bicol）技術(shù)，具有高度可靠性和靈活性?？刂栖浖梢詫?shí)

現(xiàn)專(zhuān)用功能：多泵切換、手動(dòng)/自動(dòng)切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測(cè)、節(jié)

能運(yùn)行方式等。

PLC通過(guò)自由通訊口方式與變頻器通訊，控制變頻器的運(yùn)

行，讀取變頻器自身的電壓、電流、功率、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間和過(guò)壓、過(guò)流、

過(guò)負(fù)荷等全部報(bào)警信息等參數(shù)。

2.5PLC及變頻器控制電路

2.5.1供水系統(tǒng)電氣主電路

該系統(tǒng)有三臺(tái)水泵，如圖3-1所示，合上空氣開(kāi)關(guān)QS后，當(dāng)交流接觸

器KM1、KM3、KM5主觸點(diǎn)閉合時(shí)，水泵為工頻運(yùn)行；當(dāng)KM2、KM4、KM6主

觸點(diǎn)閉合時(shí)，水泵為變頻運(yùn)行。三個(gè)熱繼電器FR1～FR3分別對(duì)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)

進(jìn)行保護(hù)，避免電動(dòng)機(jī)在過(guò)載時(shí)可能產(chǎn)生的過(guò)熱損壞。

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圖2-4恒壓供水的主電路

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2.5.2供水系統(tǒng)控制電路

如圖2-2所示，0.0～0.5為PLC輸出軟電器觸點(diǎn)，其中0.1、0.3、

0.5控制變頻運(yùn)行電路；0.2、0.4、控制工頻運(yùn)行電路。SAC為轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，

實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)控制切換。當(dāng)SAC切換在手動(dòng)位時(shí)，通過(guò)1SB2～3SB2按鈕

分別起動(dòng)三臺(tái)水泵工頻運(yùn)行；當(dāng)SAC在自動(dòng)位時(shí)，由PLC控制水泵進(jìn)

行變頻或工頻狀態(tài)的起動(dòng)、切換、停止運(yùn)行。

Array

圖2-5恒壓供水系統(tǒng)的控制電路

KA1為缺水保護(hù)電路的中間繼電器觸點(diǎn)，當(dāng)水池缺水或水位不足時(shí)，

配合缺水保護(hù)裝置斷開(kāi)控制電路，切斷主電路，實(shí)現(xiàn)缺水保護(hù)作用。

1．缺水保護(hù)

當(dāng)水池缺水或水位不足時(shí)，若不及時(shí)切斷電源就會(huì)損壞水泵，甚至發(fā)

生事故。本系統(tǒng)設(shè)置了缺水自動(dòng)保護(hù)電路。如圖2-5所示。利用液位繼電

16

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器等裝置時(shí)刻檢測(cè)水池里的水位，經(jīng)電路轉(zhuǎn)換及處理后對(duì)控制回路電源進(jìn)

行控制。水池水位正常時(shí)，控制回路電源接通，系統(tǒng)正常工作。水池缺水

或水位不足時(shí)，液位繼電器K1釋放，系統(tǒng)報(bào)警、指示燈亮并通過(guò)KA1切斷

系統(tǒng)控制電路和主電路，水泵停止，水位正常后，液位繼電器K1吸合，重

新啟動(dòng)系統(tǒng)。

2．缺相相序保護(hù)

水泵工作在三相交流電下，電源發(fā)生缺相時(shí)，電動(dòng)機(jī)中某一相無(wú)電流，

而另外兩相電流會(huì)增大，容易燒壞電動(dòng)機(jī)；另外，為了避免電源相序相反，

電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)水泵抽空的現(xiàn)象，設(shè)置了缺相相序保護(hù)電路,采用缺相相序保護(hù)

電路繼電器KP接在主電路電源進(jìn)線(xiàn)空氣開(kāi)關(guān)之后，三相正常時(shí)，KP得電

吸合，控制電路中KP的1-2觸點(diǎn)吸合，接通PLC控制電路。反之，缺相或

反向時(shí)，KP的1-2觸點(diǎn)斷開(kāi)，會(huì)切斷PLC控制電路，系統(tǒng)停止工作，缺相

相序保護(hù)指示燈亮。

2.6硬件接線(xiàn)圖

系統(tǒng)的硬件連接圖即PLC和系統(tǒng)中各個(gè)硬件的連線(xiàn)。其輸入通道數(shù)字

分辨率為8位，A/D的轉(zhuǎn)換時(shí)間為100us，在模擬量與數(shù)字信號(hào)之間采用光

電隔離，適用于S7-200CUP22*系列PLC。由于PLC為6個(gè)輸出點(diǎn)為一組共

用一個(gè)COM端，而本系統(tǒng)又沒(méi)有剩下單獨(dú)的COM端輸出組，所以通過(guò)一個(gè)

中間繼電器KA的觸點(diǎn)對(duì)變頻器進(jìn)行復(fù)位控制。圖中的Q0.0~Q0.5及

Q1.0~Q1.5為PLC輸出繼電器觸點(diǎn)，它們旁邊的4、6、8等數(shù)字為接線(xiàn)編

號(hào)，可結(jié)合PLC外圍接線(xiàn)圖一起讀圖。

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圖2-6PLC接線(xiàn)圖

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圖2-7變頻器接線(xiàn)圖

2.7控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)及地址分配

PLC要能夠識(shí)別和接受描述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的開(kāi)關(guān)量，同時(shí)要能夠發(fā)出控制

信號(hào)控制一些執(zhí)行設(shè)備，以便對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。PLC是通過(guò)I/O單元

完成此工作的。I/O單元是PLC與外部設(shè)備相互聯(lián)系的通道，能輸入/輸出

多種形式和驅(qū)動(dòng)能力的信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)被控設(shè)備與PLC的I/O接口之間的電

平轉(zhuǎn)換、電氣隔離、串/并轉(zhuǎn)換、A/D與D/A轉(zhuǎn)換等功能。輸入單元接受現(xiàn)

19

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場(chǎng)設(shè)備向PLC提供信號(hào)，包括人為的控制信號(hào)和能描述現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量

信號(hào)，例如由按鈕、限位開(kāi)關(guān)、繼電器觸點(diǎn)、接近開(kāi)關(guān)、撥碼器等提供的

開(kāi)關(guān)量。這些信號(hào)經(jīng)過(guò)輸入電路進(jìn)行濾波、光電隔離、電平轉(zhuǎn)換等處理后，

變成CUP能夠接受和處理的信號(hào)。

根據(jù)以上控制要求統(tǒng)計(jì)控制系統(tǒng)的輸入輸出信號(hào)的名稱(chēng)、代碼及地址

編號(hào)如表2-1及2-2所示。水位上下限信號(hào)分別位I0.1、I0.2，它們?cè)谒?/p>

淹沒(méi)時(shí)為0，露出時(shí)為1。

表2-1輸入輸出點(diǎn)代碼及地址編號(hào)

Array

名稱(chēng)

輸

入

信

號(hào)

手動(dòng)和自動(dòng)消防信號(hào)

水池水位下限信號(hào)

水池水位上限信號(hào)

變頻器報(bào)警信號(hào)

消鈴按鈕

試燈按鈕

遠(yuǎn)程壓力表模擬量變壓值

輸

出

信

號(hào)

1#泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈

1#泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈

2#泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈

2#泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈

3#泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈

3#泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈

生活/消防供水轉(zhuǎn)換電磁閥

水池水位下限報(bào)警指示燈

變頻器故障報(bào)警指示燈

火災(zāi)報(bào)警指示燈

報(bào)警電鈴

變頻器頻率復(fù)位控制

控制變頻器頻率用電電壓

代碼

SA1

SLL

SLH

SU

SB9

SB10

U

KM1，HL1

KM2，HL2

KM3，HL3

KM4，HL4

KM5，HL5

KM6，HL6

YV2

HL7

HL8

HL9

HA

KA

UF

地址編號(hào)

I0.0

I0.1

I0.2

I0.3

I0.4

I0.5

AIW0

Q0.0

Q0.1

Q0.2

Q0.3

Q0.4

Q0.5

Q1.0

Q1.1

Q1.2

Q1.3

Q1.4

Q1.5

AQW0

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表2-2模擬量擴(kuò)展模塊EM235輸入/輸出技術(shù)規(guī)范

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輸入技術(shù)規(guī)范

最大輸出電壓

最大輸入電壓

輸入濾波衰減

分辨率

隔離

輸入類(lèi)型

輸入范圍

電壓?jiǎn)螛O性

電壓雙極性

電流

30VDC

32mA

-3dB，3.1kHz

12位A/D轉(zhuǎn)換器

否

差分

0～10V，0～5V

0～1V，0～500mV

0～100Mv,0～50mV

±10V，±5V，±2.5V

±1V±500mV±250Mv

±100mV,±50mV,

±25mv0～20mA

輸入分辨率

AD轉(zhuǎn)換時(shí)間

模擬輸入階躍響

應(yīng)

共模抑制

共模電壓

4dB,DC到60Hz

信號(hào)電壓加共加模電壓

≤±12V

24VDC電壓范圍

20.4～28.8V設(shè)置時(shí)間，電壓輸

出，電流輸出

數(shù)據(jù)字格式雙

極性，滿(mǎn)量程

單極性，滿(mǎn)量程

-32000～+32000

0～32000

100

m

s

2ms

＜250

h

s

1.5ms到95%

精度

最差情況0～55℃

電壓輸出

電流輸出

典型，25℃

電壓輸出

電流輸出

±2%滿(mǎn)量程

±2%滿(mǎn)量程

±5%滿(mǎn)量程

±5%滿(mǎn)量程

輸出技術(shù)規(guī)范

隔離（現(xiàn)場(chǎng)到邏輯）

信號(hào)范圍

電壓輸出

電流輸出

分辨率，滿(mǎn)量程

電壓

電流

電壓

電流

精度

最差情況0~55℃

電壓輸出

電流輸出

-32000～+32000

0～+32000

±2%滿(mǎn)量程

±2%滿(mǎn)量程

12位

11位

無(wú)

±10

0～20mA

21

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第3章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

3.1PLC梯形圖設(shè)計(jì)

梯形圖是使用的最多的圖形編程語(yǔ)言，被稱(chēng)為PLC的第一編程語(yǔ)言。

梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀(guān)易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被

工廠(chǎng)電氣人員掌握，特別適用于開(kāi)關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱(chēng)為電路或

程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱(chēng)為編程。

PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱(chēng)，如輸入繼電器、

輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實(shí)的物理繼電器，而是

一些存儲(chǔ)單元(軟繼電器)，每一軟繼電器與PLC存儲(chǔ)器中映像寄存器的一

個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)，該存儲(chǔ)單元如果為“1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對(duì)應(yīng)軟

繼電器的線(xiàn)圈“通電”，其常開(kāi)觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，稱(chēng)這種狀態(tài)是該

軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。如果該存儲(chǔ)單元為“0”狀態(tài)，對(duì)應(yīng)軟繼

電器的線(xiàn)圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱(chēng)該軟繼電器為“0”或“OFF”

狀態(tài)，使用中也常將這些“軟繼電器”稱(chēng)為編程元件。

梯形圖兩側(cè)的垂直公共線(xiàn)稱(chēng)為母線(xiàn)，在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時(shí)，為

了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線(xiàn)(左母線(xiàn)和右母線(xiàn))

之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓，母線(xiàn)之間有“能流”從左向右流動(dòng)，

右母線(xiàn)可以不畫(huà)出。

3.1.1梯形圖繪制

根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線(xiàn)圈對(duì)應(yīng)的編

程元件的狀態(tài)，稱(chēng)為梯形圖的邏輯解算，梯形圖中邏輯解算是按從左至右、

從上到下的順序進(jìn)行的。雙恒壓供水系統(tǒng)的梯形圖程序見(jiàn)大圖，子程序見(jiàn)

下圖，對(duì)該程序有幾點(diǎn)說(shuō)明：

1.因?yàn)槌绦蜉^長(zhǎng)，所以讀圖時(shí)請(qǐng)按照網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的順序進(jìn)行；

2.本程序的控制邏輯設(shè)計(jì)針對(duì)的是較少泵數(shù)的供水系統(tǒng)。

22洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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Array洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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24

Array洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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圖3-1梯形圖的子程序

3.1.2梯形圖指令

梯形圖指令包括基本指令、數(shù)值比較指令、字符串指令、轉(zhuǎn)換指令、

計(jì)數(shù)器，定時(shí)器指令、數(shù)字運(yùn)算指令、中斷指令、邏輯操作指令、數(shù)據(jù)，

數(shù)據(jù)傳輸指令、程序流控制指令和其他指令。具體指令如下：

LDSM0.1

CALLSBR_0:SBR0

LDI0.0

MOVR0.9,VD104

NOT

MOVR0.7,VD104

LDSM0.1

OM0.0

INCBVB300

LDI0.0

25

AD>=VD250,VD212

LDNI0.0

AD>=VD250,VD208

OLD

ANM0.1

TONT37,+50

LDT37

AB<=VB301,0

INCBVB301

Array

LDD<=VD250,+1800洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

Array

ANM0.2

TONT38,+100

LDT38

AB>VB301,0

EU

=M0.2

EU

=M0.6

RM2.2,1

RM2.0,1

LDB>VB300,3

MOVB1,VB300

DECBVB301

LDM0.1

OM0.3

=M0.2

LDM2.0

=Q0.5

TONT33,+1

LDT33

EU

=M0.4

LDM0.4

SM2.1,1

INCBVB300

LDM2.1

TONT34,+2

LDT34

EU

=M0.5

RM2.1,1

LDM0.5

SM2.2,1

LDM2.2

TONT39,+30

LDT39

LDB=VB301,0

ASM0.4

EU

INCDVD301

LDD>=VD301,+180

EU

=M0.3

MOVB0,VB301

LDB<>VB301,0

MOVD+0,VD310

LDSM0.1

OM0.0

OM0.6

AB=VB300,1

OQ0.1

ANM3.0

ANM0.4

ANQ0.0

=Q0.1

LDM0.6

AB=VB300,2

OQ0.3

ANM3.0

Array

ANM0.4

26洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

Array

ANQ0.2

=Q0.3

LDM0.6

AB=VB300,3

OQ0.5

OQ0.4

LDB=VB300,1

AB>VB301,0

LDB=VB300,2

AB>VB301,1

ANM0.3

ANM0.4

ANQ0.4

=Q0.5

LDM0.5

OQ0.0

LDB=VB300,2

AB>VB301,0

LDB=VB300,3

AB>VB301,1

OLD

ALD

ANQ0.1

=Q0.0

LDM0.5

OQ0.2

LDB=VB300,3

AB>VB301,0

LDB=VB300,1

AB>VB301,1

OLD

ALD

ANQ0.3

=Q0.2

LDM0.5

OLD

ALD

ANQ0.5

=Q0.4

LDI0.0

=Q1.0

LDI0.1

OM3.1

AI0.2

=M3.1

LDSM0.5

OM3.2

AM3.1

OI0.5

=Q1.1

LDSM0.5

OM3.3

AI0.3

OI0.5

=Q1.2

LDSM0.5

OM3.2

AI0.0

OI0.5

Array

=Q1.3

27洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

Array

LDI0.4

OM3.2

AM3.1

=M3.2

LDI0.4

OM3.3

AM3.1

=M3.3

LDI0.4

OM3.4

AI0.0

3.1.3程序的結(jié)果以及程序功能的實(shí)現(xiàn)

=M3.4

LDM3.1

AM3.2

LDI0.3

AM3.3

OLD

LDI0.0

AM3.4

OLD

OI0.5

=Q1.4

由于PLC在恒壓供水系統(tǒng)中的功能比較多，本程序可分為3部分：主

程序、子程序和中斷程序。系統(tǒng)的一些初始化的工作放在初始化子程序中

完成，這樣可以節(jié)省掃描時(shí)間。主程序的功能最多，如泵切換信號(hào)的生成、

泵組接觸器邏輯控制信號(hào)的綜合以及報(bào)警處理都在主程序。

邏輯運(yùn)算及報(bào)警處理等放在主程序。利用定時(shí)器中斷功能實(shí)現(xiàn)PID控

制的定時(shí)采樣及輸出控制。生活供水時(shí)系統(tǒng)設(shè)定值為滿(mǎn)量程的70%，消防

供水時(shí)系統(tǒng)設(shè)定值為滿(mǎn)量程的90%。在本系統(tǒng)中，只是用比例（P）和積分

（I）控制，其回路增益和時(shí)間常數(shù)可以通過(guò)工程計(jì)算初步確定，但還要進(jìn)

一步調(diào)整以達(dá)到最優(yōu)控制效果。

程序中使用的PLC元器件及其功能如表3-2所示。

表3-2PLC元器件及其功能

Array

器件地址

Array

VD100

VD104

VD108

VD112

功能

過(guò)程變量標(biāo)準(zhǔn)化值

壓力給定值

PI計(jì)算值

比例系數(shù)

器件地址

T38

T39

M0.0

M0.1

功能

工頻泵減泵濾波時(shí)間控制

工頻/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制

故障結(jié)束脈沖信號(hào)

泵變頻啟動(dòng)脈沖

28洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

Array

VD116

VD120

VD124

VD204

積分時(shí)間

積分時(shí)間

微分時(shí)間

變頻起運(yùn)動(dòng)頻率下限

值

M0.3

M0.4

M0.5

M0.6

復(fù)位當(dāng)前變頻運(yùn)行泵脈沖

復(fù)位當(dāng)前變頻運(yùn)動(dòng)泵脈沖

當(dāng)前泵工頻運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)脈沖

新泵變頻啟動(dòng)脈沖

VD208生活供水變頻器運(yùn)動(dòng)

頻率上限值

M2.0泵工頻/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制

VD212消防供水變頻器運(yùn)動(dòng)

頻率上限值

M2.1泵工頻/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制

VD250

VD300

VD301

PI調(diào)節(jié)結(jié)果存儲(chǔ)單元

變頻工作泵的泵號(hào)

工頻運(yùn)行的泵的總臺(tái)

數(shù)

M2.2

M3.0

M3.1

泵工頻/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制

故障信號(hào)總匯

水池水位下限故障邏輯

VD310

T33

倒泵時(shí)間存儲(chǔ)器

工頻/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控

制

M3.2

M3.3

水池水位下限故障消鈴邏輯

變頻器故障消鈴邏輯

T34工頻/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控

制

M3.4火災(zāi)消鈴邏輯

T37工頻泵增泵濾波時(shí)間

控制

3.2系統(tǒng)工作流程圖

1．開(kāi)始

2．初始化程序

3．PLC檢測(cè)給水池液位保護(hù)開(kāi)關(guān)是否動(dòng)作

4．啟動(dòng)第一臺(tái)水泵進(jìn)行變頻工作

5．變頻輸出率是否達(dá)到最大值

6．變頻切換開(kāi)機(jī)程序

29

Array洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

Array

7．變頻輸出率是否達(dá)到最小值

8．逐臺(tái)停泵程序

9．運(yùn)行結(jié)果送到PLC輸出控制水泵運(yùn)行或停機(jī)

10．工作結(jié)束

其工作流程圖如下：

Array

圖3-1系統(tǒng)工作流程圖

3.3控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

3.3.1啟動(dòng)程序

在自動(dòng)運(yùn)行方式下開(kāi)始啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，首先檢測(cè)水池水位，若水池水位

符合設(shè)定水位要求，1#泵變頻交流接觸器吸合，電機(jī)與變頻器連通，變頻

器輸出頻率從0Hz開(kāi)始上升，此時(shí)壓力傳感器檢測(cè)壓力信號(hào)反饋PLC，由

PLC經(jīng)PID運(yùn)算后控制變頻器的頻率輸出；如壓力不夠，則頻率上升至50Hz，

30洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

Array

延時(shí)一定時(shí)間后，將1#泵切換工頻，2#泵變頻交流接觸器吸合，變頻啟動(dòng)

2#水泵，頻率逐漸上升，直至出水壓力達(dá)到設(shè)定壓力，依次類(lèi)推增加水泵。

3.3.2水泵切換程序

如用水量減小，出水壓力超過(guò)設(shè)定壓力，則PLC控制變頻器降低輸出

頻率，減少出水量來(lái)穩(wěn)定出水壓力，若變頻器輸出頻率低于某一設(shè)定值(水

泵出水頻率，一般為25Hz),而出水壓力仍高于設(shè)定壓力值時(shí)，PLC開(kāi)始計(jì)

時(shí)，若在一定時(shí)間內(nèi)，出水壓力降低到設(shè)定壓力，PLC放棄計(jì)時(shí)，繼續(xù)變

頻調(diào)速運(yùn)行；若在一定時(shí)間內(nèi)出水壓力仍高于設(shè)定壓力，根據(jù)先投先停的

原則，PLC將停止正在運(yùn)行的水泵中運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的工頻泵，直至出水壓

力到達(dá)設(shè)定值。

3.3.3逐臺(tái)停泵程序

當(dāng)用戶(hù)用水量較少，若變頻器輸出頻率低于設(shè)定水泵出水頻率而出水

壓力仍高于設(shè)定壓力值時(shí)，延時(shí)一段時(shí)間后根據(jù)先投先停的原則，停止正

在運(yùn)行水泵中運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的工頻泵，直至出水壓力達(dá)到設(shè)定值。若系統(tǒng)

只有一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行且連續(xù)一段時(shí)間頻率低于設(shè)定出水頻率。則切除變

頻運(yùn)行主泵，投入小流量泵，既保護(hù)主泵電動(dòng)機(jī)，又節(jié)約能源。當(dāng)外來(lái)管

網(wǎng)壓力達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)。則控制器完全停止各泵工作，外界管網(wǎng)直接向用

戶(hù)供水。

3.3.4故障處理

變頻故障從冗余設(shè)計(jì)原則考慮，在變頻器發(fā)生故障時(shí)也要不間斷供水。

當(dāng)變頻器突然發(fā)生故障，蜂鳴器報(bào)警，PLC發(fā)指令使全部水泵停機(jī)，然后

1#泵工頻運(yùn)行(若水泵功率大于37KW，則需要采用降壓?jiǎn)?dòng)或其他啟動(dòng)方

式)，經(jīng)一定延時(shí)后根據(jù)壓力變化情況再使2#泵工頻運(yùn)行。此時(shí)，PLC切換

泵則根據(jù)實(shí)際水壓的變化在工頻泵間切換。當(dāng)出現(xiàn)水池?zé)o水停機(jī)、電動(dòng)機(jī)

欠壓、過(guò)壓、錯(cuò)相、電機(jī)故障等情況時(shí)，均能由蜂鳴器發(fā)出警報(bào)聲。所有

故障解決，恢復(fù)正常后，自啟動(dòng)前也要發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

31洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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第4章系統(tǒng)調(diào)試

4.1PLC程序的運(yùn)行和模擬調(diào)試

PLC程序編制完成后，將PLC和計(jì)算機(jī)用電纜連接，將程序傳給PLC，

PLC可以單獨(dú)運(yùn)行程序，也可以在計(jì)算機(jī)上在線(xiàn)運(yùn)行程序。在線(xiàn)工作方式

時(shí)，可以在線(xiàn)編輯軟件，方便了調(diào)試程序和監(jiān)控PLC的運(yùn)行狀況。

在模擬調(diào)試中，我們主要目的是檢查程序的流程是否正確，硬件需要

PLC、電纜、微機(jī)、24V直流電源。調(diào)試時(shí)，輸入各種按鈕輸入信號(hào)，檢查

PLC的輸出是否和預(yù)期的輸出相符，PLC的輸出端子并不需要真正的連接執(zhí)

行單元，我們只需要根據(jù)PLC上面的I/O指示燈來(lái)判斷正確與否。通過(guò)計(jì)

算機(jī)模擬調(diào)試后，說(shuō)明PLC的軟件基本上問(wèn)題不會(huì)太大。

4.2系統(tǒng)總體調(diào)試

功能測(cè)試完成后并檢查完線(xiàn)路后就可以開(kāi)始系統(tǒng)總體調(diào)試了，內(nèi)容包

括：

1.手動(dòng)方式下，能否正常啟動(dòng)和停止各臺(tái)泵；

2.自動(dòng)方式下，給變頻器持續(xù)欠壓信號(hào)，系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)1、2、3

的變頻和工頻投入，最后全部工作在工頻方式；給變頻器持續(xù)超壓

信號(hào)，能否實(shí)現(xiàn)泵的工頻/變頻順序切除；

3.系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，是否滿(mǎn)足先投先停，先停先投的既定原則；

4.給外部故障信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)能否停止運(yùn)行；

5.模擬器中一臺(tái)水泵發(fā)生故障，系統(tǒng)能否繼續(xù)運(yùn)行，故障處理是否正

確；

6.給PLC輸入變頻器故障信號(hào)，檢查PLC能否自動(dòng)轉(zhuǎn)入全自動(dòng)工頻運(yùn)

行方式；

7.自動(dòng)方式下，模擬電壓發(fā)生微調(diào)，系統(tǒng)能否工作在一臺(tái)變頻、一臺(tái)

工頻的基本穩(wěn)定狀態(tài)；

32洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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結(jié)論

恒壓供水技術(shù)因采用變頻器改變電動(dòng)機(jī)電源頻率，而達(dá)到調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)

速改變水泵出口壓力，比靠調(diào)節(jié)閥門(mén)的控制水泵出口壓力的方式，具有降

低管道阻力、減少截流損失的效能。由于變量泵工作在變頻工況，在其出

口流量小于額定流量時(shí)，泵轉(zhuǎn)速降低，減少了軸承的磨損和發(fā)熱，延長(zhǎng)泵

和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械使用壽命。實(shí)現(xiàn)恒壓自動(dòng)控制，不需要操作人員頻繁操作，

降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人力。

水泵電動(dòng)機(jī)采用軟啟動(dòng)方式，按設(shè)定的加速時(shí)間加速，避免電動(dòng)機(jī)啟

動(dòng)時(shí)的電流沖擊，對(duì)電網(wǎng)電壓造成波動(dòng)的影響，同時(shí)也避免了電動(dòng)機(jī)突然

加速造成泵系統(tǒng)的振動(dòng)。由于變量泵工作在變頻工作狀態(tài)，在其運(yùn)行過(guò)程

中其轉(zhuǎn)速是由外供水量決定的，故系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中可節(jié)約可觀(guān)的電能，

其經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。正因?yàn)槿绱耍到y(tǒng)具有收回投資快，而長(zhǎng)期受

益，其產(chǎn)生的社會(huì)效益也是非常巨大。

在實(shí)際應(yīng)用中，采用PLC控制恒壓供水，還能容易地隨時(shí)修改控制程

序，以改變各元件的工作時(shí)間和工作狀況，滿(mǎn)足不同情況要求。與繼電器

或硬件邏輯電路控制系統(tǒng)相比，PLC控制系統(tǒng)具有更大的靈活性和通用性。

33洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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謝辭

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三年的求學(xué)生涯在師長(zhǎng)、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿(mǎn)囊，

在論文即將付梓之際，思緒萬(wàn)千，心情久久不能平靜。偉人、名人為我所

崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一位平凡的人，我的指導(dǎo)

老師***老師，我不是您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學(xué)

嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，視野雄闊，為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。授人以魚(yú)

不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，使我不僅接受了全新的思想觀(guān)念，

樹(shù)立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式，從論文題目的選定到論

文寫(xiě)作的指導(dǎo)，經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥，再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟,常常讓我有“山重

水復(fù)疑無(wú)路,柳暗花明又一村”的感覺(jué)。

在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的

順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)和朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)

接受我誠(chéng)摯謝意！

最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過(guò)我的良師益友和同學(xué)，

以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者。

34洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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35洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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外文資料翻譯

Inthehigh-endmarket,PLCandindustrialPCsomethingtogether,

becausetheindustrialPCinthedataintegrationandcommunication

capabilitiestotheuseralotoftemptation.

EuropeanleaderinthePLC,SiemensA&DandSchneiderElectric,

providesapowerfulhigh-endcontrollerfamily,regardlessofPLCor

industrialPC,andatthesametimepromotingthefieldofPLCand

industrialPCdevelopment.

TherecentannouncementbySiemensS7-400PLCseriesof

significantperformanceincrease,theCPUperformanceoftheprevious

3timesthecommunicationscapacityis2timestheprevious.Siemens

isstillthemosthigh-endoftheS7-400series,anincreaseofanother

innovation:communicationsprocessorwithintegrated4-portEthernet

switch.Theneedforexternalswitch,theEthernetcanbeusedfor

small-scalemodeloftheeconomy.However,thecommunications

processorrealdifferenceisthatfromnowonitisahigherstage

ofdevelopmenttomiddle-class,atahigherstage,Siemenswilluse

high-endPLCandintegratedProfanedV3switchexternaldevices,can

providereal-timecontrol.

SchneiderElectrichasdevelopedasubstantialhigh-endCPU's

performance,theintroductionofthenewUnitysoftwareprogramming,

XMLdataformat.Intheembeddedwebserverandmulti-port

communication,thenewfunctionsoftheCPUmoreandmorelikePC.

Integrateddesignoftheplatform

MitsubishiElectricPLCwillbethefurtherdevelopmentof2-3

years,andnowthehorizon:multi-processorandsystemplatform."From

theuserspointofviewmeansthatfunctionblockscanbeplacedon

aplate",PLCandnetworkofexpertsbelievethatHughTasker,"These

canincludestandardPLCtechnology,butamixofmotioncontroland

36洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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processcontrol,orfull-featuredPCperformance,theuseofSCADA

orlocalprogramSoftHMItechnology."

Thedevelopmentofwhatisit?Inhisview,theusers,thebiggest

benefitisthesimplifiedcontrolsystem."Donothavetointegrate

alotofPLC,theyareconnected,andthenoperationandmaintenance,

andnowmanyofthesystemwillreducethenumberofPLC,andeven

theintroductionofa.Thiscangreatlysavetimeforinstallation

andmaintenance,thedurabilityofthewholesystemisalsomore.

Healsospeculatedthefuture,"inaverylongperiodoftime,

BluetoothtechnologyandwirelessEthernettechnologywillbemore

extensive.Itwillfirststartinasmallarea,butintermsof

reliability,durabilityandeasyacceptancewillbeimproved,

manufacturerswillbelikelytoseektheapplicationofwireless

technologymayonedayeventhemostbasiccabletheyhavenotbeen

saved.

B&RAutomationisasupplierofcontrolproducts,theprovision

ofindustrialPC,butcomparedtootherPLCmanufacturers,whichin

thefieldofPLCisalsoquitealongtime.Buttheyneverdwellon

thePCandthePLCwhichweakstrongtogetherinthecommondevelopment.

B&Randnowseethedevelopmentofsomeopportunity,perhapsboth

tothecontinuousintegrationoftechnology.

"Inthepastfewyears,theclassicdevelopmentofprogrammable

logiccontrollerhasalwaysbeentotheembeddedPCtechnology

development,"B&RBusinessManagerAntonMeindlthink,"PC

technology