畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-基于PLC的智能樓宇變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

山東城市建設(shè)職業(yè)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)基于PLC的智能樓宇變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究姓名學(xué)號(hào)專業(yè)班級(jí)樓宇智能化工程技術(shù)系部市政與環(huán)境工程系指導(dǎo)教師目錄一設(shè)計(jì)任務(wù)書2.1設(shè)計(jì)內(nèi)容…………22.2設(shè)計(jì)要求…………2二設(shè)計(jì)理論分析及控制方案3.1準(zhǔn)備知識(shí)……………33.2設(shè)計(jì)理論分析〔電動(dòng)機(jī)調(diào)速—變頻〕……43.3設(shè)計(jì)控制方案〔系統(tǒng)組成及原理圖〕……5三系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)4.1設(shè)備選型…………74.2主電路分析及設(shè)計(jì)……………124.3控制電路分析及設(shè)計(jì)…………144.4PLC的I/O端口分配及外圈接線…………16四系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)5.1PLC的初始化程序…………………195.2PLC的中斷子程序…………………205.3PLC的主程序………………………215.4PLC附加程序………………………26五、心得體會(huì)…………35一、任務(wù)設(shè)計(jì)書1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)是以智能樓宇供水系統(tǒng)為控制對(duì)象，采用PLC和變頻技術(shù)相結(jié)合技術(shù)，設(shè)計(jì)一套城市小區(qū)智能樓宇恒壓供水系統(tǒng)，并引用計(jì)算機(jī)對(duì)供水系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行可靠，平安節(jié)能，獲得最正確的運(yùn)行工況。1.2設(shè)計(jì)要求PLC控制變頻恒壓供水系統(tǒng)主要有變頻器、可編程控制器、壓力變送器和現(xiàn)場(chǎng)的水泵機(jī)組一起組成一個(gè)完整的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)中有3個(gè)貯水池，3臺(tái)水泵，采用局部流量調(diào)節(jié)方法，3臺(tái)水泵中只有1臺(tái)水泵在變頻器控制下作變速運(yùn)行，其余水泵做恒速運(yùn)行。PLC根據(jù)管網(wǎng)壓力自動(dòng)控制各個(gè)水泵之間切換，并根據(jù)壓力檢測(cè)值和給定值之間偏差進(jìn)行PID運(yùn)算，輸出給變頻器控制其輸出頻率，調(diào)節(jié)流量，使供水管網(wǎng)壓力恒定。各水泵切換遵循先起先停、先停先起原那么。進(jìn)行系統(tǒng)總體控制方案設(shè)計(jì)。硬件設(shè)備選型、PLC選型，估算所需I/O點(diǎn)數(shù)，進(jìn)行I/O模塊選型，繪制系統(tǒng)硬件連接圖：包括系統(tǒng)硬件配置圖、I/O連接圖，分配I/O點(diǎn)數(shù)，列出I/O分配表，熟練使用相關(guān)軟件，設(shè)計(jì)梯形圖控制程序，對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試和修改并設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)。二、設(shè)計(jì)理論分析及控制方案2.1準(zhǔn)備資料變頻器產(chǎn)品較早進(jìn)入有日本的東芝、三菱、富士、日立、安川、德國的西門子、倫茨(Lenze)、法國的施耐德，芬蘭的ABB，丹麥的丹佛斯。近幾年又有英國的歐陸、CT；德國的科比(KEB);芬蘭的威肯(Vacon);日本的松下、歐姆龍;美國的A-B、通用(GE)和摩托托尼;韓國的三星、LG;意大利的安塞爾多(ANSALDO)和西威(SIEI)。國外品牌廠家也在千方百計(jì)地尋求本地化生產(chǎn)，擴(kuò)大其銷售，先后西門子在天津、富士在江蘇的無錫、三肯在江蘇的江陰設(shè)廠、ABB在北京、東芝在遼寧的遼陽、安川在上海、艾默生在廣東的深圳、施耐德在蘇州、三菱在大連等公司獨(dú)資或合資已在中國建廠生產(chǎn)局部系列品牌變頻器。

假設(shè)要改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，有三種方法：〔1〕改變電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)p〔2〕改變電動(dòng)機(jī)的電源頻率f1〔3〕改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s變極調(diào)速特點(diǎn):1、具有較硬的機(jī)械特性，穩(wěn)定性良好；

2、

無轉(zhuǎn)差損耗，效率高；

3、

接線簡單、控制方便、價(jià)格低；

4、有級(jí)調(diào)速，級(jí)差較大，不能獲得平滑調(diào)速。

適用：不需要無級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、升降機(jī)、起重設(shè)備等。變頻調(diào)速：改變電源頻率從而使電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速變化到達(dá)調(diào)速的目的。在一般情況下，所以可以近似地認(rèn)為：n∝n1∝f1〔實(shí)驗(yàn)〕轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比,通過變頻器可任意改變電源輸出頻率從而任意調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)平滑的無級(jí)調(diào)速。變頻調(diào)速特點(diǎn)1、調(diào)速平滑；2、調(diào)速范圍寬；3、效率高，特性好；4、需要一套專用的變頻電源，投資設(shè)備高。變頻調(diào)速的應(yīng)用理想的調(diào)速方式，應(yīng)用實(shí)踐證明，交流電機(jī)變頻調(diào)速一般能節(jié)電30%，目前工業(yè)興旺國家已廣泛采用變頻調(diào)速技術(shù)，在我國也是國家重點(diǎn)推廣的節(jié)電新技術(shù)。是交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速開展的主要方向。2.2電動(dòng)機(jī)的調(diào)速——變頻通用變頻器+PLC(包括變頻控制、調(diào)節(jié)器控制)+人機(jī)界面+壓力傳感器這種控制方式靈活方便。具有良好的通信接口，可以方便地與其他的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通用性強(qiáng)；由于PLC產(chǎn)品的系列化和模塊化，用戶可靈活組成各種規(guī)模和要求不同控制系統(tǒng)。在硬件設(shè)計(jì)上，只需確定PLC的硬件配置和I/O的外部接線，當(dāng)控制要求發(fā)生改變時(shí)，可以方便地通過PC機(jī)來改變存貯器中的控制程序，所以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方便。同時(shí)由于PLC的抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高，因此系統(tǒng)的可靠性大大提高。該系統(tǒng)能適用于各類不同要求的恒壓供水場(chǎng)合，并且與供水機(jī)組的容量大小無關(guān)。根據(jù)水泵機(jī)組中水泵被變頻器拖動(dòng)的情況不同，變頻器有兩種工作方式即變頻循環(huán)式和變頻固定式，變頻循環(huán)式即變頻器拖動(dòng)某一臺(tái)水泵作為調(diào)速泵，當(dāng)這臺(tái)水泵運(yùn)行在50Hz時(shí)，其供水量仍不能到達(dá)用水要求，需要增加水泵機(jī)組時(shí)，系統(tǒng)先將變頻器從該水泵電機(jī)中脫出，將該泵切換為工頻的同時(shí)用變頻去拖動(dòng)另一臺(tái)水泵電機(jī)；變頻固定式是變頻器拖動(dòng)某一臺(tái)水泵作為調(diào)速泵，當(dāng)這臺(tái)水泵運(yùn)行在50Hz時(shí)，其供水量仍不能到達(dá)用水要求，需要增加水泵機(jī)組時(shí)，系統(tǒng)直接啟動(dòng)另一臺(tái)恒速水泵，變頻器不做切換，變頻器固定拖動(dòng)的水泵在系統(tǒng)運(yùn)行前可以選擇，本設(shè)計(jì)中采用變頻循環(huán)式。作為一個(gè)控制系統(tǒng)，報(bào)警是必不可少的重要組成局部。由于本系統(tǒng)能適用于不同的供水領(lǐng)域，所以為了保證系統(tǒng)平安、可靠、平穩(wěn)的運(yùn)行，防止因電機(jī)過載、變頻器報(bào)警、電網(wǎng)過大波動(dòng)、供水水源中斷造成故障，因此系統(tǒng)必須要對(duì)各種報(bào)警量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，由PLC判斷報(bào)警類別，進(jìn)行顯示和保護(hù)動(dòng)作控制，以免造成不必要的損失。變頻恒壓供水系統(tǒng)以供水出口管網(wǎng)水壓為控制目標(biāo)，在控制上實(shí)現(xiàn)出口總管網(wǎng)的實(shí)際供水壓力跟隨設(shè)定的供水壓力。設(shè)定的供水壓力可以是一個(gè)常數(shù)，也可以是一個(gè)時(shí)間分段函數(shù)，在每一個(gè)時(shí)段內(nèi)是一個(gè)常數(shù)。所以，在某個(gè)特定時(shí)段內(nèi)，恒壓控制的目標(biāo)就是使出口總管網(wǎng)的實(shí)際供水壓力維持在設(shè)定的供水壓力上。變頻恒壓供水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下列圖所示：變頻恒壓供水系統(tǒng)框圖恒壓供水系統(tǒng)通過安裝在用戶供水管道上的壓力變送器實(shí)時(shí)地測(cè)量參考點(diǎn)的水壓，檢測(cè)管網(wǎng)出水壓力，并將其轉(zhuǎn)換為4—20mA的電信號(hào)，此檢測(cè)信號(hào)是實(shí)現(xiàn)恒壓供水的關(guān)鍵參數(shù)。由于電信號(hào)為模擬量，故必須通過PLC的A/D轉(zhuǎn)換模塊才能讀入并與設(shè)定值進(jìn)行比擬，將比擬后的偏差值進(jìn)行PID運(yùn)算，再將運(yùn)算后的數(shù)字信號(hào)通過D/A轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)作為變頻器的輸入信號(hào)，控制變頻器的輸出頻率，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制水泵的供水流量，最終使用戶供水管道上的壓力恒定，實(shí)現(xiàn)變頻恒壓供水2.3系統(tǒng)組成及原理圖PLC控制變頻恒壓供水系統(tǒng)主要有變頻器、可編程控制器、壓力變送器和現(xiàn)場(chǎng)的水泵機(jī)組一起組成一個(gè)完整的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的控制流程圖如下列圖所示：從圖中可看出，系統(tǒng)可分為：執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信號(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)三大局部，具體為：(l)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由一組水泵組成，它們用于將水供入用戶管網(wǎng)，其中由一臺(tái)變頻泵和兩臺(tái)工頻泵構(gòu)成，變頻泵是由變頻調(diào)速器控制、可以進(jìn)行變頻調(diào)整的水泵，用以根據(jù)用水量的變化改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以維持管網(wǎng)的水壓恒定；工頻泵只運(yùn)行于啟、停兩種工作狀態(tài)，用以在用水量很大〔變頻泵到達(dá)工頻運(yùn)行狀態(tài)都無法滿足用水要求時(shí)〕的情況下投入工作。變頻恒壓供水系統(tǒng)控制流程圖(2)信號(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)：在系統(tǒng)控制過程中，需要檢測(cè)的信號(hào)包括管網(wǎng)水壓信號(hào)、水池水位信號(hào)和報(bào)警信號(hào)。管網(wǎng)水壓信號(hào)反映的是用戶管網(wǎng)的水壓值，它是恒壓供水控制的主要反應(yīng)信號(hào)。此信號(hào)是模擬信號(hào)，讀入PLC時(shí)，需進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。另外為加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，還需對(duì)供水的上限壓力和下限壓力用壓力表進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果可以送給PLC，作為數(shù)字量輸入；水池水位信號(hào)反映水泵的進(jìn)水水源是否充足。信號(hào)有效時(shí)，控制系統(tǒng)要對(duì)系統(tǒng)實(shí)施保護(hù)控制，以防止水泵空抽而損壞電機(jī)和水泵。此信號(hào)來自安裝于水池中的液位傳感器；報(bào)警信號(hào)反映系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，水泵電機(jī)是否過載、變頻器是否有異常，該信號(hào)為開關(guān)量信號(hào)。(3)控制機(jī)構(gòu)：供水控制系統(tǒng)一般安裝在供水控制柜中，包括供水控制器(PLC系統(tǒng))、變頻器和電控設(shè)備三個(gè)局部。供水控制器是整個(gè)變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的核心。供水控制器直接對(duì)系統(tǒng)中的壓力、液位、報(bào)警信號(hào)進(jìn)行采集，對(duì)來自人機(jī)接口和通訊接口的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、實(shí)施控制算法，得出對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方案，通過變頻調(diào)速器和接觸器對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(即水泵機(jī)組)進(jìn)行控制；變頻器是對(duì)水泵進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制的單元，其跟蹤供水控制器送來的控制信號(hào)改變調(diào)速泵的運(yùn)行頻率，完成對(duì)調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速控制。三、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1設(shè)備選型變頻器的選擇1〕本設(shè)計(jì)中選用西門子MM4402〕計(jì)算機(jī)與變頻器連接圖3〕MM440BOP〔根本操作面板〕及功能描述MM440BOP上的按鈕功能表顯示/按鈕功能功能的說明

狀態(tài)顯示LED顯示變頻器當(dāng)前的設(shè)定值。

起動(dòng)變頻器按此鍵起動(dòng)變頻器。缺省值運(yùn)行時(shí)此鍵是被封鎖的。為了使此鍵的操作有效應(yīng)設(shè)定P0700=1。

停止變頻器OFF1：按此鍵，變頻器將按選定的斜坡下降速率減速停車.缺省值運(yùn)行時(shí)此鍵被封鎖；為了允許此鍵操作，應(yīng)設(shè)定P0700=1。OFF2：按此鍵兩次〔或一次，但時(shí)間較長〕電動(dòng)機(jī)將在慣性作用下自由停車此功能總是“使能〞的。

改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向按此鍵可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。電動(dòng)機(jī)的反向用負(fù)號(hào)〔－〕表示或用閃爍的小數(shù)點(diǎn)表示。缺省值運(yùn)行時(shí)此鍵是被封鎖的，為了使此鍵的操作有效，應(yīng)設(shè)定P0700=1。

電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)在變頻器無輸出的情況下按此鍵，將使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，并按預(yù)設(shè)定的點(diǎn)動(dòng)頻率運(yùn)行。釋放此鍵時(shí)，變頻器停車。如果變頻器/電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行，按此鍵將不起作用。顯示/按鈕功能功能的說明

功能此鍵用于瀏覽輔助信息。變頻器運(yùn)行過程中，在顯示任何一個(gè)參數(shù)時(shí)按下此鍵并保持不動(dòng)2秒鐘，將顯示以下參數(shù)值〔在變頻器運(yùn)行中，從任何一個(gè)參數(shù)開始〕：1.直流回路電壓〔用d表示–單位：V〕2.輸出電流〔A〕3.輸出頻率〔Hz〕4.輸出電壓〔用o表示–單位：V〕。5.在參數(shù)P0005中所選的值(如果已配置了P0005，那么，顯示上面數(shù)據(jù)的1~4項(xiàng)，然后相應(yīng)的值不再顯示)。連續(xù)屢次按下此鍵，將輪流顯示以上參數(shù)。跳轉(zhuǎn)功能在顯示任何一個(gè)參數(shù)〔rXXXX或PXXXX〕時(shí)短時(shí)間按下此鍵，將立即跳轉(zhuǎn)到r0000,如果需要的話，您可以接著修改其它的參數(shù)。跳轉(zhuǎn)到r0000后，按此鍵將返回原來的顯示點(diǎn)。

訪問參數(shù)按此鍵即可訪問參數(shù)。

增加數(shù)值按此鍵即可增加面板上顯示的參數(shù)數(shù)值。

減少數(shù)值按此鍵即可減少面板上顯示的參數(shù)數(shù)值.MM440功能1.使用BOP對(duì)變頻器的參數(shù)進(jìn)行工廠復(fù)位P0010=30P0970=12.使用BOP對(duì)變頻器進(jìn)行快速參數(shù)化〔提示：嚴(yán)格按照電機(jī)的名牌進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。〕P0010＝1〔開始快速調(diào)試〕PO100＝…(選擇工作地區(qū))P0304＝…〔電動(dòng)機(jī)額定電壓V〕P0305＝…〔電動(dòng)機(jī)額定電流A〕P0307＝…〔電動(dòng)機(jī)額定功率W〕P0310＝…〔電動(dòng)機(jī)額定頻率HZ〕P0311＝…〔電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速r/min〕P0700＝…〔命令源選擇〕P1000＝…〔選擇頻率設(shè)定值〕P1080＝…〔電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最低頻率HZ〕P1082＝…〔最大電動(dòng)機(jī)頻率〕P1120＝…〔斜坡上升時(shí)間S〕P1121＝…〔斜坡下降時(shí)間S〕P3900＝…1〔結(jié)束快速調(diào)速〕3.1.2PLC的選擇本設(shè)計(jì)中選擇的PLC是德國西門子公司的S7—200系列。 給S7-200供電類型給S7-200CPU供電有直流供電和交流供電兩種方式，-注：在安裝和撤除S7-200之前，要確保電源被斷開，以免造成人身損害和設(shè)備事故。 24VDC供電/14點(diǎn)24VDC輸入/10點(diǎn)24VDC輸出230VAC供電/14點(diǎn)24VDC輸入/10點(diǎn)繼電器輸出CPU的選擇本設(shè)計(jì)中選擇CPU2263.2主電路分析及設(shè)計(jì)變頻恒壓供水系統(tǒng)控制流程如下:(l)系統(tǒng)通電，按照接收到有效的自控系統(tǒng)啟動(dòng)信號(hào)后，首先啟動(dòng)變頻器拖動(dòng)變頻泵M1工作，根據(jù)壓力變送器測(cè)得的用戶管網(wǎng)實(shí)際壓力和設(shè)定壓力的偏差調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，控制Ml的轉(zhuǎn)速，當(dāng)輸出壓力到達(dá)設(shè)定值，其供水量與用水量相平衡時(shí)，轉(zhuǎn)速才穩(wěn)定到某一定值，這期間Ml工作在調(diào)速運(yùn)行狀態(tài)。(2)當(dāng)用水量增加水壓減小時(shí)，壓力變送器反應(yīng)的水壓信號(hào)減小，偏差變大，PLC的輸出信號(hào)變大，變頻器的輸出頻率變大，所以水泵的轉(zhuǎn)速增大，供水量增大，最終水泵的轉(zhuǎn)速到達(dá)另一個(gè)新的穩(wěn)定值。反之，當(dāng)用水量減少水壓增加時(shí)，通過壓力閉環(huán)，減小水泵的轉(zhuǎn)速到另一個(gè)新的穩(wěn)定值。(3)當(dāng)用水量繼續(xù)增加，變頻器的輸出頻率到達(dá)上限頻率50Hz時(shí)，假設(shè)此時(shí)用戶管網(wǎng)的實(shí)際壓力還未到達(dá)設(shè)定壓力，并且滿足增加水泵的條件(在下節(jié)有詳細(xì)闡述)時(shí)，在變頻循環(huán)式的控制方式下，系統(tǒng)將在PLC的控制下自動(dòng)投入水泵M2(變速運(yùn)行)，同時(shí)變頻泵M1做工頻運(yùn)行，系統(tǒng)恢復(fù)對(duì)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，直到水壓到達(dá)設(shè)定值為止。如果用水量繼續(xù)增加，滿足增加水泵的條件，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，將另一臺(tái)水泵M3投入運(yùn)行〔變速運(yùn)行〕，M2工頻運(yùn)行。變頻器輸出頻率到達(dá)上限頻率50Hz時(shí)，壓力仍未到達(dá)設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出水壓超限報(bào)警。(4)當(dāng)用水量下降水壓升高，變頻器的輸出頻率降至下限頻率，用戶管網(wǎng)的實(shí)際水壓仍高于設(shè)定壓力值，并且滿足減少水泵的條件時(shí)，系統(tǒng)將工頻泵M2關(guān)掉，恢復(fù)對(duì)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，使壓力重新到達(dá)設(shè)定值。當(dāng)用水量繼續(xù)下降，并且滿足減少水泵的條件時(shí)，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，將另一臺(tái)工頻泵M1關(guān)掉。水泵切換條件分析在上述的系統(tǒng)工作流程中，我們提到當(dāng)變頻泵己運(yùn)行在上限頻率，此時(shí)管網(wǎng)的實(shí)際壓力仍低于設(shè)定壓力，此時(shí)需要增加水泵來滿足供水要求，到達(dá)恒壓的目的；當(dāng)變頻泵和工頻泵都在運(yùn)行且變頻泵己運(yùn)行在下限頻率，此時(shí)管網(wǎng)的實(shí)際壓力仍高于設(shè)定壓力，此時(shí)需要減少工頻泵來減少供水流量，到達(dá)恒壓的目的。那么何時(shí)進(jìn)行切換，才能使系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的供水壓力，同時(shí)使機(jī)組不過于頻繁的切換呢?由于電網(wǎng)的限制以及變頻器和電機(jī)工作頻率的限制，50HZ成為頻率調(diào)節(jié)的上限頻率。另外，變頻器的輸出頻率不能夠?yàn)樨?fù)值，最低只能是0HZ。其實(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，變頻器的輸出頻率是不可能降到0HZ。因?yàn)楫?dāng)水泵機(jī)組運(yùn)行，電機(jī)帶動(dòng)水泵向管網(wǎng)供水時(shí)，由于管網(wǎng)中的水壓會(huì)反推水泵，給帶動(dòng)水泵運(yùn)行的電機(jī)一個(gè)反向的力矩，同時(shí)這個(gè)水壓也在一定程度上阻止源水池中的水進(jìn)入管網(wǎng)，因此，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行頻率下降到一個(gè)值時(shí)，水泵就己經(jīng)抽不出水了，實(shí)際的供水壓力也不會(huì)隨著電機(jī)頻率的下降而下降。這個(gè)頻率在實(shí)際應(yīng)用中就是電機(jī)運(yùn)行的下限頻率。這個(gè)頻率遠(yuǎn)大于0HZ，具體數(shù)值與水泵特性及系統(tǒng)所使用的場(chǎng)所有關(guān)，一般在20HZ左右。所以選擇50HZ和20HZ作為水泵機(jī)組切換的上下限頻率。主電路3.3控制電路分析及設(shè)計(jì)3.4PLC的I/O端口分配及外圍接線名稱代碼地址編號(hào)輸入信號(hào)供水模式信號(hào)(1-白天，0-夜間)SA1I0.0水池水位上下限信號(hào)SLHLI0.1變頻器報(bào)警信號(hào)SUI0.2試燈按鈕SB7I0.3壓力變送器輸出模擬量電壓值UpAIW0輸出信號(hào)1#泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM1、HL1Q0.01#泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM2、HL2Q0.12#泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM3、HL3Q0.22#泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM4、HL4Q0.33#泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM5、HL5Q0.43#泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM6、HL6Q0.5輸出信號(hào)水池水位上下限報(bào)警指示燈HL7Q1.1變頻器故障報(bào)警指示燈HL8Q1.2白天模式運(yùn)行指示燈HL9Q1.3報(bào)警電鈴HAQ1.4變頻器頻率復(fù)位控制KAQ1.5變頻器輸入電壓信號(hào)UfAQW0本變頻恒壓供水系統(tǒng)有五個(gè)輸入量，其中包括4個(gè)數(shù)字量和1個(gè)模擬量。壓力變送器將測(cè)得的管網(wǎng)壓力輸入PLC的擴(kuò)展模塊EM235的模擬量輸入端口作為模擬量輸入；2、開關(guān)SA1用來控制白天/夜間兩種模式之間的切換，它作為開關(guān)量輸入I0.0；3、液位變送器把測(cè)得的水池水位轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)后送入窗口比擬器，在窗口比較器中設(shè)定水池水位的上下限，當(dāng)超出上下限時(shí)，窗口比擬其輸出高電平1，送入I0.1；4、變頻器的故障輸出端與PLC的I0.2相連，作為變頻器故障報(bào)警信號(hào)；5、開關(guān)SB7與I0.3相連作為試燈信號(hào)，用于手動(dòng)檢測(cè)各指示燈是否正常工作。本變頻恒壓供水系統(tǒng)有11個(gè)數(shù)字量輸出信號(hào)和1個(gè)模擬量輸出信號(hào)。1、Q0.0~Q0.5分別輸出三臺(tái)水泵電機(jī)的工頻/變頻運(yùn)行信號(hào)；2、Q1.1輸出水位超限報(bào)警信號(hào)；3、Q1.2輸出變頻器故障報(bào)警信號(hào)；4、Q1.3輸出白天模式運(yùn)行信號(hào)；5、Q1.4輸出報(bào)警電鈴信號(hào)；6、Q1.5輸出變頻器復(fù)位控制信號(hào)；7、AQW0輸出的模擬信號(hào)用于控制變頻器的輸出頻率。四、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程圖地址分配表器件地址功能器件地址功能VD100過程變量標(biāo)準(zhǔn)化值T37工頻泵增泵濾波時(shí)間控制VD104