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燕山大学 毕业设计论文 1 摘要 本论文结合现状 介绍了一种基于可编程控制 PLC 和变频器控制的变频 恒压供水系统的构成和工作原理 该系统采用变频调速方式自动调节水泵电机 转速 根据用水量的大小由 PLC 控制工作泵数量的增加或减少 从而实现恒压 供水 在用水低谷时降低电能损耗 变频器故障时仍能自动运行 保证不间断 供水 同时故障消除后能自启动 实现无人值守全自动运行 本文还包括 I O 口的分配 I O 点数的确定 PLC 变频器 传感器的选型及特点 并且设计绘 制系统控制电路图等几个环节 关键词 可编程控制器 变频器 恒压供水 燕山大学 毕业设计论文 2 Abstract On the basis of analyzing status in waterworks in our country the composition and operational principle of an automatic frequency conversion constant pressure water supplying system based on PLC and frequency convertor with serial communication are introduced in this article The system adopts frequency conversion speed regulating measure to adjust rotating speed of the motors of water pump and to keep the press constant This system can startup the little pump at the vale of using water to saving power System can still operates automatically with failure of frequency conversion to obtain uninterrupted water supply and can be auto startup after system recovery this creates the possibility of fully automatic operation including I O port distribution check the number of I O design and mapping the control circuit map KeyKey words words PLC Frequency Convertor Constant Pressure Water Supply 燕山大学 毕业设计论文 3 引 言 日常的生活用水经常随时间而变化的 因季节 昼夜相差很大 因此用水 和供水的不平衡集中表现在水压上 即用水多而供水少则水压低 用水少而供 水多则水压高 保持供水压力可以保持供 用水的平衡 以往采用水箱和水塔 或气罐加压方法 往往容易造成水的二次污染 造成水质不好 由于电力电子 技术的发展 变频调速技术在水塔自动恒压供水方面获得了广泛的应用 在供水系统中 当用水量需要变化时 传统的调节方法是通过人工改变阀 门的开度来调整 这种情况往往会造成用水高峰期时供水压力不足 用水低峰 期时供水压力过高 不仅十分浪费能源而且存在事故隐患 例如压力过高容易 造成爆管事故 因此在一些用水量变化大 水压控制要求高 而流量完全由用 户决定的供水系统 采用可编程控制器 PLC 控制的自动变频调速恒压供水系 统则显得尤为重要 因为它的控制装置采用 PLC 控制 PLC 不仅可实现泵组 阀门的辑控制 并可以完成系统的数字 PID 调节功能 可对系统中各种运行参 数 控制点实时监控 并完成系统故障报警功能等 另外 PLC 控制的自动恒 压供水系统还具有标准的通讯接口 可与城市供水系统上位机进行联网 实现 城区供水系统的优化控制 为城市供水系统提供了现代化的调度 管理 监控 及经济运行的手段 我这次毕业设计课题是基于 PLC 变频恒压供水系统 系统采用变频调速方 式自动调节水泵电机转速或加 减泵 采用先启先停方式 自动完成泵组软启动 及无冲击切换 使水压平稳过渡 变频器故障时系统让可运行 保证不断供水 系统断电恢复后可自动启动 采用硬件 软件备用 使各泵进行轮休 延长了设 备的机械使用寿命 系统能够对供水系统进行自动控制 有效的降低能耗 保 持系统维持在最佳运行状态 提高生产管理水平 在本次的设计中先后介绍了系统工作的过程以及原理 系统设计的步骤 流程以及最后实施的应用效果 另外作者也对各个重要的元器件进行了详细的 选型 由于编者水平有限 书中难免有疏误与缺点 恳切希望读者批评指正 编者 2012 4 20 燕山大学 毕业设计论文 4 目目 录录 1 1 恒压供水系统设计方案分析恒压供水系统设计方案分析 5 1 1 系统介绍 5 1 1 1 恒压供水系统的定义 5 1 1 2 恒压供水系统的组成 5 1 1 3 恒压供水系统的工作原理 5 1 1 4 恒压供水的意义 6 1 2 系统需要实现的功能 控制要求 6 1 3 恒压供水系统的设计要点 7 2 2 系统的设备选择与设计系统的设备选择与设计 7 2 1 变频器 7 2 1 1 变频器的简介 8 2 1 2 变频器的选择 8 2 1 3 变频器的技术参数 8 2 2 控制器 9 2 3 PLC 9 2 3 1 概述 9 2 3 2 PLC 选型 10 2 4 压力传感器 10 3 3 恒压供水系统主电路的设计恒压供水系统主电路的设计 11 4 4 恒压供水系统控制电路的设计恒压供水系统控制电路的设计 11 4 1 硬件设计 12 4 1 1 I O 地址分配 12 4 1 2 PLC 的接线图 12 4 2 系统的软件设计 13 4 2 1 手动 自动和停水操作模式 13 4 2 2 控制原理 14 4 2 3 切泵工作过程 14 4 2 4 程序设计 14 5 5联机调试联机调试 21 结 束 语 22 文 献 23 燕山大学 毕业设计论文 5 1 1 恒压供水系统设计方案分析恒压供水系统设计方案分析 为了更加合理的完成恒压供水系统的设计 本章节内容重点对此系统进行 了方案的分析 具体的分析来分别论述 1 11 1 系统介绍系统介绍 1 1 11 1 1 恒压供水系统的定义恒压供水系统的定义 恒压供水系统时指用户端不管用水量的大小 总保持管网中水压基本恒定 这样既可满足各部位的用户对水的需要 又使电动机空转 造成电能的浪费 为实现上述目标 需要变频器根据给定压力信号和反馈压力信号调节水泵转速 并通过 PLC 自动调整泵的运行台数 完成供水压力的闭环控制 1 1 21 1 2 恒压供水系统的组成恒压供水系统的组成 根据设计的条件 该系统主要有 3 台水泵 一台变频器 一台 PLC 模拟 量输入 输出单元 压力传感器 多个电动闸阀 电动蝶阀等组成 泵机原理 图如图 1 1 图 1 1 供水泵机系统原理图 1 1 31 1 3 恒压供水系统的工作原理恒压供水系统的工作原理 在图 1 1 中 PLC 和模拟量输入输出单元和传感器组成闭环控制系统 在 供水系统中总出水管上安装压力变送器检测出水压力 在蓄水池中安装液位变 送器 PLC 具有模拟量输入检测模块 检测压力变送器和液位变送器输出的 4 燕山大学 毕业设计论文 6 20mA 信号 将检测的压力信号与设定的压力信号经过 PID 运算后 通过控制变 频器的输出频率来调整电动机的转速 保持供水压力的恒定 PLC 控制各台水 泵的运行状态 如工频运行 变频运行及停止等 从而控制水泵的运行台数 在大范围上控制供水的流量 该系统还有多种保护功能 尤其是强电逻辑硬件 互锁功能 从而保证正常供水 且可做到无人职守 如图 1 2 图 1 2 系统控制框图 1 1 41 1 4 恒压供水的意义恒压供水的意义 用户用水的多少是经常变动的 因此 供水不足或供水过剩的情况时有发 生而用户用水和供水之间的不平衡集中表现在供水的压力上 用水多而供水少 则压力大 用水少而供水多 则压力大 保持供水压力的恒定 可供水和用水 之间保持平衡 即用水多时供水也多 用水少时供水也少 从而提高供水的质 量 所以采用恒压供水系统 具有较大的经济效益和社会意义 用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 启动平稳 启动电流可限制在额定电流以内 从而避 免了启动时对电网的冲击 由于泵的转速降低了 从而可延长泵的使用寿命 并且在某些场合 大大减轻了对环境的污染 1 21 2 系统需要实现的功能 控制要求 系统需要实现的功能 控制要求 1 轮休功能 系统运行时常会遇到用户用水量较小或不用水 如夜晚 的情况 为了节 能 也为了防止一台泵长时间运行 需要设定运行自动切换 避免了泵长时间 不用而锈死的情况 在正常运行过程中 基本保证有一台水泵处于休息状态 2 PID 的调节功能 由压力传感器反馈的水压信号 4 20MA 或 5V 直接送入 PLC 的 A D 口 可 以通过手持编程器 设定给定压力值 PID 参数值 并通过 PLC 计算何以需 切换泵的操作完成系统控制 系统参数在实际运行中调整 使系统控制响应趋 于完整 燕山大学 毕业设计论文 7 3 通讯功能 该系统具有计算机的通讯功能 PLC 变频器均提供有 RS232 或 485 接口 PLC 可选用西门子的 S7 200 计算机可以与一套或多套系统进行通讯 利用计 算机同时可以监测 电流 电压 频率 转速 压力等也可以控制变频器的各 类参数 此外该系统还具有手动 自动操作 先开先停 故障报警 运行状态 水 位检测 过载 缺水保护等功能 1 31 3 恒压供水系统的设计要点恒压供水系统的设计要点 1 变频器的容量 一般的说 当一台变频器控制一台电动机时 只需使变频器的配用电动机 容量与实际电动机容量相符即可 当一台变频器同时控制两台电动机时 原则 上变频器的容量应等于两台电动机的容量之和 但如在高峰负载时的用水量比 两台水泵全速供水的供水量相差很多时 可考虑适当减小变频器的容量 但应 注意留有足够的裕量 2 电动机的热保护 虽然水泵在低速运行时 电动机的工作电流较小 但是 当用户的水量变 化频繁时 导致电动机过热 因此 电动机的热保护是必须的 对于这种由于 频繁地升速 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 3 主要的功能预置 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 升速 降速时间 在采用 PID 调节器的情况下 升速 减速时间应 尽量短一些 以避免影响由 PID 调节器决定的动态响应过程 2 2 系统的设备选择与设计系统的设备选择与设计 恒压供水系统主要由变频器 控制器 PLC 及压力传感器等组成 因此这 些设备的选择与设计将直接影响系统的性能和可靠性 下面详细介绍各器件的 选择以及该设备的特点 2 12 1 变频器 变频器 燕山大学 毕业设计论文 8 2 1 12 1 1 变频器的简介变频器的简介 变频器实际上就是一个逆变器 它首先是将交流电变为直流电 然后用电子元 件对直流电进行开关 变为交流电 一般功率较大的变频器用可控硅 并设一个可 调频率的装置 使频率在一定范围内可调 用来控制电机的转数 使转数在一定的 范围内可调 变频器广泛用于交流电机的调速中 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 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 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 恒压供水系统一般采用 VVVF 控制方式 即通过改变电源电 压和频率而控制电机的转速 从而控制管网的水压 2 1 22 1 2 变频器的选择变频器的选择 根据目前市场上现有的变频器的情况 适于恒压供水系统的性价比较高的 机型有很多 功率在 0 4 90KW 范围 而且 现在大多数变频器均带有内置 PID 控制器及数据通讯接口 大大方便了用户 进口变频器的价格在 0 5 0 9 万元之间 如 YASKAWA 变频器 台达变频器 适合泵类和风机的还有三菱变频 器等多种 国产变频器现在无论在技术上还是在性能上虽然均有了很大提高 价只有 0 2 0 4 万元左右 如安邦变频器 森兰变频器 但是综合各种因素考 虑其性价比以及实用性 最后决定选择 ABBABB ACS400ACS400 系列系列 7 5KW7 5KW 变频器变频器 2 1 32 1 3 变频器的技术参数变频器的技术参数 ABBACS400 是具有多种功能的变频器 在本例中由于已经选了 PID 调节器 因此就不用变频器的内部 PID 调节 而只用变频器的工厂宏 FACTORY 0 就可以 了 压力传感器将压力信号传给 PID 调节器 PID 调节器根据压力设定 输出 4 20mA 给变频器以调节电机的速度 变频器的运行要根据可编程可编程控制 器输出 Q1 0 DCOM1 D12 是否闭合来确定 变频器的停止要根据可编程控制器 输出 Q0 7 DCOM1 11 是否闭合来确定 将变频器的内部可编程继电器 RO1 RO2 设定成频率到达 相关参数设定见下表 变频器技术参数表 代码功能设定值代码功能设定值 9902APPLIC MACRO02102STOP FUNCTION1 1001EXUCOMMANDS33201SUPERV1PARAM0103 1003DIRECTION13202SUPERV1LIM LO15Hz 燕山大学 毕业设计论文 9 代码功能设定值代码功能设定值 1102EXT1 EXT263203SUPERV1 H150Hz 1103EXT REF1 SEL03204SUPERV2PARAM0103 2 22 2 控制器 控制器 调节器是一种电子装置 它具有设定水管水压的给定值 接受传感器送来 得管网水压的实测值 根据给定值与实测值的综合依一定的调接规律发出的系 统调接信号等功能 调节器的输出信号一般是模拟信号 4 20mA 变化的电流信 号或 0 10V 间变化的电压信号 信号的量值与前边的提到的差值成正比例 用 于驱动执行器设备工作 在变频器恒压供水系统中 执行设备就是变频器 恒压供水系统的控制系统可采用常规的 PID 调节器 可利用变频器的内置 PID 控制器 也可把 PID 控制器设计在 PLC 逻辑控制单元中 利用 PLC 的 PID 控制模块实现 对于负复杂的供水系统 当水压变化频繁且范围较大时 PID 控制器往往难以满足控制要求 而内置 PID 参数的选择多采用试凑的方法 带 有盲目性 因此在设计控制器时 针对实际的供水系统 对控制要求简单的可 利用变频器内置 PID 控制器或 PLC 的 PID 控制单元 而对于复杂的供水系统应 单独设计控制器 可采用专用微机控制器进行设计 配合变频器而设计的专用 微机控制器类型很多 本系统根据要求设计为 PIDPID 控制器控制器 从而更加合理 方 便的进行压力调节 2 32 3 PLCPLC PLC 可编程控制器的简称 可编程控制器是一种带有指令存储器和数字 或模拟 I O 接口 以位运算为主 能完成逻辑 顺序 定时 计数和算术运算功能 用于控制机械或生产过程的自动控制装置 2 3 12 3 1 概述概述 随着社会的发展 科技的进步 新的控制器件及其控制系统不断涌现 1968 年美国通用汽车公司公开招标研制功能更强 使用更方便 价格便宜 可靠性 更高的新型控制器 一年后美国数字设备公司根据 GM 公司的招标要求 研制 成功世界上第一台可编程控制器 型号为 PDP 14 并在 GM 公司汽车生产线上 首次应用成功 这就较好的把继电接触控制简单易懂 使用方便 价格低等优点 与计算机功能完善 灵活性强 通用性好的优点结合起来 并将继电接触控制 燕山大学 毕业设计论文 10 的硬连线逻辑转变为计算机的软件逻辑编程的设想逐渐变成现实 当时人们把 这第一台可编程控制器叫做逻辑控制器 PLC 只是用来取代继电接触控制 仅 有执行继电器逻辑 定时 计数等较少功能 20 世纪 70 年代中期出现可微处理器和微型计算机 人们把微机技术应用到可 编程序控制器中 使得它兼有计算机的一些功能 不但用逻辑编程取代了硬连线 逻辑 还增加了运算 数据传输与处理及对模拟量进行控制等功能 使之真正成 为一种电子计算机工业控制设备 1980 年美国电器制造协会把这种新的控制设备 正式命名为可编程序控制器简称为 PLC 自从美国研制出世界上第一台 PLC 以 后 日本 德国 法国等工业发达国家相继研制出各自的 PLC 20 世纪 70 年代 中期在 PLC 中引入了微机技术 使 PLC 功能不断增强 质量不断提高 应用日 益广泛 目前 PLC 广泛应用于汽车制造 石油 化工 冶金 机械 电力等领 域 目前 PLC 发展方向主要是朝着小型化 廉价化 标准化 系列化 智能化 高速化 大容量化 网络化方向发展 这将使 PLC 功能更强 可靠性更高 使用更 方便 适用面更广 2 3 22 3 2 PLCPLC 选型选型 当前 PLC 机型有很多种 而我们所学的是西门子的可编程控制器 德国西 门子公司生产的 PLC 主要有 SIMATICS5 和 SIMATICS7 两大系列 目前早期 的 S5 系列 PLC 产品已经被 S7 系列所代替 S7 系列具有结构紧凑 可靠性高 功能全等优点 在自动控制领域占有重要地位 而 S7 系列 PLC 分为 S7 400 S7 300 S7 200 共 3 个系列 分别为 S7 系列 中的大 中 小型 PLC 系统 而 S7 200 系列 PLC 是西门子公司生产的具有高 性价比的小型可编程控制器 它结构小巧 运行速度高 价格较低 而在本系 统中根据控制要求及节能原理选择西门子西门子 S7 200 系列系列 CPUCPU 为为 224224 的的 PLCPLC 机型 机型 2 42 4 压力传感器压力传感器 压力传感器类型也很多 本设计中选用了 3YTZ 1503YTZ 150 型压力传感器型压力传感器 其为带 电接点式 水压检测范围 0 1Mpa 精度为 0 01Mpa 将水压转变为 0 10V 的 电信号 反馈回变频器 该传感器可设定压力上 下限值 当管网压力处于上 下限值之外时 传感器分别输出开关信号进 PLC 的两个输入点 与变频器的极 限输出频率检测信号一起控制泵组的变频与工频的切换及工频工作泵的切除 其他元器件根据要求一一选择 这里不做详细论述 燕山大学 毕业设计论文 11 3 3 恒压供水系统主电路的设计恒压供水系统主电路的设计 根据系统要求以及其工作原理 主电路图如图 3 1 所示 图中 M1 M2 M3 为三台电机 接触器 KM1 KM3 KM5 分别控制电机 M1 M2 M3 的 变频运行 接触器 KM2 KM4 KM6 分别控制电机 M1 M2 M3 的工频运行 FR1 FR2 FR3 为电机 M1 M2 M3 过载保护的热继电器 QF1 QF2 QF3 QF4 QF5 分别为主电路 变频器和三台水泵的工频运行空气 开关 其他电动阀以及熔断器等元件在这里就不画了 图 3 1 系统主电路图 4 4 恒压供水系统控制电路的设计恒压供水系统控制电路的设计 本系统的电器控制线路如图 4 1 所示 图中 SA 为手动 自动转换开关 KA 为手动 自动继电器 打在 1 位置为手动状态 打在 2 位置为自动状态 同 时 KA 吸和 在手动状态 可以按动 SB1 SB6 控制三台泵的起停 在自动状态时 系 统根据 PLC 的程序运行 自动控制泵的起停 HL1 HL8 为各种运行指示灯 中 间继电器 KA 的常开触点接 I0 3 控制自动状态时的起动 中间继电器 KA 的三 个常闭触点接在三台泵的手动控制电路上 控制三台泵的手动运行 在自动状 态时 三台泵在 PLC 的控制下能够有序而平稳地切换 运行 FR1 FR2 FR3 为三台泵的热继电器的常闭触点 可对电机进行过流保护 燕山大学 毕业设计论文 12 图 4 1 控制电路图 4 14 1 硬件设计硬件设计 4 1 14 1 1 I OI O 地址分配地址分配 本系统占用 PLC 的 4 个输入点 9 个输出点 具体的 I O 分配见表 I O 分配表 输 入功 能输 出功 能 I0 0变频器高频到达 RO1Q0 0KM1 1 电机接变频器 I0 1变频器低频到达 RO2Q0 1KM2 1 电机接工频电源 I0 3起动Q0 2KM3 2 电机接变频器 Q0 3KM4 2 电机接工频电源 Q0 4KM5 3 电机接变频器 Q0 5KM6 3 电机接工频电源 I0 7水池水位下限信号Q0 7DCOM1 D11 Q1 0DCOM1 D12 4 1 24 1 2 PLCPLC 的接线图的接线图 本例的接线图如图 4 2 所示 CPU224 的传感器电源 24V DC 可以输出 600mA 电流 通过核算在本例中容量满足要求 CPU224 的输出继电器触点容量 为 2A 电压范围为 5 30V DC 或 5 250V AC 如果用在较大容量的系统 中 一定要注意 PLC 的输出保护 101 106 接控制电路中虚线框内相对应的控 制线 201 接变频器的 DCOM1 202 203 接变频器的 D11 D12 变频器 RO1 的 燕山大学 毕业设计论文 13 常开点接到 PLC 的 I0 0 RO2 的常开触点接到 PLC 的 I0 1 如图 4 2 所示 图 4 2 输入输出接线图 4 24 2 系统的软件设计系统的软件设计 4 2 14 2 1 手动 自动和停水操作模式手动 自动和停水操作模式 1 手动运行 按下按钮启动或停止水泵 可根据需要分别控制1 3 泵的启停 该方式主 要供检修及变频器故障时用 正常情况下系统工作在自动模式 2 自动运行 合上自动开关后 系统投入自动运行 首先起动 1 泵并对其进行变频操作 变频器输出频率从 0HZ 上升 同时 PID 调节程序将接受到自压力传感器的标 准信号 经运算与给定压力参数进行比较 将调节参数送给变频器 随着用水 量的不断增加 变频器的输出频率将不断增大 直至到 50 以后 压力传感 器压力还未达到设定压力 此时系统将把 1 泵切为工频运行 并起动 2 泵进行 变频操作 当 2 泵的工作频率达到 50 以后 压力传感器压力仍未达到设定 压力时 系统将再把 2 泵切入工频电网直接运行 并起动 3 泵进行变频操作 直至压力传感器达到设定压力以后 变频泵的工作频率将不再增加 并根据用 水量的大小按照 PID 算法进行恒压调节 当用水量减少时 变频泵的工作频率 将自动减小 当减小到一定程度时 此时压力传感器压力还高于设定压力时 系统将依次停止最先起动的水泵 以待用水量增大到一定程度时再起动并进行 燕山大学 毕业设计论文 14 变频操作 以后系统将根据用水量的不断变化 对 3 台水泵进行不断地起动 变频 工频 停止等循环操作 使系统的供水压力将始终稳定在所设定的压力 上 3 停水模式 当系统出现故障时会自动停机 不论水泵过载还是水池没水 都会做出相 应的保护并发出报警信号 不至于系统损坏 4 2 24 2 2 控制原理控制原理 通过安装在出水管网上的压力传感器 把出口的压力信号变成4 20mA 的标 准信号送入PLC 模拟量输入端口进行PID 调节 经运算与给定压力参数进行比 较 得出一调节参数 送给变频器 由变频器控制水泵的转速 调节系统供水 量 使供水系统管网中的压力保持在给定压力上 当用水量超过一台泵的供水 量时 根据用水量的大小由PLC 控制工作泵数量的增减及变频器对水泵的调速 实现恒压供水 当供水负载变化时 输入电机的电压和频率也随之变化 这 样就构成了以设定压力为基准的闭环控制系统 如图1 2 所示 此外 系统 还设有多种保护功能 尤其是硬件与软件备用水泵功能 充分保证了水泵的及 时维修和系统的正常供水 4 2 34 2 3 切泵工作过程切泵工作过程 由于变频器泵站希望每一次启动电动机均为软启动 有规定各台水泵必须 交替使用 那么多台组泵站泵组的投入运行需要有一个管理规范 在本次设计 中控制要求中规定任意的一台水泵连续运行不得超过一定时间 以防止水泵长 时间不用而锈死 因此每次需要启动新泵或切换变频泵的时候 以新运行泵为 变频是合理的 具体的操作时 将现运行的变频器从变频器上切除 并且接上 工频电源加以运行 同时将变频器复位并且用于新运行泵的启动 除此之外 泵组管理还有一个问题就是泵的工作循环控制 在本设计中所使用的是用泵号 加1和减1的方法来实现变频器的循环控制 用工频泵的总数结合泵号来实现工 频泵的轮换工作 开始时 若1 泵变频启动 转速从0 开始随频率上升 如变 频器频率达到50HZ 而此时水压还在下限值 延时一段时间 避免由于干扰而引 起的误动作 后 1 泵切换为工频运行 同时变频器频率由50HZ 下降至 0HZ 2 泵变频起动 如水压仍不满足 则会启动3 泵 同样 切泵时 假设3 台水泵都在运行 当3 泵变频运行降到0HZ 时水压仍处于上限值 则延时一段 时间后使1 泵停止 变频器频率从0HZ 迅速上升 若此时水压仍处于上限值 则延时一段时间后使2 泵停止 这样的切泵过程 有效的减少了泵的频繁启停 同时在实际管网对水压波动做出反应之前 由于变频器迅速调节 使水压平稳 燕山大学 毕业设计论文 15 过渡 从而有效的避免了高楼用户短时间停水的情况发生 4 2 44 2 4 程序设计程序设计 本系统运行的关键 PLC 程序的合理性 可行性问题 本系统控制梯形图程 序如图 4 3 所示 现说明如下 系统程序包括主程序和启动子程序 主程序内包括参与调节程序和电机切 换程序 电机切换程序又包括加电机程序和减电机程序 启动子程序实际上是 清零程序 在 PLC 上电时 先将 VD200 VD201 VD260 赋值为零 做为中 继的 M 复位 在主程序中 T56 T57 为变频器频率上下限到达滤波时间继电器 主要用 于稳定系统 VB200 为变频器的泵号 VB201 为工频运行泵的总台数 VD260 为倒泵时间存储器 1 梯形图 主程序如下 网络 1 网络 2 网络 3 网络 4 网络 5 燕山大学 毕业设计论文 16 网络 6 网络 7 网络 8 网络 9 网络 10 网络 11 燕山大学 毕业设计论文 17 网络 12 网络 13 网络 14 网络 15 网络 16 网络 17 燕山大学 毕业设计论文 18 网络 18 网络 19 网络 20 网络 21 网络 22 燕山大学 毕业设计论文 19 网络 23 网络 24 网络 25 网络 26 网络 27 燕山大学 毕业设计论文 20 网络 28 梯形图 网络 29 网络 30 子程序如下 网络 1 燕山大学 毕业设计论文 21 图 4 3 梯形图 2 解释程序 子程序为清零程序 网络 1 为调用子程序指令 网络 2 网络 22 为参与调节程序 网络 23 网络 28 为泵机切换程序 网络 29 网络 30 为接通变频器 D11 D12 位的条件 在这里我们重点介绍泵的切换程序 网络 23 首次扫描为 1 且变频泵号为 1 则 1 泵接通变频器 开始变 频并形成自锁 在参与调节中 M0 0 或 M0 6 接通且变频泵号为 1 则也可以 使 1 泵变频运行 1 泵工频运行形成机械互锁 同时 M0 4 M3 0 的接通也可 以使 1 变频停止 网络 24 参与调节程序中 M0 6 接通 变频的泵号为 2 则 2 泵接通变 频器开始变频并形成自锁 且与 2 泵工频形成互锁 同时 M0 4 M3 0 接通 也可以使 2 泵的变频停止