基于三菱PLC控制的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要本設(shè)計(jì)是專門對(duì)日常用水而設(shè)計(jì)的恒壓供水控制系統(tǒng)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀以及系統(tǒng)的控制要求，制定出了一套適合此系統(tǒng)的控制方案?？刂品桨钢?，硬件設(shè)計(jì)主要對(duì)可編程控制器〔PLC〕機(jī)型、變頻器機(jī)型以及電機(jī)泵組的機(jī)型做出了選擇，同時(shí)還對(duì)系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)進(jìn)行了規(guī)劃和分配。在軟件設(shè)計(jì)局部，針對(duì)控制要求畫出了系統(tǒng)的流程圖，并且還對(duì)每一局部的流程圖進(jìn)行了功能的解釋，使讀者能更加輕松的了解整個(gè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)情況。在此課題中，還采用了MCGS組態(tài)軟件，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視與模擬運(yùn)行，很直觀的再現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。最后，還對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)行調(diào)試，運(yùn)行結(jié)果說明該系統(tǒng)具有水壓穩(wěn)定、硬件組成簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠和操作方便等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：恒壓供水；可編程控制器；變頻器；組態(tài)軟件AbstractThisdesignisspeciallydesignedforwaterconstantpressurewatersupplycontrolsystem.Accordingtotherequirementsofthecurrentresearchathomeandabroadandthesystemcontrol,developasetofcontrolschemesuitableforthesystem.Inthecontrolscheme,thehardwaredesignismainlytotheprogrammablelogiccontroller(PLC)model,frequencyconverterandmotorpumpsetmodelmadeachoice,butalsoonthesysteminputandoutputpointsofplanningandallocation.Insoftwaredesignpart,accordingtodrawtheflowchartofthesystem,andtherequiredcontrolandflowchartofeverypartofthefunctionofexplanation,sothatreaderscanmoreeasilyunderstandthesoftwaredesignofthewholesystem.Inthistopic,alsoadoptedtheMCGSconfigurationsoftware,tomonitorandcontrolsystem’ssimulate,intuitivereproducetheactualsituationofthescene.Finally,thedebuggingofthewholesystemrunning,theresultsonthesurfaceofthesystemhasstablepressure,simplestructure,reliableoperationandconvenientoperation.Keywords:Constantpressurewatersupply；ProgrammablelogicController；Inverter；Configurationsoftware目錄摘要IAbstractII目錄III第一章緒論11.1本課題的目的及研究意義21.2恒壓供水系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀21.3恒壓供水系統(tǒng)的控制要求3第二章恒壓供水控制系統(tǒng)方案論證42.1恒壓供水控制系統(tǒng)分析42.2恒壓供水控制方案比擬42.3供水方式與控制方案的選擇5第三章恒壓供水控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)63.1恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)備選型63.1.1PLC機(jī)型的選擇63.1.2變頻器機(jī)型的選擇63.1.3電動(dòng)機(jī)機(jī)型的選擇83.1.4水泵機(jī)型的選擇83.2PLC輸入輸出接點(diǎn)分配93.3PLC中內(nèi)部觸點(diǎn)的分配93.4PLC輸入輸出接線原理圖設(shè)計(jì)93.5系統(tǒng)控制流程圖的設(shè)計(jì)11第四章恒壓供水系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)134.1電機(jī)啟動(dòng)的介紹說明134.1.1程序的準(zhǔn)備與啟動(dòng)134.1.2電動(dòng)機(jī)工頻與變頻狀態(tài)切換的流程圖與梯形圖144.1.3七段速度切換的流程圖與梯形圖164.2工變頻電機(jī)的滿載與防負(fù)壓運(yùn)行214.3電機(jī)過載報(bào)警21第五章MCGS組態(tài)軟件的簡(jiǎn)介與運(yùn)用225.1MCGS組態(tài)軟件簡(jiǎn)介225.2MCGS組態(tài)軟件界面模型的建立235.3MCGS數(shù)據(jù)庫(kù)及設(shè)備窗口參數(shù)的建立245.3.1MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立245.3.2MCGS設(shè)備窗口參數(shù)的建立255.4恒壓供水系統(tǒng)的MCGS與PLC聯(lián)機(jī)調(diào)試27第六章控制系統(tǒng)程序的調(diào)試286.1系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試286.2程序調(diào)試中出現(xiàn)的故障與解決方案29小結(jié)30致謝31參考文獻(xiàn)32附錄33附錄1PLC源程序清單33附錄2元器件清單38第一章緒論日常生活用水中水的品質(zhì)要求越來(lái)越高，同時(shí)變頻器也在不斷的開展中，恒壓變頻供水控制系統(tǒng)因?yàn)樗Ｗo(hù)環(huán)境、節(jié)約能源、使用方便等特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在了高層的居民住宅和大局部的城市水網(wǎng)供水之中。恒壓變頻供水系統(tǒng)使用的是變頻調(diào)速，這是一種無(wú)極調(diào)速，整個(gè)系統(tǒng)通過水管中實(shí)時(shí)變化的水壓，來(lái)不斷反響給控制器，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過處理之后，再反響給變頻器進(jìn)行水壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)。當(dāng)用水量發(fā)生劇烈變化時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)能迅速作出反響，使整個(gè)水管中的水壓維持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的值，以到達(dá)居民的日常用水要求，恒壓變頻供水系統(tǒng)是當(dāng)今社會(huì)中比擬先進(jìn)和節(jié)能環(huán)保的供水系統(tǒng)。變頻器的內(nèi)置功能是十分強(qiáng)大的，如何更換的利用好它的功能，使其更簡(jiǎn)潔方便的實(shí)現(xiàn)控制要求，對(duì)合理使用整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備、減少初期投入和后期維護(hù)的費(fèi)用、保證設(shè)備已經(jīng)供水的質(zhì)量等有著重要意義。恒壓變頻供水系統(tǒng)如今已經(jīng)能適用于絕大局部的用水場(chǎng)合，并且相較于以往的供水方式，有諸多的優(yōu)點(diǎn)，因此選擇恒壓變頻的方式進(jìn)行供水是非常好的。1.1本課題的目的及研究意義水，是我們生活中必須的自然資源。如今我國(guó)大局部地區(qū)水嚴(yán)重缺乏，節(jié)水已經(jīng)成為當(dāng)今國(guó)家必須要做的一件事。在我國(guó)，飲用水和電能稀缺，長(zhǎng)久以來(lái)在城市供水、高層住房供水、工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)供水等方面水平一直比擬低下，自動(dòng)化程度低。集中表現(xiàn)在用水頂峰期，水的供應(yīng)量普遍低于使用量，出現(xiàn)管網(wǎng)壓力下降，出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀況，此時(shí)將會(huì)造成能源的浪費(fèi)，同時(shí)還會(huì)使水管炸裂和用水設(shè)備的損壞。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，風(fēng)機(jī)和泵累負(fù)載大概占了我國(guó)年總耗電量的80%，這很大程度上與我國(guó)工作效率低下、控制方式落后的供水設(shè)備有關(guān)。相關(guān)信息顯示，目前水泵的效率不超過60%，大量的能量正在被浪費(fèi)掉。因此，運(yùn)用水泵供水節(jié)能技術(shù)，設(shè)計(jì)高可靠性、高運(yùn)行效率的給水系統(tǒng)對(duì)于社會(huì)開展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。恒壓變頻供水系統(tǒng)自20世紀(jì)80年代以來(lái)，世界各國(guó)先后吧它變成工業(yè)應(yīng)用，以顯示出其強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)能力。使用該供水系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)明顯的節(jié)能效果，從而提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，這在資源日益匱乏的今天顯得更加突出。因此，研究恒壓供水控制系統(tǒng)，對(duì)于提高供水能效，提高人民的生活狀況，減少能源消耗，具有十分重大的歷史意義。1.2恒壓供水系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著科學(xué)技術(shù)的推進(jìn)，變頻調(diào)速技術(shù)的日益完備，以PLC來(lái)控制變頻器調(diào)速為核心的現(xiàn)代供水系統(tǒng)代替了曾經(jīng)的人工控制電機(jī)泵組的供水方式。早期，國(guó)外生產(chǎn)的變頻器頻率控制主要功能僅限于起重調(diào)速、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、電機(jī)啟動(dòng)和制動(dòng)控制、VVVF比控制和許多保護(hù)功能。在恒壓供水控制系統(tǒng)的應(yīng)用中，變頻器只作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。為了到達(dá)供水需求不一致大小時(shí)，保證管網(wǎng)水壓穩(wěn)定，要求在外部為變頻器提供壓力控制器和壓力繼電器，對(duì)壓力進(jìn)行閉環(huán)控制。總體上看，我國(guó)電力拖動(dòng)的科研水平和國(guó)際先進(jìn)水平比，仍然差距較大。國(guó)內(nèi)幾乎所有的產(chǎn)品都是普通的V/f控制，僅有少量的樣機(jī)采用矢量控制，因此需要大量的從國(guó)外進(jìn)口。所以研究變頻調(diào)速恒壓給水系統(tǒng)在學(xué)術(shù)界有很重要的意義。恒壓供水系統(tǒng)的控制要求(1)共有3臺(tái)水泵，按設(shè)計(jì)要求2臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用，運(yùn)行與備用10天輪換一次；(2)用水頂峰時(shí)，1臺(tái)工頻全速運(yùn)行，1臺(tái)變頻運(yùn)行；低谷時(shí)，只需1臺(tái)變頻運(yùn)行；(3)3臺(tái)水泵分別由電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3拖動(dòng),而3臺(tái)電動(dòng)機(jī)又分別由變頻接觸器KM1、KM3、KM5和工頻接觸器KM2、KM4、KM6控制如圖1-1所示:圖1-1主電路原理圖(4)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由變頻器的七段調(diào)速來(lái)控制，七段速度與變頻器的控制端子的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1-1所示：表1-1七段速度與變頻器的控制端子的對(duì)應(yīng)關(guān)系速度1234567接點(diǎn)RHRHRHRH接點(diǎn)RMRMRMRM接點(diǎn)RLRLRLRLHz15202530354045(5)變頻器的七段速度及變頻運(yùn)行與工頻運(yùn)行的轉(zhuǎn)換由水管壓力繼電器的壓力上下限觸點(diǎn)控制；(6)水泵投入工頻運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的過載由熱繼電器保障，并有報(bào)警信號(hào)提示；(7)變頻器的有關(guān)參數(shù)自行設(shè)定；(8)實(shí)驗(yàn)時(shí)KM1、KM3、KM5并聯(lián)接變頻器與電動(dòng)機(jī)，KM2、KM4、KM6用指示燈代替；壓力繼電器的壓力上限接點(diǎn)與下限接點(diǎn)分別用按鈕來(lái)代替；運(yùn)行與備用10天輪換一次改為30s輪換一次。第二章恒壓供水控制系統(tǒng)方案論證恒壓供水控制系統(tǒng)分析社會(huì)開展到現(xiàn)在，水的品質(zhì)越來(lái)越高，供水的方式也越來(lái)越節(jié)能和高效。如今，常見的供水方式有高位水箱供水、氣壓水罐供水〔無(wú)塔供水〕和變頻供水三種。首先，高位水箱供水方式受到水泵的揚(yáng)程和樓層的高度的影響，頂層的住戶會(huì)出現(xiàn)水壓缺乏的現(xiàn)象，因此此方式有嚴(yán)重的缺乏之處，故已經(jīng)逐漸被淘汰。對(duì)于第二種無(wú)塔供水方式，它可以不受樓層高度影響，對(duì)各層用戶都實(shí)現(xiàn)恒壓供水，相對(duì)于第一種供水方式，已經(jīng)有很大的提高，但其也有缺點(diǎn)，其系統(tǒng)必須在變壓狀態(tài)下工作，要保持一定的“絕壓比〞，因此耗能較大。對(duì)于第三種恒壓變頻供水方式，它消除了水泵的富裕揚(yáng)程以節(jié)省能耗，還充分利用了城市管網(wǎng)的余壓，更加擁有節(jié)能的成效。恒壓供水控制方案比擬〔1〕數(shù)字邏輯電路控制方式這類控制電路難以完成水泵機(jī)組全部軟啟動(dòng)、全流量變頻調(diào)整，往往采用一臺(tái)電機(jī)穩(wěn)定于變頻運(yùn)行，其余電機(jī)均為工頻狀況的形式。因此，控制精度不夠、電機(jī)泵組切換時(shí)水壓波動(dòng)大、調(diào)試較繁瑣、工頻電機(jī)起動(dòng)時(shí)有沖擊、抗干擾能力差，但其價(jià)格低廉?！?〕單片機(jī)控制方式這類控制方式比邏輯電路先進(jìn)一些，但在應(yīng)付不同水管、不同供水形式時(shí)，調(diào)試較復(fù)雜；附加功能時(shí)往往要對(duì)電路進(jìn)行更改，浪費(fèi)時(shí)間且不方便。電路的可靠性和抗干擾能力都不是特別好?！?〕繼電器控制方式繼電器是指當(dāng)輸入量或鼓勵(lì)量，到達(dá)某些特定的狀態(tài)時(shí)，能在一個(gè)或多個(gè)電器輸出電路中產(chǎn)生突變的一種器件。如今繼電器已使用在日常及工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，他們比以往的控制方式具有更高的可靠性。但是，這也隨之帶來(lái)了一些問題。如絕大多數(shù)控制繼電器都是長(zhǎng)期消耗和疲勞工作條件下發(fā)生的，容易損壞。在滿載運(yùn)行的情況下，大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲，同時(shí)也使用了巨額的電能。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是人工接線、裝配，如果有簡(jiǎn)單的變化，也需要花費(fèi)巨額時(shí)間及人力和金錢去修正、安裝和調(diào)試。用繼電器控制的電泵現(xiàn)在顯然不能滿足高要求，一旦報(bào)廢，將很難維修?！?〕采用PLC來(lái)控制PLC是一種為“工業(yè)環(huán)境〞下而專門設(shè)計(jì)出來(lái)的計(jì)算機(jī)，它采用了嚴(yán)格的制造工藝，能夠防粉塵、防噪聲，并且在強(qiáng)烈的空間磁場(chǎng)干擾下或者變化劇烈的環(huán)境溫度下仍然能夠穩(wěn)定正常工作，故其具有非常大的運(yùn)行可靠性。例如日本三菱設(shè)備公司制造的F系列PLC平均可靠運(yùn)行時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。同時(shí)相對(duì)于以為的單片機(jī)工業(yè)控制系統(tǒng)中，使用PLC控制具有更大的靈活性，并且控制功能完善，安裝接線簡(jiǎn)單等諸多特點(diǎn)，在工業(yè)控制中取得了非常廣泛的應(yīng)用。從PLC的外部接線來(lái)說，使用PLC組成的恒壓供水控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到非常小的地步，發(fā)生故障的情況也就大大減少[10]。供水方式與控制方案的選擇因?yàn)榱硗鈨煞N供水方式較第三種方式有明顯的缺乏之處，因此，此課題選用“恒壓變頻〞的方式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本課題的恒壓供水控制系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)供水過程中的各種控制信號(hào)和當(dāng)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)省時(shí)、高效的原那么，自動(dòng)進(jìn)行綜合分析，確定下一個(gè)工作狀態(tài)。為此，控制系統(tǒng)要求共有3臺(tái)水泵，要求2臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用，運(yùn)行與備用10天輪換一次；用水頂峰時(shí)，1臺(tái)工頻全速運(yùn)行，1臺(tái)變頻運(yùn)行；用水低谷時(shí)，只需1臺(tái)變頻運(yùn)行；主控運(yùn)行過程是，恒壓供水的PLC控制系統(tǒng)啟動(dòng)，第一個(gè)周期內(nèi)1#電機(jī)工頻運(yùn)行，2#電機(jī)變頻運(yùn)行，3#電機(jī)備用。PLC根據(jù)水壓上下限觸點(diǎn)的導(dǎo)通情況，來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻電機(jī)的7段速度的選擇，每當(dāng)水壓下限來(lái)臨，變頻器的頻率輸出增加，直至工頻電機(jī)與變頻電機(jī)滿負(fù)載運(yùn)行。當(dāng)?shù)诙€(gè)周期來(lái)臨，2#電機(jī)工頻運(yùn)行，3#電機(jī)變頻運(yùn)行，1#備用，工作狀態(tài)同上；以此類推，第三個(gè)周期3#電機(jī)工頻運(yùn)行，1#電機(jī)變頻運(yùn)行，2#備用。三個(gè)狀態(tài)的完成，周期為1個(gè)月，下一個(gè)月來(lái)臨時(shí)，重復(fù)上述步驟。根據(jù)上述過程，我們?cè)诖藭r(shí)選擇第4種方案—采用PLC來(lái)控制。PLC控制方式比其他三種控制方式更加穩(wěn)定可靠，價(jià)格廉價(jià)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且可根據(jù)實(shí)際情況輕松的改變PLC的程序。因此，我們選擇以PLC為控制器的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)此課題。第三章恒壓供水控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)備選型3.1.1PLC機(jī)型的選擇由控制要求可知，本設(shè)計(jì)共有7個(gè)輸入點(diǎn)、11個(gè)輸出點(diǎn)，I/O實(shí)際需18點(diǎn)。為今后工藝改良與功能擴(kuò)充留有余地，在實(shí)際統(tǒng)計(jì)I/O點(diǎn)數(shù)根底上，一般加10-20％余量，再考慮PLC產(chǎn)品本身規(guī)格[1]，選擇FX2N-48MR-001型PLC，其I/O總點(diǎn)數(shù)為48點(diǎn)，即輸入與輸出各有24個(gè)接點(diǎn)，與其它PLC的比擬，三菱PLC編程直觀易懂，學(xué)習(xí)起來(lái)輕松，并且其指令集豐富，并且相對(duì)于其他的PLC產(chǎn)品，三菱的產(chǎn)品價(jià)格有一定的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)選用此型號(hào)的PLC控制器[2]。三菱FX2N-48MR型PLC實(shí)物圖如圖3-1所示。圖3-1FX2N--48MR型PLC實(shí)物圖變頻器機(jī)型的選擇在交流異步電動(dòng)機(jī)的諸多變速方式中，變頻調(diào)速的性能優(yōu)異，調(diào)速范圍廣，靜態(tài)穩(wěn)定性優(yōu)異，運(yùn)行效率高；使用通用變頻器對(duì)籠型異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，由于使用方便、可靠性高，并且經(jīng)濟(jì)效益顯著，得到了大量的推廣[3]。變頻器選擇中，應(yīng)按電動(dòng)機(jī)的額定功率及額定電流、額定電壓綜合考慮，合理選擇變頻器的參數(shù)，與用電設(shè)備配套。由于變頻器產(chǎn)生的高階級(jí)波動(dòng)的影響，對(duì)補(bǔ)償電容的影響較大，在選擇電容器時(shí)需選擇帶電抗器的電容器，最好使用帶消諧裝置的電容器組[8]。恒壓供水系統(tǒng)控制的參數(shù)不多，但仍需綜合各種信息綜合確定控制模型，變頻裝置應(yīng)充分考慮與其它控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息傳遞地能力，以便更好觀察變頻器的各種狀態(tài)及更合理的控制，充分展現(xiàn)各種裝置在同一系統(tǒng)中現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的潛力，到達(dá)動(dòng)態(tài)、互補(bǔ)、可靠運(yùn)行的目的[9]。變頻器組裝及接線中，應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)產(chǎn)品安裝使用手冊(cè)實(shí)施，各種輔助方式，如裝置環(huán)境條件確實(shí)保，接地平安措施都該預(yù)留到位，否那么會(huì)直接減少變頻器的使用壽命和效率，還會(huì)造成對(duì)其它系統(tǒng)干擾情況。特別是環(huán)境溫度的變化，尤為重要，變頻器發(fā)熱量龐大，安裝在柜內(nèi)時(shí)要考慮散熱的情況，必要時(shí)需增設(shè)通風(fēng)裝置，對(duì)大功率變頻器尤為重要[3]。變頻器是變頻調(diào)速系統(tǒng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的硬件，通過頻率的改變實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。變頻器的選擇必頒根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率和電流進(jìn)行選擇。此設(shè)計(jì)采用的是三菱的型號(hào)的變頻器，其具有先進(jìn)的磁通矢量控制功能、強(qiáng)大的擴(kuò)展能力、簡(jiǎn)單的操作及維護(hù)等。相較于其他品牌的變頻器，三菱的產(chǎn)品價(jià)格具有一定的優(yōu)勢(shì)，且在穩(wěn)定性上，更加得到廣闊用戶的肯定，故此課題選用該型號(hào)的變頻器。變頻器實(shí)物圖如圖3-2所示。圖3-2變頻器實(shí)物圖電動(dòng)機(jī)機(jī)型的選擇異步電機(jī)主要用作電動(dòng)機(jī)，其功率范圍從幾瓦到上萬(wàn)千瓦，是日常生活中應(yīng)用最廣泛的電動(dòng)機(jī)，為多種機(jī)械設(shè)備提供動(dòng)力，例如機(jī)床，中下型軋鋼設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵等，都采用三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。異步電動(dòng)機(jī)被廣泛應(yīng)用，是由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、本錢和價(jià)格低、鞏固耐用、運(yùn)行可靠、運(yùn)行效率較高并有適用于多種機(jī)械負(fù)載的工作特性。缺點(diǎn)是需要從電網(wǎng)吸收滯后的無(wú)功功率，功率因數(shù)總小于1。本課題中采用Y90L-2型號(hào)的電動(dòng)機(jī)，此型號(hào)的電動(dòng)機(jī)，使用的功率為，匹配變頻器，剛好適用[5]，電動(dòng)機(jī)的實(shí)物圖如圖3-3所示。圖3-3電動(dòng)機(jī)的實(shí)物圖水泵機(jī)型的選擇在水泵方面，必須要考慮以下幾個(gè)因素，①流量；②揚(yáng)程；③管道系統(tǒng)的壓力差〔揚(yáng)程的損失〕；④管道系統(tǒng)的數(shù)據(jù)等。綜上考慮，此課題采用IS50-32-160A型號(hào)的水泵進(jìn)行供水，，揚(yáng)程H=，故此型號(hào)的水泵已經(jīng)可以滿足一般供水的要求[6]，水泵的實(shí)物圖如圖3-4所示。圖3-4水泵的實(shí)物圖PLC輸入輸出接點(diǎn)分配根據(jù)恒壓供水控制模型的輸入/輸出信號(hào)，分配FX2N—48MR型PLC輸入/輸出接點(diǎn)共為18個(gè)，I/O分配如表3-1[4]。表3-1PLC輸入輸出分配表輸入端子功能輸出端子功能輸出端子功能X0啟動(dòng)按鈕Y0STF信號(hào)Y10KM5X1水壓下限開關(guān)Y1RH信號(hào)Y11KM6X2水壓上限開關(guān)Y2RM信號(hào)Y12FR報(bào)警燈X5停止Y3RL信號(hào)X6~X7FR1~FR2Y4~Y7KM1~KM4X10FR33.3PLC中內(nèi)部觸點(diǎn)的分配整個(gè)系統(tǒng)中，我一共使用到了10個(gè)輔助繼電器M，2個(gè)定時(shí)器T，1個(gè)數(shù)據(jù)存放器D和3個(gè)計(jì)數(shù)器C。PLC內(nèi)部的每一個(gè)觸點(diǎn)的功能都見表3-2所示。表3-2PLC系統(tǒng)內(nèi)部觸點(diǎn)分配觸點(diǎn)功能觸點(diǎn)功能輔助繼電器M115Hz變頻啟動(dòng)輔助繼電器M200啟開工頻電機(jī)輔助繼電器M220Hz變頻啟動(dòng)輔助繼電器M8013系統(tǒng)內(nèi)部秒震蕩輔助繼電器M325Hz變頻啟動(dòng)定時(shí)器T10水壓下限保持用定時(shí)器輔助繼電器M430Hz變頻啟動(dòng)定時(shí)器T11水壓上限保持用定時(shí)器輔助繼電器M535Hz變頻啟動(dòng)數(shù)據(jù)存放器D0水壓變頻數(shù)據(jù)保存輔助繼電器M640Hz變頻啟動(dòng)計(jì)數(shù)器C1第1組電機(jī)運(yùn)行時(shí)間輔助繼電器M745Hz變頻啟動(dòng)計(jì)數(shù)器C2第2組電機(jī)運(yùn)行時(shí)間輔助繼電器M100關(guān)閉工頻電機(jī)計(jì)數(shù)器C3第3組電機(jī)運(yùn)行時(shí)間3.4PLC輸入輸出接線原理圖設(shè)計(jì)恒壓供水控制系統(tǒng)的PLC電氣控制系統(tǒng)接線原理圖設(shè)計(jì)如圖3-5所示。PLC的7個(gè)輸入點(diǎn)分別接收水壓上限與水壓下限的信號(hào),1個(gè)啟動(dòng)按鈕和1個(gè)停止按鈕的信號(hào)；PLC的11個(gè)輸出點(diǎn)中，Y001-Y003輸出驅(qū)動(dòng)變頻器的正轉(zhuǎn)與調(diào)速觸點(diǎn)，Y004-Y011分別驅(qū)動(dòng)6個(gè)電機(jī)的接觸器，Y012輸出驅(qū)動(dòng)報(bào)警顯示燈[2]。圖3-5恒壓供水控制系統(tǒng)接線圖實(shí)際模擬控制系統(tǒng)接線圖如圖3-6所示。圖3-6實(shí)際模擬控制系統(tǒng)接線圖3.5系統(tǒng)控制流程圖的設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求畫出的控制流程圖如圖3-5所示。圖3-5恒壓供水控制系統(tǒng)流程圖簡(jiǎn)要說明一下恒壓供水的主要操作步驟：〔1〕通電后，首先按下復(fù)位按鈕SB2，之后按下啟動(dòng)按鈕SB1系統(tǒng)在按下SB1后，電機(jī)開始運(yùn)行，且每10天為一個(gè)短周期，每30天為一個(gè)大周期，循環(huán)往復(fù)。〔2〕電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)切換每個(gè)小周期里，有1臺(tái)電機(jī)工頻運(yùn)行，1臺(tái)電機(jī)變頻運(yùn)行，1臺(tái)電機(jī)備用，且每10天為一個(gè)短周期，每30天為一個(gè)大周期，循環(huán)往復(fù)?！?〕變頻運(yùn)行每當(dāng)水壓下限信號(hào)到來(lái)，15Hz升為20Hz運(yùn)行；20Hz升為25Hz運(yùn)行；25Hz升為30Hz運(yùn)行；30Hz升為35Hz運(yùn)行；35Hz升為40Hz運(yùn)行；40Hz升為45Hz運(yùn)行。當(dāng)45Hz時(shí)，水壓任缺乏，就必須啟開工頻電機(jī)，以此實(shí)現(xiàn)更大的水壓供應(yīng)。第四章恒壓供水系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)電機(jī)啟動(dòng)的介紹說明程序的準(zhǔn)備與啟動(dòng)啟動(dòng)與停止復(fù)位功能局部流程圖見圖4-1。圖4-1啟保停、復(fù)位流程圖當(dāng)啟動(dòng)按鈕按下時(shí)，X000閉合，此時(shí)數(shù)據(jù)存放器D0中被送入數(shù)據(jù)1，并且輔助繼電器M0閉合且自鎖，正轉(zhuǎn)信號(hào)Y000導(dǎo)通。當(dāng)停止按鈕按下時(shí)，X005常閉觸電斷開，系統(tǒng)停止工作，X005常開觸點(diǎn)閉合，將C0~C2、D0中的內(nèi)容清零復(fù)位[1]。啟動(dòng)、保持與停止復(fù)位功能局部程序見圖4-2與圖4-3。圖4-2恒壓供水啟動(dòng)與保持梯形圖程序圖4-3恒壓供水停止與復(fù)位梯形圖程序電動(dòng)機(jī)工頻與變頻狀態(tài)切換的流程圖與梯形圖三組電機(jī)30天內(nèi)周期運(yùn)行的流程圖見圖4-4。圖4-4電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)流程圖由第二章第1節(jié)中給出的電氣原理圖，我們可知KM1，KM2帶動(dòng)1#電機(jī)運(yùn)行；KM3，KM4帶動(dòng)2#電機(jī)運(yùn)行；KM5,KM6帶動(dòng)3#電機(jī)運(yùn)行。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)10天時(shí)，1#電機(jī)工頻運(yùn)行，2#電機(jī)變頻運(yùn)行，故驅(qū)動(dòng)Y004與Y007即可實(shí)現(xiàn)控制要求。同理，第二個(gè)10天時(shí)，驅(qū)動(dòng)Y006和Y011可以實(shí)現(xiàn)控制要求。第三個(gè)10天時(shí)，驅(qū)動(dòng)Y010與Y005可以實(shí)現(xiàn)控制要求。控制要求中，一個(gè)完整周期為30天，由于模擬不需要如此長(zhǎng)的時(shí)間，故在程序中縮短了每個(gè)轉(zhuǎn)換的時(shí)間，每個(gè)轉(zhuǎn)換時(shí)間為20秒，這樣既能實(shí)現(xiàn)控制要求，又大大縮減了運(yùn)行時(shí)間，使模擬運(yùn)行效率得到大大提高。三組電機(jī)30天周期模擬運(yùn)行的程序見圖4-5。圖4-5電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)梯形圖程序七段速度切換的流程圖與梯形圖電機(jī)在變頻運(yùn)行與切換時(shí)的流程圖見圖4-6。圖4-6電機(jī)變頻運(yùn)行與切換流程圖當(dāng)水壓下限到達(dá)時(shí)，X001閉合，即水壓缺乏，需要提高水壓，此時(shí)需要變頻調(diào)速，將電泵的轉(zhuǎn)速提高，從而增加水壓。故程序中，X001閉合，使得存放器D0中的數(shù)據(jù)加1；同理，當(dāng)水壓不再需要那么大時(shí)，就需要降低水壓，此時(shí)X002閉合，使存放器D0中數(shù)據(jù)減1。程序見圖4-7。圖4-7水壓上下限梯形圖程序同時(shí)將數(shù)據(jù)存放器D0中的數(shù)據(jù)與數(shù)字1-7〔1-7分別代表7段速度〕比擬，由此可得：〔1〕當(dāng)D0=1時(shí)，M1閉合，此時(shí)變頻器的調(diào)速設(shè)置為15Hz；〔2〕當(dāng)D0=2時(shí)，M2閉合，此時(shí)變頻器的調(diào)速設(shè)置為20Hz；〔3〕當(dāng)D0=3時(shí)，M3閉合，此時(shí)變頻器的調(diào)速設(shè)置為25Hz；〔4〕當(dāng)D0=4時(shí)，M4閉合，此時(shí)變頻器的調(diào)速設(shè)置為30Hz；〔5〕當(dāng)D0=5時(shí)，M5閉合，此時(shí)變頻器的調(diào)速設(shè)置為35Hz；〔6〕當(dāng)D0=6時(shí)，M6閉合，此時(shí)變頻器的調(diào)速設(shè)置為40Hz；〔7〕當(dāng)D0=7時(shí)，M7閉合，此時(shí)變頻器的調(diào)速設(shè)置為45Hz。M1~M7為自己設(shè)置的輔助繼電器，實(shí)際變頻器是無(wú)法識(shí)別的，必須用這些輔助繼電器來(lái)驅(qū)動(dòng)Y001、Y002和Y003所接的變頻器的RH、RM和RL觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速。Y001表示RH信號(hào)，由M1、M5、M6和M7驅(qū)動(dòng)；Y002表示RM信號(hào)，由M2、M4、M6和M7驅(qū)動(dòng)；Y003表示RL信號(hào)，由M3、M4、M5和M7驅(qū)動(dòng)，各個(gè)驅(qū)動(dòng)情況如圖4-8所示。圖4-8輔助繼電器驅(qū)動(dòng)變頻器梯形圖當(dāng)D0>7時(shí)，M200閉合，此時(shí)說明光一臺(tái)變頻的電泵已缺乏以完成提高水壓的要求，故閉合M200，啟動(dòng)處于待機(jī)狀態(tài)的工頻電泵〔分別由接觸器KM1，KM3和KM5導(dǎo)通啟動(dòng)〕，然后繼續(xù)增壓。當(dāng)D0<1時(shí)，M100閉合，此時(shí)說明已經(jīng)不需要工頻電泵，故關(guān)閉工頻電泵，只由變頻的電泵來(lái)給水增壓。見圖4-9與圖4-10。圖4-9工頻電機(jī)啟動(dòng)與關(guān)閉梯形圖程序1圖4-10工頻電機(jī)啟動(dòng)與關(guān)閉梯形圖程序2工變頻電機(jī)的滿載與防負(fù)壓運(yùn)行當(dāng)一個(gè)周期內(nèi)的工頻電機(jī)與變頻電機(jī)全部都在運(yùn)行時(shí)，且此時(shí)的變頻電機(jī)已經(jīng)處于45Hz的滿頻狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候，變頻電機(jī)必須一直以此速度運(yùn)行，并不能減速。故設(shè)定輔助繼電器M150在滿載時(shí)，限制水壓下限信號(hào)的再次觸發(fā)，以此實(shí)現(xiàn)持續(xù)滿載運(yùn)行，否那么變頻電機(jī)將處于持續(xù)的加速減速中，運(yùn)行不可靠且不和要求。同時(shí)設(shè)定輔助繼電器M250為負(fù)壓保護(hù)控制，當(dāng)用水低谷時(shí)，如果用戶使用的水壓非常低時(shí)，即使以1臺(tái)變頻電機(jī)在15Hz運(yùn)行的時(shí)候，都已經(jīng)滿足，這時(shí)候任然不能將電機(jī)都關(guān)閉，所以設(shè)定M250，防止負(fù)壓的出現(xiàn)[7]，程序見圖4-11。圖4-11恒壓供水系統(tǒng)過載與防負(fù)壓運(yùn)行梯形圖程序電機(jī)過載報(bào)警此工程設(shè)計(jì)中一共有三臺(tái)電機(jī)組，每臺(tái)電機(jī)都有熱繼電器FR，即有FR1〔X006〕，F(xiàn)R2(X007)和FR3(X008)。當(dāng)某個(gè)熱繼電器因?yàn)檫^載而損壞時(shí)，電時(shí)機(jī)停止運(yùn)行，且PLC會(huì)接收到熱繼電器的信號(hào)，常閉觸電斷開，驅(qū)動(dòng)Y012線圈報(bào)警[5]，見圖4-12。圖4-12電機(jī)過載報(bào)警梯形圖程序第五章MCGS組態(tài)軟件的簡(jiǎn)介與運(yùn)用5.1MCGS組態(tài)軟件簡(jiǎn)介MCGS是由北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技研發(fā)，全稱為MonitorandControlGeneratedSystem，中文名為“通用監(jiān)控系統(tǒng)〞。它是一套基于Microsoft的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，可運(yùn)行于MicrosoftWindows95/98/Me/NT/2000等操作系統(tǒng)，目前在win7上也已經(jīng)可以兼容運(yùn)行。其具有功能完善、操作簡(jiǎn)便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)的突出特點(diǎn)。通過與其他相關(guān)的硬件設(shè)備結(jié)合，可以快速、方便的開發(fā)各種用于現(xiàn)場(chǎng)采集、數(shù)據(jù)處理和控制的設(shè)備。用戶只需要通過簡(jiǎn)單的模塊化組態(tài)就可構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)，如可以靈活組態(tài)各種智能儀表、數(shù)據(jù)采集模塊，無(wú)紙記錄儀、無(wú)人值守的現(xiàn)場(chǎng)采集站、人機(jī)界面等專用設(shè)備。MCGS為客戶提供了解決實(shí)際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺(tái)，能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理、警報(bào)和平安機(jī)制、流程控制、動(dòng)畫顯示、趨勢(shì)曲線和報(bào)表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。它充分利用了Windows圖形功能完備、界面一致性好、易學(xué)易用的特點(diǎn)，比以往使用專用機(jī)開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具有通用性，在自動(dòng)化領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用。MCGS的主要和根本功能如下：〔1〕簡(jiǎn)單的可視化操作界面〔2〕實(shí)時(shí)性好、優(yōu)秀的并行處理能力〔3〕豐富、形象的多媒體動(dòng)畫〔4〕開放式結(jié)構(gòu)，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)獲取和處理能力〔5〕強(qiáng)大的平安機(jī)制〔6〕穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)功能〔7〕多樣化的報(bào)警功能〔8〕課擴(kuò)展多種硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)“設(shè)備無(wú)關(guān)〞〔9〕控制簡(jiǎn)單復(fù)雜的運(yùn)行流程〔10〕用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，系統(tǒng)穩(wěn)定性高〔11〕設(shè)立對(duì)象元件庫(kù)，組態(tài)工作輕易方便5.2MCGS組態(tài)軟件界面模型的建立MCGS中有豐富的圖片資源與零器件資源，我們可以自由的拖拉其中的資源到“用戶窗口〞中進(jìn)行繪制，并調(diào)整到適當(dāng)?shù)拇笮?。同時(shí)，還可以使用自己想用的圖片，用其內(nèi)部的“位圖〞功能，進(jìn)行圖片自定義，調(diào)節(jié)起來(lái)相當(dāng)簡(jiǎn)單。此課題中，設(shè)計(jì)的是恒壓供水控制系統(tǒng)，需要顯示的有：三臺(tái)電機(jī)組、變頻器速度顯示、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、啟動(dòng)與停止按鈕以及水壓限制開關(guān)的模擬測(cè)試按鈕。本人繪制的模擬界面中，使用LED等的亮滅來(lái)表示此時(shí)變頻器正處于的速度狀態(tài)；電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視是通過界面中右側(cè)的框圖閃爍來(lái)表示當(dāng)前電機(jī)組的運(yùn)行情況及切換狀況，恒壓供水控制系統(tǒng)模擬界面如圖5-1所示。圖5-1恒壓供水系統(tǒng)MCGS與PLC交互界面5.3MCGS數(shù)據(jù)庫(kù)及設(shè)備窗口參數(shù)的建立MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立MCGS中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)〞是工程各個(gè)局部的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將MCGS工程的各個(gè)局部連接成有機(jī)的整體。在本窗口內(nèi)定義不同類型和名稱的變量，作為數(shù)據(jù)采集、處理、輸出控制、動(dòng)畫連接以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的對(duì)象。本課題的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)〞參數(shù)全部為開關(guān)量。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為用戶分步組態(tài)提供極大方便。MCGS嵌入版由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行策略五個(gè)局部構(gòu)成，其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心，是系統(tǒng)各個(gè)局部及其各種功能性構(gòu)件的公用數(shù)據(jù)區(qū)，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。各個(gè)部件獨(dú)立地向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)輸入和輸出數(shù)據(jù)，并完成自己的過失控制。在生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，每一局部均可分別進(jìn)行組態(tài)配置，獨(dú)立建造，互不相干?！皩?shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)〞的建立如圖5-2所示。圖5-2MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的建立MCGS設(shè)備窗口參數(shù)的建立MCGS中的“設(shè)備窗口〞是連接和驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的工作環(huán)境。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出設(shè)備，注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)，定義連接與驅(qū)動(dòng)設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。簡(jiǎn)而言之，這個(gè)窗口中的參數(shù)是用來(lái)與PLC參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)交互的，進(jìn)行對(duì)PLC的模擬控制。對(duì)于設(shè)備編輯窗口，有幾點(diǎn)要重要說明一下：由于在此窗口中，當(dāng)在“通道名稱〞中使用X通道時(shí)，只允許讀取數(shù)據(jù)，不能夠?qū)懭耄薀o(wú)法完成控制要求，所以此處我采用輔助繼電器M20~M23來(lái)分別代替X001、X005、X003以及X002，同時(shí)，PLC梯形圖程序中也需要更改，這樣才能實(shí)現(xiàn)控制要求，如果不進(jìn)行修改，將會(huì)出現(xiàn)的情況是模擬監(jiān)控界面無(wú)法實(shí)現(xiàn)模擬控制，如果需要模擬運(yùn)行，就必須得對(duì)輸入觸點(diǎn)進(jìn)行更改。參數(shù)設(shè)置如圖5-3所示，更改后的局部梯形圖程序如圖5-4所示。圖5-3MCGS設(shè)備窗口數(shù)據(jù)建立圖5-4恒壓供水系統(tǒng)更改后的局部梯形圖程序5.4恒壓供水系統(tǒng)的MCGS與PLC聯(lián)機(jī)調(diào)試在圖5-1所示的恒壓供水系統(tǒng)MCGS與PLC交互界面中，左半邊為運(yùn)行監(jiān)控與運(yùn)行控制的界面；右半邊為變頻速度與電機(jī)組運(yùn)行狀況的監(jiān)控，此界面比擬直觀的顯示出了電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和變頻器的頻率輸出情況，且能直觀的看出電機(jī)組運(yùn)行的情況，并且水壓上下限的按鈕也集成在界面中，用于模擬水壓的情況，并且經(jīng)過調(diào)試，此界面能夠較好的監(jiān)視運(yùn)行狀況。下面簡(jiǎn)要介紹一下聯(lián)機(jī)調(diào)試下的監(jiān)控運(yùn)行情況：〔1〕按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，2#電機(jī)開始變頻運(yùn)行，頻率為15Hz；〔2〕當(dāng)水壓下限到來(lái)，變頻器輸出頻率增加，一直到45Hz時(shí)，如果水壓任不夠，這時(shí)候1#電機(jī)啟動(dòng)，進(jìn)行工頻運(yùn)行，同時(shí)2#電機(jī)變?yōu)?5Hz變頻運(yùn)行；〔3〕當(dāng)電機(jī)的熱繼電器出現(xiàn)故障時(shí)，界面中的過載報(bào)警指示燈開始閃爍報(bào)警，這時(shí)候電機(jī)停止工作，需要進(jìn)行檢修；〔4〕當(dāng)按下停止與復(fù)位按鈕時(shí)，3臺(tái)電機(jī)停止工作，變頻器被關(guān)閉。前四個(gè)操作的監(jiān)控情況可在圖5-5所示的界面中實(shí)現(xiàn)控制與監(jiān)察。圖5-5狀況監(jiān)視與控制報(bào)警界面〔5〕此時(shí)，為第一個(gè)運(yùn)行周期，故在交互界面中，右半邊的“1#電機(jī)工頻運(yùn)行，2#電機(jī)變頻運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間10天〞框圖進(jìn)行閃爍，提示電機(jī)組的運(yùn)行方式，假設(shè)進(jìn)入第2個(gè)周期時(shí)，第2個(gè)框圖閃爍，以此類推，循環(huán)往復(fù)。電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視界面如圖5-6所示。圖5-6電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視界面第六章控制系統(tǒng)程序的調(diào)試6.1系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試〔1〕PLC外部電氣線路的初始檢查PLC外圍電氣線路的接線，在接線中細(xì)心加耐心，特別要注意的是：①電源端子不能接錯(cuò)，②直流輸入端不能與電源端子之間發(fā)生短路連接,③輸出導(dǎo)線之間要有短路保護(hù)，否那么會(huì)嚴(yán)重地?fù)p壞PLC。因此,在接通電源之前，我們必須仔細(xì)檢查電源、接地及輸入/輸出接線的情況；在斷開電源情況下，可用萬(wàn)用表檢測(cè)PLC的絕緣電阻。例如，可斷開PLC的輸入/輸出接線端和電源端，并通過各接線端和接地端中的公共點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試等?！?〕程序的校驗(yàn)、讀/寫、執(zhí)行和修改PLC設(shè)備與上位計(jì)算機(jī)連接好后就能夠接通電源，在電腦上使用GX-Developer編程軟件編好的恒壓供水系統(tǒng)控制程序，可進(jìn)行修改、檢驗(yàn)，確定無(wú)語(yǔ)法等錯(cuò)誤后，點(diǎn)擊編程軟件中“在線〞，之后再點(diǎn)擊“PLC寫入〞，這一步是將上位機(jī)中的程序?qū)懭氲絇LC中，讓PLC執(zhí)行我們想要的動(dòng)作，所以這實(shí)際上是程序的模擬運(yùn)行，假設(shè)有控制錯(cuò)誤，可點(diǎn)擊“監(jiān)視模式〞，觀察程序的哪個(gè)過程不符合邏輯，或者運(yùn)行出錯(cuò)，然后再點(diǎn)擊“寫入模式〞，重新對(duì)程序進(jìn)行修改編譯，直至程序能夠完整的實(shí)現(xiàn)控制要求。〔3〕系統(tǒng)運(yùn)行及調(diào)試由于我在此課題中使用了MCGS組態(tài)軟件，能夠更加直觀的變現(xiàn)出運(yùn)行的狀況，故此處我可以講系統(tǒng)的運(yùn)行步驟總結(jié)為以下幾個(gè)步驟：PLC控制系統(tǒng)接通電源；將計(jì)算機(jī)中調(diào)試正確的程序?qū)懭氲絇LC中，并執(zhí)行；將MCGS軟件翻開，并下載，模擬運(yùn)行；通過點(diǎn)擊電腦屏幕中，MCGS的運(yùn)行界面里對(duì)應(yīng)開關(guān)發(fā)出輸入控制信號(hào),按控制要求一步一步地觀察是否有相應(yīng)動(dòng)作的輸出信號(hào)，假設(shè)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)有輸出，對(duì)應(yīng)的指示燈亮，且在電腦屏幕中直觀的顯示出電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；假設(shè)無(wú)信號(hào)指示，要檢查程序中對(duì)應(yīng)的輸出線圈是否接通，或者M(jìn)CGS的參數(shù)是否設(shè)定正確，假設(shè)不通，繼續(xù)進(jìn)行修改，假設(shè)該線圈已接通，應(yīng)檢查驅(qū)動(dòng)的指示燈是否完好；假設(shè)參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤，必須立刻將參數(shù)重新設(shè)定，之后再將其重新下載并運(yùn)行。6.2程序調(diào)試中出現(xiàn)的故障與解決方案在編寫此課題的程序中與修改程序時(shí)，我也遇到了非常多的問題，經(jīng)過我一段時(shí)間的思考和與他人的探討，最終解決了絕大局部的問題，但是仍有少量問題需要在以后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)得到解決。在此，我先列出我覺得非常突出的問題與解決方法。故障1：水壓上下限觸點(diǎn)連續(xù)觸發(fā)答：在初次編寫程序的時(shí)候，我模擬了水在觸發(fā)水壓上下限開關(guān)的時(shí)候就會(huì)導(dǎo)通一次，并發(fā)送信號(hào)給PLC，以此來(lái)對(duì)變頻電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。但是后來(lái)我發(fā)現(xiàn)，如果水壓一直缺乏的時(shí)候，水壓上下限只能觸發(fā)一次，在實(shí)際情況中，這是不符合邏輯的，實(shí)際情況為：水壓持續(xù)缺乏時(shí)，水壓上下限會(huì)持續(xù)導(dǎo)通，直到水壓足夠時(shí)，才會(huì)停止水壓的變化。因?yàn)榇藛栴}，我考慮了幾種方法，最終，我使用了參加定時(shí)器的方法，在水壓連續(xù)觸發(fā)該觸點(diǎn)時(shí)，由每段持續(xù)中的定時(shí)器來(lái)定時(shí)斷開一次此程序，之后再閉合，能夠?qū)掖斡|發(fā)導(dǎo)通，到此，我根本算是完美的解決了這一個(gè)問題。故障2：過載保護(hù)時(shí)，變頻器仍在運(yùn)行中答：這是一個(gè)在導(dǎo)師查驗(yàn)時(shí)，才發(fā)現(xiàn)的一個(gè)小毛病。當(dāng)我將熱繼電器的模擬開關(guān)閉合時(shí)，這個(gè)時(shí)候應(yīng)該出現(xiàn)的情況是電機(jī)停止運(yùn)行，變頻器也停止運(yùn)行，可是在當(dāng)時(shí)的情況卻是電機(jī)停止了運(yùn)行，變頻器仍然在運(yùn)行中，當(dāng)水壓變化時(shí)，變頻器一直在不斷的跳動(dòng)，可以想象，如果這是在實(shí)際情況中發(fā)生的錯(cuò)誤，那么變頻器的壽命肯定會(huì)大大的縮減。這個(gè)故障可以通過將熱繼電器的常閉觸點(diǎn)串在觸發(fā)變頻器的那些程序信號(hào)中，這樣熱繼電器閉合時(shí)，常閉觸點(diǎn)就會(huì)斷開，此時(shí)變頻器也就無(wú)法觸發(fā)了。小結(jié)為期幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于接近了尾聲，這個(gè)過程想起來(lái)都讓我難以忘懷，期間各種探討、學(xué)習(xí)、自己制作，還有不斷的查閱資料，全部的一切，都是為了更好的完成這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。終于，檢驗(yàn)的一天快要來(lái)臨了，我心懷忐忑，但是我非常的自信，我認(rèn)為我做的非常的好，過程中我投入了非常多，花費(fèi)了大量的精力來(lái)完成它，每天按時(shí)去實(shí)驗(yàn)室編寫校驗(yàn)程序，拍攝視頻，即使是在制作的末期，我們大家都還另外學(xué)習(xí)了MCGS組態(tài)軟件，并且大局部