毕业设计（论文）-基于PLC控制的恒压供水变频调速系统设计.doc

编号淮安信息职业技术学院淮安信息职业技术学院毕毕业业论论文文题目基于PLC控制的恒压供水变频调速系统设计学生姓名X学号X系部电气工程系专业电气自动化班级X指导教师X二一二年六月摘要I摘摘要要用户用水的多少是经常变动的，供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中地反映在供水的压力上，即用水多时供水少，压力低；用水少时供水多，则压力大。随着变频调速技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，变频恒压供水系统已逐渐取代原有的水塔供水系统。保持供水的压力恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。恒压供水系统对于某些工业或特殊用户也是非常重要的。例如当发生火警时，若供水压力不足或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以，某些用水区域采用恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。以可编程序控制器为主要控制装置所构成的控制系统称为可编程序控制系统或PLC控制系统。可编程控制器（PLC）控制系统以其运行可靠、易学易用、抗干扰性强等特点，在工业控制中得到广泛的应用。基于PLC的恒压变频调速实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比较，节能效果十分显著。其优点是技术先进、水压恒定、操作方便、运行可靠、自动化程度高。关键词关键词：恒压供水PLC变频器目录目目录录摘要.I目录.II第1章恒压供水系统概述.11.1恒压供水系统概述.11.2恒压供水系统的组成.1第2章可编程控制器.22.1可编程控制系统概述.22.2可编程控制系统的优点.22.3可编程控制系统控制电路的设计.3第3章西门子变频器.43.1西门子变频器概述.43.2MM440安装与接线.43.3MM440基本操作面板（BOP）的使用.53.3.1BOP按键功能介绍.53.3.2变频器的基本参数设定.63.3.3故障复位操作.63.3.4用BOP面板控制变频器.73.3.5变频器的运行环境及安装要点.73.4变频器常见故障与对策.73.4.1变频器的静态测试结果来判断故障.83.4.2通过变频器的显示来判断故障点的所在.9第4章恒压供水系统设计.114.1恒压供水系统控制要求.114.2系统的硬件设计.114.2.1控制系统硬件设计.114.2.2电路设计.124.2.3PLC的IO口分配.14第5章恒压供水系统的PLC控制系统编程.155.1恒压供水变频调速控制系统设计的操作流程.155.2恒压供水变频调速控制系统设计要点.155.3变频器的参数设置.155.3.1参数复位.16淮安信息职业技术学院毕业设计论文5.3.2设置电机参数.165.3.3设置电机控制参数.165.3.4设置变频器频率参数表.175.3.5设置电机启动制动参数.175.3.6设置数字量功能参数.175.4PLC系统软件设计流程图.185.5PLC控制系统梯形图.19第6章总结.23致谢.24参考文献.25附录.26第1章恒压供水系统概述1第第1章章恒压供水系统概述恒压供水系统概述1.1恒压供水系统概述恒压供水系统概述系统提出以下技术要求：循环水泵站自控系统采用典型的两级监控方式。上位机以标准的工业控制计算机（IPC）作为主要的人机界面（HMI），为生产管理级，完成对下位机的监控、生产操作管理，主要面向操作人员；下位机由可编程控制器（PLC）构成，为基础测控级，完成生产现场的数据采集及过程控制等，面向生产过程。1.2恒压供水系统的组成恒压供水系统的组成系统采用2台主水泵1台备用水泵并联运行方式，选用专为风机、泵用负载设计的普通功能型uf控制方式的西门子变频器，型号为MM440。变频器内置PID控制模块，选用有24个数字信号输入，32个数字信号输出，以及4个模拟输入信号，1个模拟输出信号的西门子S7-200PLC。输入和输出均有余量，可以满足系统扩充要求，并且可靠性高，可扩展性好，又有较丰富的通信指令，且通信协议简单。系统设有选择开关K，可选择系统在生活供水和消防供水状态下工作，当选择生活供水状态时，可分别通过按钮控制3台泵单独在工频或变频下运行与停止。当系统处于变频状态工作时，PLC首先利用变频器软启动一台加压泵，此时安装管网上的传感器将实测的管网压力反馈进变频器，与先通过变频器面板设定的给定压力进行比较，通过变频器内部PID运算，调节变频器输出频率。在用水量较大时，变频器输出频率接近工频而管网压力仍达不到压力设定值，PLC将当前工作的水泵由变频切换到工频下工作，并关断变频器，再将变频器切换到另一台泵，由变频器软起动该泵，这样可根据用水量大小调节投入水泵台数的方案。在全流量范围内靠变频泵的连续调节和工频泵的分级调节相结合，使供水压力始终保持为设定值。其控制结构如图1-1监控系统显示装置变频器压力传感器继电接触器组水泵机组供水网管PLC(含PID调节器)图1-1控制结构图淮安信息职业技术学院毕业设计论文2第第2章章可编程控制器可编程控制器2.1可编程控制系统概述可编程控制系统概述PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、IO板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、IO模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。2.2可编程控制系统的优点可编程控制系统的优点（1）可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。（2）配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。（3）易学易用PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电第2章可编程控制器3路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。（4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。（5）体积小，重量轻，能耗低以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅仅只有数瓦。由于体积小，很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。2.3可编程控制系统控制电路的设计可编程控制系统控制电路的设计在控制电路的设计中，PLC输出端口并不是直接和交流接触器连接，而是在PLC输出端口和交流接触器之间引入中间继电器，通过中间继电器控制接触器线圈的得电失电，进而控制点击或者阀门的动作。控制电路之中还要考虑电路之间互锁的关系，这对于变频器安全运行十分重要。变频器的输出端严禁和工频电源相连，也就是说不允许一台电机同时接到工频电源和变频电源的情况出现。因此，在控制电路中多处对各主泵电机的工频变频运行接触器作了互锁设计；另外，变频器是按单台电机容量配置，不允许同时带多台电机运行，为此对各电机的变频运行也作了互锁设计。控制电路中还考虑了电机和阀门的当前工作状态指示的设计，为了节省PLC的输出端口，在电路中可以采用PLC输出端子的中间继电器的相应常开触点的断开和闭合来控制相应电机和阀门的指示灯的亮和熄灭，指示当前系统电机和阀门的工作状态。淮安信息职业技术学院毕业设计论文4第第3章章西门子变频器西门子变频器3.1西门子变频器概述西门子变频器概述西门子变频器MM440由微处理器控制，并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管作为功能输出器件。因此，他们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。采用脉冲频率可选的专用脉宽调制技术，可使电动机低噪声运行。全面而晚上的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。MM440是用于控制三相交流电动机速度和转矩的变频器。3.2MM440安装与接线安装与接线MM440安装与接线如图3-112132627模拟量输出1模拟量输出2RS485继电器1继电器2继电器319182021222423252930P+P-MB-B+BRDC-DC+75KW以上需外接制动单元L1L2L3PEUVWPE110V2OV模拟地3Ain1+4Ain1-10Ain2+11Ain1-拨码开关模拟量输入1模拟量输入2正转反转复位电机温度保护5Din16Din17Din38Din416Din517Din69+24V28OV数字地1415图3-1MM440安装与接线图第3章西门子变频器53.3MM440基本操作面板（基本操作面板（BOP）的使用）的使用3.3.1BOP按键功能介绍按键功能介绍BOP按键功能介绍如图3-2HzIOFNJOGPSIEMENS显示区域反转键启动键停止键点动键确认键减少键增加键功能键图3-2BOP按键功能介绍图显示区：状态显示，显示变频器当前的设定或者跳出的显示。启动键：按此键启动变频器，在缺少设定时此键被封锁，为使此键有效，参照3.3.2节设置，不在赘述。停止键：（1）按压此键，电动机减速至停止。（2）连按压此键两次（或长时间按一次），电动机自由停车。反转键：按此键可改变电动机旋转方向。点动键：在“准备合闸”状态下按压此键，则电动机启动并运行在预先设定的点动频率。释放此键的时候，电动机停止。若电动机正在旋转，此键按压无效。功能键：此键用于显示附加信息。当在运行时按压此键2S，同实际参数无关，显示下列数据：（1）直流母线电压（用d表示，单位V）（2）输出电流（A）（3）输出频率（Hz）（4）输出电压（用o表示，单位）（5）在参数P0005中所选的值（如果已被指了P0005，那么，显示上面数据的14项，然后相应的值不在显示。）连续多次按下此键，将轮流显示以上参数。淮安信息职业技术学院毕业设计论文6确认键：按此键可访问参数。增加键：按此键可以增加显示的值。减少键：按此键可以减少显示的值。3.3.2变频器的基本参数设定变频器的基本参数设定下面通过将参数P1000的第0组参数，即设置P10000=1的过程为例，介绍一下通过操作BOP面板修改一个参数的流程。操作BOP面板修改参数的流程见表3.1表3.1操作BOP面板修改参数的流程表PPPFNPP键，访问参数键，访问参数键，直到显示键，直到显示P1000键，显示键，显示in000，即，即P1000的第的第0组值组值键，显示当前值键，显示当前值2键，达到所要求的数值键，达到所要求的数值1键，存储当前设置键，存储当前设置键，显示键，显示r0000键，显示频率键，显示频率按按按按按按按按按按按按按按按按操作步骤操作步骤BOP显示结果显示结果在下面的介绍出现参数的修改过程中，将直接使用P10000=1的方式来表达这一设置过程。3.3.3故障复位操作故障复位操作当变频器运行中发生故障或者报警，变频器会出现提示，并会按照设定的方式进行默认的处理（一般是停车）。此时，需要用户查找并排除故障发生的原因后，在面板上确认故障的操作。这里通过一个F0003（电压过低）的故障复位过程来演示具体的操作流程。当变频器欠压的时候，面板将显示故障代码F0003。按FN键，如果故障点已经排除，变频器将复位到运行准备状态，显示设定频率50.00闪烁。如果故障点仍然存在，则故障F0003代码重现。第3章西门子变频器73.3.4用用BOP面板控制变频器面板控制变频器通过BOP面板直接对变频器进行操作的步骤见表3.2表3.2用BOP面板控制变频器步骤表IO操作步骤操作步骤设置参数设置参数功能解释功能解释1234561起停命令源于面板起停命令源于面板1频率设定源于面频率设定源于面板板返回监视状返回监视状态态启动变频器启动变频器通过增减键修改运行频通过增减键修改运行频率率停止变频停止变频器器3.3.5变频器的运行环境及安装要点变频器的运行环境及安装要点变频器属精密电子装置，所以温度、灰尘与潮湿也对其寿命影响较大。变频器的环境运行温度一般要求10摄氏度+50摄氏度，良好的运行工作环境，可降低变频器的故障率，延长变频器的寿命。安装接线，变频器输入端加装空气开关，以防变频器发生短路时起到保护作用。变频器输出端要加装接触器通过自身控制使其导通。控制线尽量不要太长，否则易受干扰产生误动作。控制线要选用屏蔽线，一端接地。接地地线应保证完好，以防止地线带电而损坏变频器。在所有调试之前先要与传动装置的连接，MM440配有PC连接组件，该组件包含一块RS232COM接口板以及一条3米长的RS232电缆。可以直接连接到PC的COM借口，以实现串口通讯。3.4变频器常见故障与对策变频器常见故障与对策变频调速技术是现代电力传动技术重要发展的方向，随着电力电子技术的发展方向，随着电力电子技术的发展，交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。变频器不仅调速平滑，范围大，效率高，启动电流小，运行平稳，而且节能效果明显。因此，交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于冶金、纺织、印染、烟机生产线及楼宇、供水等领域。但是由于受到环境，使用年限以及人为操作等因素，影响变频器的使用寿命大为降低，同时使用中也出现了各种各样的故障。下面我们就变频器的组成与常见故障及淮安信息职业技术学院毕业设计论文8对策和大家一起探讨变频器构成。一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部分。3.4.1变频器的静态测试结果来判断故障变频器的静态测试结果来判断故障首先我们可以对变频器做一个静态的测试，一般通用型变频器大致包括以下几个部分（1）整流电路（2）直流中间电路（3）逆变电路（4）控制电路。静态测试主要是对整流电路，直流中间电路和逆变电路部分的大功率晶体管（功率模块）的一个测试，工具主要是万用表。整流电路主要是对整流二极管的一个正反向的测试来判断它的好坏，当然我们还可以用耐压表来测试。直流中间回路主要是对滤波电容的容量及耐压的测量，我们也可以观察电容上的安全阀是否爆开有否漏液现象等来判断它的好坏.功率模块的好坏判断主要是对功率模块内的续流二极管的判断。对于IGBT模块我们还需判断在有触发电压的情况下能否导通和关断。3.4.2通过变频器的显示来判断故障点的所在通过变频器的显示来判断故障点的所在（1）OC过电流故障这可能是变频器里面最常见的故障了。我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。例如电流限制，加速时间过短都有可能导致过电流的产生。然后我们就必须判断是否电流检测电路出问题了。以FVR075G7S-4EX为例：就像我们有时会看见FVR075G7S-4EX在不接电机运行的时候面板也会有电流显示。电流来自于哪里呢？这时就要测试一下它的3个霍尔传感器，为确定那一相传感器损坏，我们可以每拆一相传感器的时候开一次机，看是否会有过流显示，经过这样试验后基本能排除OC故障。（2）OV过电压故障我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。例如减速时间过短，以及由于再生负载而导致的过压等，然后我们可以看一下输入侧电压是否有问题，最后我们可以看一下电压检测电路是否出现了故障，一般的电压检测电路的电压采样点，都是中间直流回路的电压。我们以SVF303为例，它由直流回路取样后(530V左右的直流)通过阻值较大电阻降压后再由光耦进行隔离，当电压超过一定值时，显示“5”过压(此机器为数码管显示)我们可以看一下电阻是否氧化，变值，光耦是否有短路现象等。（3）UV欠电压我们首先可以看一下输入侧电压是否有问题，然后看一下电压检测电路，故障判断和过压相同。第3章西门子变频器9（4）FU快速熔断器故障在现行推出的变频器大多推出了快熔故障检测功能。(特别是大功率变频器)以LG030IH-4变频器为例。它主要是对快熔前面后面的电压进行采样检测，当快熔损坏以后必然会出现快熔的一端电压没有，此时隔离光耦动作，出现FU报警。更换快速熔断器就因该能解决问题。特别应该注意的是在更换快速熔断器前必须判断主回路是否有问题。（5）OH过热主要引起原因变频器内部散热不好。我们可以检查散热风扇及通风通道。（6）SC短路故障我们可以检测一下变频器内部是否有短路现象。我们以安川616G5A45P5为例，我们检测一下内部线路，可能不一定有短路现象，此时我们可以检测一下功率模块有可能出现了故障，在驱动电路正常的情况下，更换功率模块，应该能修复机器。淮安信息职业技术学院毕业设计论文10第第4章章恒压供水系统设计恒压供水系统设计4.1恒压供水系统控制要求恒压供水系统控制要求恒压供水系统要具有手动和自动两种控制方式，并能够进行过压报警等保护功能，同时能够给予故障检修提供便利，具体要求如下。（1）自动运行系统能根据工艺要求长期可靠地控制各个执行机构的运行，启动停止采用变频或软起动启停方式；电气系统能对各台水泵进行三相电流自动测量，系统带有过压、过流、过载、断相、电压不平衡，水泵堵转等状态的保护；系统能自动动态显示整套设备的运行状态，如：设备运行流程图、运行状态动态图、运行或故障信息及说明，电流、水泵运行时间、变频器频率、实时液位、温度、流量及出水压力等参数；在上位机上能设定系统运行压力，几个参数上下限的报警点值，当上位机关闭或通讯故障时，PLC能根据所设条件自动运行。（2）半自动运行当PLC故障时，各执行机构能以手动方式通过变频或软起动器启停，用出水压力PID控制器来控制变频器的频率来调节电机转速达到出水恒压的目的，从而不影响整套设备的使用，以满足循环水系统的要求。（3）手动运行当PLC和变频器都故障时，只要供电正常，各个执行机构能以手动方式通过软起动器起停，进而可以手动调节出水阀门来满足循环水出水压力要求。4.2系统的硬件设计系统的硬件设计由于传统的恒压供水方式不同程度的存在效率低、可靠性差、自动化程度低等缺点。为了解决上述问题，本文提出了变频调速恒压供水方案，该方案主要针对居民楼恒压供水进行硬件调试，分高峰期和低峰期同时也包含消防供水的设计。这种方式的原理是通过安装在系统中的压力传感器将系统的压力信号与设定压力值做比较，在通过控制器调节变频器的输出，无级调节水泵转速。使系统水压无论流量如何变化始终稳定在一定的范围内。4.2.1控制系统硬件设计控制系统硬件设计本系统采用三套电机一水泵进行恒压供水，每台电机均可以变频方式或工频方式运行，但每次仅有一台电机工作在变频调速状态。工作时可根据实际情况选择变第4章恒压供水系统设计11频器根据实际水压的变化，不断地调整水泵转速，通过调节流量达到恒定水压的目的。另外，可编程序控制器根据当前水泵的供水情况对其进行合理切换，及时增泵和减泵，更好的为大众服务。4.2.2电路设计电路设计（1）主电路设计主电路由3台电机分别为M1、M2和M3，接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6分别控制电机M1、M2和M3变频或工频运行，FR1、FR2、FR3分别为3台水泵电机过载保护的热继电器，FU1、FU2、FU3分别为变频器和3台水泵电机主电路的熔断器。选用西门子S7-200系列的PLC和西门子MM440变频器。主电路如图4-1MMML1111111111L22L33UFKM1KM3KM4KM5KM2KM6图4-1主电路图（2）控制电路设计控制电路可分为消防供水和生活供水。消防供水：按下SB2，3台水泵工频运行，此时出水量最大。生活供水：按下SB1，水泵1变频启动，根据水压检测反馈回系统的数据，判淮安信息职业技术学院毕业设计论文12断水泵1是否达到工频运行状况，当水泵1达到工频运行状况时，切断水泵1变频运行模式转为工频运行，同时启动水泵2变频运行，模拟水泵1工作一段时间。当水泵1工频运行时间达到预定时间，水泵1停止运行，水泵2由变频运行，开始加速转为工频运行并切断变频运行。当水泵2工频运行时间达到预定时间，水泵2停止运行，备用水泵由变频运行。如果水泵1工频运行，而水泵2变频运行达到预定时间，则切断水泵1，水泵2工频运行，备用水泵变频运行，以此类推。然而生活供水有高峰期例如中午，低峰期例如晚上，所以拨动中午供水按钮I0.2，水泵1、水泵2工频启动，拨动晚上供水按钮SB7，水泵1变频启动。控制电路如图4-2PLCSB1SB2SB6SB7SB8SB9+24-1MI0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5Q1.1Q1.2Q1.3Q1.4Q1.5Q1.63LI0.4I0.5K2K1K3220KM1KM2K1KM1KM2KM3KM4K2KM4KM3KM5KM6K3KM6KM5L2L1L3L4+24-MM440VQ0.0Q0.1Q0.2Q0.31L2LQ0.4RAR+R-95431213-24+图4-2控制电路图第4章恒压供水系统设计134.2.3PLC的的IO口分配口分配PLC的IO口分配见表4.1表4.1PLC的IO口分配输入输入输出输出输入继电器输入继电器输入原件输入原件作用作用输出继电器输出继电器输出原件输出原件作用作用I0.0SB1生活供水生活供水Q1.1KM1电机电机11变频变频I0.1SB2消防供水消防供水Q1.2KM2电机电机11工频工频I0.2SB6中午供水中午供水Q1.3KM3电机电机22变频变频I0.3SB7晚上供水晚上供水Q1.4KM4电机电机22工频工频I0.4SB8停止停止Q1.5KM5备用变频备用变频I0.5SB9故障故障Q1.6KM6变频工频变频工频Q0.0L1电源指示电源指示Q0.1L2生活指示生活指示Q0.2L3消防指示消防指示Q0.3L4报警指示报警指示Q0.4端子端子5外部控制起停外部控制起停淮安信息职业技术学院毕业设计论文14第第5章章恒压供水系统的恒压供水系统的PLC控制系统编程控制系统编程5.1恒压供水变频调速控制系统设计的操作流程恒压供水变频调速控制系统设计的操作流程先了解变频器的外围线路设计，找出变频器的参数，频器的启动停止接线端子，将PLC的输出点与启停接线端子连接；设置变频器的参数，主要是控制方式和启停方式的选择，其它的参数可以选默认值；在PLC中编写基本的启动停止程序，注意要把触摸屏的对应地址编上去；在触摸屏软件上画好启停按钮与程序的启停地址按钮连上并按硬件连接方式设置好通讯方式和协议；一切就绪后把各台设备上电就可以了。所有相关资料都可以从你所选择的品牌厂家获得。5.2恒压供水变频调速控制系统设计要点恒压供水变频调速控制系统设计要点（1）电动机的保护虽然水泵在低速运行时，电动机的工作电流较小。但是，当用户的用水量变化频繁时，电动机将处于频繁的升、降速状态，而升、降速的电流可能略超过电动机的额定电流，导致电动机过热。因此，电动机的热保护是必要的。对于这种由于频繁地开、升降速而积累起来的温升，变频器内的电子热保护功能是难以起到保护作用的，所以应采用热继电器来进行电动机的热保护。（2）注意问题最高频率：应以电动机的额定频率为变频器的最高工作频率，一般为50Hz升降速时间：在采用PID调节器的情况下，升、降速时间应尽量设定得短一些，以免影响由PID调节器决定的动态响应过程。如变频器本身具有PID调节功能时，只要在预置时设定PID功能有效，则所设定的升速和降速时间将自动失效。5.3变频器的参数设置变频器的参数设置交流变频调速技术是现代电力传动技术重要发展方向，随着电力电子技术，微电子技术和现代控制理论在交流调速系统中的应用，变频交流调速已逐渐取代了过去的滑差调速，变极调速，直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于工业生产和日常生活的许多领域。本次设计采用的是西门子的变频器，型号为MM440。第5章恒压供水系统的PLC控制系统编程155.3.1参数复位参数复位常用变频器，一般出厂时，厂家对每一个参数都有一个默认值，这些参数叫工厂值，在设好这些参数值的情况下，用户能用面板正常操作。表5.1变频器参数复位序号参数及设定参数功能1P0003=1设置用户参数访问等级2P0010=30工厂设定值3P0970=1开始参数复位5.3.2设置电机参数设置电机参数在相应参数组中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。表5.2设置电机参数序号参数及设定参数功能1P0010=1开始快速调试2P0304=220电动机额定电压3P0305=1.93设定电机额定电流4P0307=0.37设定电机额定功率5P0310=50设定电机额定频率6P0311=1400设定电机额定转速7P3900=1结束快速调试5.3.3设置电机控制参数设置电机控制参数一般变频器的频率给定也可以有多种方式，面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定，当然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和。正确设置以上参数之后，变频器基本上能正常工作，如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。淮安信息职业技术学院毕业论文设计16表5.3设置电机控制参数序号参数及设定参数功能1P0003=3设置参数访问等级3级2P0700=1用面板控制启停3P1000=1用面板控制频率5.3.4设置变频器频率参数表设置变频器频率参数表即设定变频器输出频率的上、下限幅值。一般情况下电机散热靠本身风扇进行冷却，因此下限频率不能低于15HZ。如果工艺要求经常低速运行（小于15HZ），则电机要另加散热风扇。上限频率幅值不能超出50HZ否则损坏电机。如果工艺要求频率大于50HZ，需配置专用电机。表5.4设置变频器参数序号参数及设定参数功能1P1080=10下限频率设定值2P1082=60上限频率设定值3P1091=30跳跃频率设定值4P1101=2跳跃频率宽度设定值5.3.5设置电机启动制动参数设置电机启动制动参数加减速时间就是输出频率从0上升到最大频率和从最大频率下降到0所需时间。设定时要满足在电动机加速时防止过电流，减速时以防止过电压。这需要根据负载特性定出最佳加减速时间。以使运转中不发生过电流、过电压报警为原则，将加减速时间缩短。表5.5设置电机启动制动参数序号参数及设定参数功能1P1120=3.0加速时间设定2P1121=3.0减速时间设定3P1130=3.0斜坡上升曲线起始段4P1133=3.0斜坡下降曲线起始段第5章恒压供水系统的PLC控制系统编程175.3.6设置数字量功能参数设置数字量功能参数表5.6设置数字量功能参数数字输入端子端子编号参数编号出厂设置出厂功能DIN15P07011正转控制DIN26P070212反转控制DIN37P07039故障复位DIN48P070415固定频率直接选择DIN516P070515固定频率直接选择DIN617P070615固定频率直接选择淮安信息职业技术学院毕业论文设计185.4PLC系统软件设计流程图系统软件设计流程图图5-1PLC系统软件设计流程图NNNN变频启动P2泵N变频启动P1泵NNYYYNYYY压力到达设定值，频率到达上限YYN手动工频加压P1泵正在工频工作Y切除P1工频泵切除P2工频泵加压泵是否过载YP1泵正在变频工作N关断变频器将P2泵转为工频关断变频器将P1泵转为工频是否停止压力不到设定值，频率到达上限变频启动一台泵Y已有一台变频急停供电故障停止蓄水池水位过低开始自动工作第5章恒压供水系统的PLC控制系统编程195.5PLC控制系统梯形图控制系统梯形图（1）PLC控制系统梯形图见附录（2）PLC控制系统梯形图解析网络1：启动消防供水并启动消防供水指示灯；网络2：启动生活供水；网络3：水压检测数据反馈回系统；网络4：判断第一台电机是否达到工频运行情况；网络5：第一台电机达到工频运行情况切断第一台电机变频运行模式变为工频运行；网络6：在第一台电机由变频运行模式转换为工频运行模式时启动第二台电机变频运行；网络7：模拟第一台电机工频工作达到十天时间；网络8：当第一台电机工频运行时间达到十天则切断第一台电机将换到第二台电机由变频运行模式转变为工频运行模式并切断第二台电机变频运行状态；网络9：当第一台电机工频运行时间达到十天则切断第一台电机将换到第二台电机由变频运行模式转变为工频运行模式并切断第二台电机变频运行状态同时启动备用电机变频运行模式；网络10：第一台电机工频运行情况下启动第二台电机变频运行时检测水压是否低于设定值当低于设定值时切断第二台电机变频运行状态系统将只保持第一台电机工频运行情况；网络11：第二台电机工频运行情况下启动备用电机变频运行时检测水压是否低于设定值当低于设定值切断备用电机变频运行状态系统将只保持第二台电机工频运行情况；网络12：判断备用电机是否达到工频运行情况；网络13：备用变频运行电机供水需求水压达到工频运行状态切断备用电机变频运行状态接通备用电机工频运行状态；网络14：测定任意两台电机同时工频情况运行时间；网络15：当任意两台电机同时工频运行时间达到设定值时开始计时；网络16：手动停止和报警时间过一定设定值时系统自动停止；网络17：系统和启动供电并判断各个电机启动方式和对变频器做出外部启动方式设定；淮安信息职业技术学院毕业设计论文20网络18：第一台电机工频状态运行同时和第二台电机变频状态运行时间达到设定值时则切断第一台电机工频运行状态同时切断第二台电机变频运行状态改为第二