PLC變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)

1、畢業(yè)實(shí)踐 設(shè)計(jì)）任務(wù)書題 目：PLC變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用班級：姓 名：指導(dǎo)老師：完成日期：XXXXXXX制年月包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐 V設(shè)計(jì)）成績及評語表姓名性別學(xué)號院V系）專業(yè)班級評 語總評成績：指導(dǎo)教師 簽名）：年 月曰系 教研室）主任審查意見簽章：年 月曰院 系）領(lǐng)導(dǎo)審定意見簽章：年 月曰備注 論文 設(shè)計(jì)、報(bào)告）成績按五級記分制優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格）； 未安排答辯的學(xué)生，答辯成績注明“未安排答辯”。變頻恒壓供水系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑中普遍采用的一種水處理系統(tǒng)，隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā) 展和人們節(jié)能意識的不斷增強(qiáng)，變頻恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能特性被廠泛地應(yīng)用于住宅小 區(qū)、高層建筑的生

2、活及消防供水系統(tǒng)。在智能建筑教案領(lǐng)域，恒壓供水系統(tǒng)已成為一個(gè) 研究的重要課題，其典型結(jié)構(gòu)是由壓力傳感器、可編程控制器PLC、變頻器、供水泵組等組成。隨著社會的飛速發(fā)展和城市建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，人口的增多以及人們生活水平 的提高，對城市供水的質(zhì)量、數(shù)量、穩(wěn)定性等問題提出了越來越高的要求，我國中小城 市供水的自動化配置相對落后，機(jī)組的控制主要依靠值班人員的手操作，控制過程煩 瑣，而且手動控制無法對供水管網(wǎng)的壓力和水位變化及時(shí)做出恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。為了保證供 水，機(jī)組常保持在超壓的狀態(tài)下運(yùn)行，爆損現(xiàn)象也挺嚴(yán)重。本論文結(jié)合現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一 套基于PLC的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)。本課題滿足了變頻恒壓供水系統(tǒng)中的基本要

3、求，是由儲水系統(tǒng)、動力系統(tǒng)，回水系統(tǒng) 和控制系統(tǒng)（手動控制、自動控制 組成。它利用流量與轉(zhuǎn)速成正比的關(guān)系來實(shí)現(xiàn)節(jié)能， 即當(dāng)需求的壓力降低時(shí)，電動機(jī)轉(zhuǎn)速降低，泵出口流量減少，電動機(jī)的消耗功率大幅度 下降，從而達(dá)到節(jié)能的目的。對象系統(tǒng)由四臺不同功率的水泵機(jī)組組成，都為常規(guī)變頻循環(huán)泵，用于模擬正常模 式下的生活供動力系統(tǒng)?；厮到y(tǒng)采用有機(jī)玻璃材料結(jié)構(gòu)，以使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有可觀察 性?？刂葡到y(tǒng)采用手動和自動兩種控制方式，在自動控制器失效的狀態(tài)下，用手動控制 系統(tǒng)也能保證系統(tǒng)地可靠運(yùn)行。在系統(tǒng)投入自動運(yùn)行前，手動控制還可用于檢驗(yàn)動力線 路和動力設(shè)備的工況。在有變頻和工頻兩種運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備間，采用機(jī)械互鎖和邏

4、輯互 鎖的雙重保護(hù)設(shè)計(jì)，以保障設(shè)備的安全運(yùn)行；該系統(tǒng)同時(shí)采用過載保護(hù)、漏電保護(hù)、接 地保護(hù)等多重保護(hù)機(jī)制，充分保障了操作者的人身安全和設(shè)備的運(yùn)行安全。 關(guān)鍵詞：恒壓供水變頻調(diào)速PLC 泵機(jī)切換，目錄第一章緒論31. 1本課題設(shè)計(jì)的背景 31. 2本課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容 3 第二章系統(tǒng)控制方案的確定 521 變頻調(diào)速 521 .1變頻調(diào)速的工作原理 521 .2變頻器主要功能的預(yù)置 62.2 系統(tǒng)控制方案 6 第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 831 可編程控制器 （PLC> 的選型 8 311 PLC 概述 8 312 PLC 的選型 9 32 變頻器的選型 10 33 水泵的選型 1134 壓力傳感器的選

5、型 1135 PLC 及變頻器控制電路 1236 硬件接線圖 143 7I/O 分配表 14 第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 154 1 PLC 梯形圖概述 154.2 系統(tǒng)工作過程分析 164.3 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 174.3.1 啟動程序 174. 3. 2 水泵切換程序 174 .3 .3 逐臺停泵程序 18 43 .4故障處理 18 第五章結(jié)論 18參考文獻(xiàn) 20第 1 章緒論11 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，因?yàn)樾孪到y(tǒng)多會繼續(xù)使用原有系統(tǒng)的部分舊設(shè)備（

6、水泵 >，在對原有供水系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造的實(shí)踐中，往往會出現(xiàn)一些在理論上意想不到的問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題，既體現(xiàn)了變頻控制恒壓供水的技 術(shù)優(yōu)勢，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。1969 年美國數(shù)字設(shè)備公司<DEC研制出世界第一臺可編程控制器，并成功地應(yīng)用在 美國（GM啲生產(chǎn)線上。但當(dāng)時(shí)只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，故稱為可編程邏輯控制期，簡稱 PLC（programmable logic controller> 。70 年代后期，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，使 PLC 從開關(guān)量的邏輯控制擴(kuò) 展到數(shù)字控制

7、及生產(chǎn)過程控制中，真正成為一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)控制裝置，故稱為可編 程控制器， 簡稱 PC（programmable controller> 。 但因?yàn)?PC 容易與個(gè)人計(jì)算機(jī) vprogrammable computer）相混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用 PLC作為可編程器的縮寫。1985 年國際電工委員會（IEC對PLC的定義如下：可編程控制器是一種進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算 的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)控制器，它采用了可以編程的存 儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指 令，并通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。PLC 是繼電

8、器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來，所以它在數(shù)學(xué)處理、順序控制方面具有一定優(yōu) 勢。繼電器在控制系統(tǒng)中主要起兩種作用：（1邏輯運(yùn)算（2弱電控制強(qiáng)電。PLC 是集自動控制技術(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)自動化三大支柱（PLC ROBOT COT/CO的首位?？删幊炭刂破?，簡稱 PLC它在 集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的的一種新型工業(yè)控制設(shè)備。具有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 4 功能強(qiáng)、通用性好 5開發(fā)周期 短，成功率高 6 體積小，重量輕、功耗低等特點(diǎn)。具有功能強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、 使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自

9、動化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成 為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的支柱產(chǎn)品。與繼電接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠；占位空間比 繼電接觸器控制系統(tǒng)小；價(jià)格上能與繼電接觸器控制系統(tǒng)競爭；易于在現(xiàn)場變更程序； 便于使用、維護(hù)、維修；能直接推動電磁閥、接觸器與之相當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央執(zhí) 行機(jī)構(gòu)；能向中央數(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)，可以推動變頻恒壓供水系統(tǒng)行業(yè) 的發(fā)展，擴(kuò)大PLC在自動控制領(lǐng)域的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究的價(jià)值。12 本課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容本設(shè)計(jì)將在以下幾個(gè)方面對恒壓供水控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和論證。1 恒壓供水系統(tǒng)的選型 該系統(tǒng)是由儲水系統(tǒng)、動力系統(tǒng)，回水

10、系統(tǒng)和控制系統(tǒng)（ 手動控制、自動控制 組成。對象系統(tǒng)由四臺不同功率的水泵機(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)具有可觀察性。2系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)PLC變頻恒壓供水控制系統(tǒng)由4臺水泵，一臺智能型電控柜（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、斷相相序保護(hù)裝置以及供電主回路等 構(gòu)成。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P(yáng)LC的程序設(shè)計(jì)。PLC的程序設(shè)計(jì)包括手動控制和自動控制的程序設(shè)計(jì)，手動部分是通過按鈕控制 水泵在工頻下運(yùn)行和停止，主要考慮系統(tǒng)調(diào)試

11、或檢修時(shí)用。當(dāng)選擇開關(guān)打到”自動” 時(shí)，系統(tǒng)能夠進(jìn)入自動工作狀態(tài)，由 PLC和變頻器聯(lián)合控制各臺電機(jī)的投入或切除、工 頻或變頻運(yùn)行方式。供水系統(tǒng)共有 4 臺泵組電機(jī)，在根據(jù)水壓決定投入泵組臺數(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 切換過程由邏輯控制單元PLC實(shí)現(xiàn)。13 本課設(shè)計(jì)的目的和意義 隨著電力技術(shù)的發(fā)展，以變頻調(diào)速為核心的智能供水控制系統(tǒng)取代了以往高位水箱和壓 力罐等供水設(shè)備，起動半穩(wěn)，起動電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動時(shí)對電 網(wǎng)的沖擊：因?yàn)楸玫钠骄D(zhuǎn)速降低了，從而可延長泵和閥門等東西的使用壽命；可以消 除起動和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng)。

12、其穩(wěn)定安全的運(yùn)行性能、簡單方便的操作方式、以及齊全 周到的功能，將使供水實(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。用戶用水的多少是經(jīng)常變動的，因此供水不足或供水過剩的情況時(shí)有發(fā)生。而用水和供 水之間的不平衡集中反映在供水的壓力上，即用水多而供水少，則壓力低；用水少而供 水多，則壓力大。保持供水壓力的恒定，可使供水和用水之間保持平衡，即用水多時(shí)供 水也多，用水少時(shí)供水也少，從而提高了供水的質(zhì)量。PLC 恒壓供水系統(tǒng)對于某些工業(yè)或特殊用戶是非常重要的。例如在某些生產(chǎn)過程中， 若自來水供水因故壓力不足或短時(shí)斷水，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)使產(chǎn)品報(bào)廢和設(shè)備 損壞。又如發(fā)生火災(zāi)時(shí)，若供水壓力不足

13、或無水供應(yīng)，不能迅速滅火，可能引起重大經(jīng) 濟(jì)損失和人員傷亡。所以，某些用水區(qū)采用PLC 恒壓供水系統(tǒng)，具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會意義。PLC 是面向工業(yè)生產(chǎn)過程控制的，特別是中小容量 PLC 成功地取代了傳統(tǒng)的繼電器一接 觸器控制系統(tǒng)，使控制裝置的可靠性大為提高，在改造傳統(tǒng)工業(yè)控制設(shè)備和”發(fā)研制機(jī) 電一體化高新技術(shù)產(chǎn)品中發(fā)揮了巨人作用。而變頻器能節(jié)能和凋速，并能實(shí)現(xiàn)自動控制 程度高精度控制，還能在恒壓恒溫控制應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了智能控制等。本課程的基本要求是在 了解PLC 般性硬軟件基本構(gòu)成和工作原理的基礎(chǔ)上，掌握利用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程順序控制或程序控制開發(fā)應(yīng)用的方法步驟和全過程真正掌握此項(xiàng)新技的開發(fā)和應(yīng)

14、用，并 和變頻器綜合利用，根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)可快速調(diào)整供水系統(tǒng)的工作壓力，達(dá)到恒壓供水的目 的。改造提高了系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性 , 得到了良好的控制效果。第二章系統(tǒng)控制方案的確定21 變頻調(diào)速21 .1 變頻調(diào)速的工作原理 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。 變頻器的電路一般由整流環(huán)節(jié)、中間直流環(huán)節(jié)、逆變環(huán)節(jié)和控制環(huán)節(jié) 4 個(gè)部分組成。整 流部分為二相橋式小可控整流器，逆變部分為TGRT二相橋式逆變器，且輸出為 PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。從評論上可知電機(jī)的轉(zhuǎn)速 N 與供 電頻率 f 有以下關(guān)系n=2x60f/q(1-s> (q

15、一電機(jī)極數(shù)°S 轉(zhuǎn)差率 > (2 一 1>由上式可知，轉(zhuǎn)速 n 與頻率 f 成正比，如果不改變電動機(jī)的級數(shù)，只要改變頻率 f 即可 改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率 f在050Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常 寬。變頻器就是通過改變電動機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性 能的調(diào)速手段。變頻器在工頻以下和工頻以上工作時(shí)的情況：(1>變頻器小于50Hz時(shí)，因?yàn)镮*R很小，所以U/F=E/ F不變時(shí)，磁通為常數(shù)，轉(zhuǎn)矩和 電流成正比，這也就是為什么通常用變頻器的過流能力來描述其過載 (轉(zhuǎn)矩>能力，并成 為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。(2>變頻器50Hz以上時(shí)，

16、通常的電機(jī)是按 50Hz電壓設(shè)計(jì)制造的，其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個(gè) 電壓范圍內(nèi)給出的。因此在額定頻率之下的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。(T=Te，P<=Pe：變頻器輸出頻率大于 50Hz 頻率時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率成反比的線性關(guān)系下降。當(dāng)電機(jī) 以大于 50Hz 頻率速度運(yùn)行時(shí)，電機(jī)負(fù)載的大小必須要給予考慮，以防止電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的 不足。舉例，電機(jī)在100Hz時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大約要降低到 50Hz時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的I /2。因此在 額定頻率之上的調(diào)速稱為恒功率調(diào)速。下面用公式來定性的分析一下頻率在 50Hz 時(shí)的情況。眾所周知，對一個(gè)特定的電機(jī)來 說，其額定電壓和額定電流是不變的。如變頻器和電機(jī)額定值都是：1

17、5kw380V30A，電機(jī)可以工作在50Hz以上。當(dāng)轉(zhuǎn)速為50Hz時(shí)，變頻器的輸出電壓為 380V,電流為：30A。這時(shí)如果增大輸出頻率到 60Hz變頻器的最大輸出電壓電流還只能為 380V/30A。很顯然輸出功率不變。所以我們 稱之為恒功率調(diào)速。這時(shí)的轉(zhuǎn)矩情況怎樣呢 ?因?yàn)楣β适墙撬俣扰c轉(zhuǎn)矩的乘積。因?yàn)楣β什蛔?，角速度?加了，所以轉(zhuǎn)矩會相應(yīng)減小。我們還可以換一個(gè)角度來看：從電機(jī)的定子電壓U=E+IXR (I 電流，R電了電阻，E感應(yīng)電勢> (2 -2>可以看出，U I不變時(shí)，E也不變。而E=KX f X XW (k 常數(shù)，f 頻率，x 磁通 >(2 -3>所以當(dāng)f由

18、50 一>60Hz時(shí)，x會相應(yīng)減小。對于電機(jī)來說，T =KXIX X(K常數(shù)，I 電流，X磁通 >(2-4>因此轉(zhuǎn)矩 T 會跟著磁通 x 減小而減小。結(jié)淪：當(dāng)變頻器輸出頻率從50Hz以下增加時(shí)，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會減小。21 .2 變頻器主要功能的預(yù)置雖然水泵對系統(tǒng)調(diào)速的精度要求不高，但要使供水系統(tǒng)運(yùn)行性能穩(wěn)定，工作問題， 就必須正確設(shè)置變頻器的各種性能。1頻率功能的設(shè)置 最高頻率水泵屬于平方率負(fù)載，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)矩將按平方規(guī)律增加， 導(dǎo)致電動機(jī)嚴(yán)重過載。因此，變頻器的工作頻率是不允許超過額定頻率的，其最高頻率 只能與額定頻率相等，即 Fmax=Fn=50Hz 上限頻率

19、一般說來，上限頻率以等于額定頻率為宜。但有時(shí)也可以預(yù)置得略低一 些，原因有二：一是變頻器內(nèi)部有轉(zhuǎn)差補(bǔ)償功能，同在 50Hz 的情況下，水泵在變頻運(yùn)行 時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)速要高于工頻運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速，從而增大了水泵和電動機(jī)的負(fù)載；二是變頻調(diào) 速系統(tǒng)在 50Hz 下運(yùn)行時(shí)，還不如直接在工頻下運(yùn)行，可以減少變頻器本身的損失。因此，將上限頻率預(yù)置為49Hz或49. 5Hz是適宜的。 下限頻率在供水系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速過低，會出現(xiàn)水泵的全揚(yáng)程小于實(shí)際揚(yáng)程，形成水泉 “空轉(zhuǎn)”的現(xiàn)象。所以。下限頻率應(yīng)定為 25 30Hz。 起動頻率水泵在起動時(shí)，如果從 0Hz開始起動，水泵基本沒有壓力輸出，為減少調(diào) 節(jié)時(shí)間，府預(yù)置起動頻率值為

20、 1 5 20Hz,即設(shè)置變頻器PTD輸出值的下限為最大值的 30 40。2.升速、降速時(shí)間 因?yàn)樗秒妱訖C(jī)不需要頻繁的起、停，對于起、停時(shí)嚴(yán)格要求。整定變頻器的升、降 速時(shí)間時(shí)主要考慮升、降速時(shí)間過短，變頻器可能因過流或過壓而跳閘：升、降速時(shí)間 過長，則會使變頻器調(diào)速系統(tǒng)反應(yīng)遲緩，造成管路中欠壓或超壓時(shí)間過長，滿足不了恒 壓供水要求。因此，升、降速時(shí)間的確定，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況來決定。2.2系統(tǒng)控制方案PLC變頻恒壓供水控制系統(tǒng)本系統(tǒng)是以PLC為控制核心，由PLC控制器、變頻調(diào)節(jié)器、壓力傳感器等其他電控設(shè)備以及 4臺水泵組成，如圖2-1所示。圖2-1變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)的原理圖其工作過

21、程：設(shè)定一個(gè)水壓值后，根據(jù)變頻恒壓供水原理，利用安裝在供水管網(wǎng)上的 壓力傳感器，連續(xù)采集供水管網(wǎng)中的水壓及水壓變化率信號，并將水壓信號轉(zhuǎn)換為電信 號送入PLC PLC根據(jù)實(shí)際水壓值與設(shè)定水壓值進(jìn)行比較和經(jīng) PTD運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn) 換為電信號，輸出送到變頻器的信號給定端，變頻器根據(jù)給定信號，調(diào)節(jié)水泵的電源頻 率，從而調(diào)整水泵的轉(zhuǎn)速，以維持供水管網(wǎng)中水壓值在設(shè)定的水壓范圍內(nèi)，當(dāng)變頻器頻 率到達(dá)最大最小時(shí)，由 PLC控制加泵或減泵實(shí)現(xiàn)恒壓供水，從而達(dá)到恒壓供水的目的。 這樣也就形成了一個(gè)閉環(huán)控制的恒壓供水系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點(diǎn)：1水泵能自動變頻軟啟動，四臺水泵自動變頻軟啟動，并根據(jù)用水量達(dá)小自動調(diào)節(jié)

22、泵 臺數(shù)。2電控自動狀態(tài)時(shí)，四臺水泵自動輪換變頻運(yùn)行，工作泵故障時(shí)備用泵自動投入，可 轉(zhuǎn)換自動或人工手動開、停機(jī)。3設(shè)備具有缺相、欠壓、過壓、短路、過載等多種電氣保護(hù)功能，具有相序保護(hù)防止 水泵反轉(zhuǎn)抽空，并具有缺水保護(hù)及水位恢復(fù)開機(jī)功能。4有設(shè)備工作、停機(jī)、報(bào)警指示。該系統(tǒng)可分為手動和自動兩種運(yùn)行方式，四臺水泵均可以在工頻或變頻調(diào)速狀態(tài)下工 作。1、手動運(yùn)行當(dāng)用手動方式時(shí)，把轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到自動擋，按下啟動按鈕，啟動電機(jī)變頻運(yùn)行當(dāng) 系統(tǒng)壓力不夠需要增加泵時(shí)，此時(shí)切斷電機(jī)變頻同時(shí)PLC控制電機(jī)變頻運(yùn)行為了變頻向工頻切換時(shí)保護(hù)變頻器免于受到工頻電壓的反向沖擊，在切換時(shí)，用時(shí)間繼電器作了 0.5的時(shí)間

23、延遲，當(dāng)壓力過大時(shí)，可以手動按下停止按鈕，切斷工頻運(yùn)行的電機(jī)使用該 方式時(shí)，可根據(jù)需要，停按不同電機(jī)對應(yīng)的啟停按鈕，可以依次實(shí)現(xiàn)手動啟動和手動停 止水泵。該方式僅供自動故障時(shí)使用。2、自動運(yùn)行由PLC分在條件成立時(shí)，進(jìn)行增泵升壓和減泵降壓控制.(1> 升壓控制： 系統(tǒng)工作時(shí)，每臺水泵處于三種狀態(tài)之一，即工頻電網(wǎng)拖動狀態(tài)、變頻器拖動調(diào)速 狀態(tài)和停止?fàn)顟B(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)開始工作時(shí)，供水管道內(nèi)水壓力為零，在控制系統(tǒng)作用下， 變頻器開始運(yùn)行，第一臺水泵啟動且轉(zhuǎn)速逐漸升高，當(dāng)輸出壓力達(dá)到設(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，這期間第一臺泵處在調(diào)速運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)用 水量增加水壓減小時(shí)，通過

24、壓力閉環(huán)調(diào)節(jié)水泵按設(shè)定速加速到另一個(gè)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速；反之用 水量減少水壓增加時(shí)，水泵按設(shè)定的速率減速到新的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速當(dāng)用水量繼續(xù)增加，變 頻器輸出頻率增加至工頻(即50HZ，水壓仍低于設(shè)定值，鎖相同步控制器控制變頻器 頻率與工頻同步，由 PLC 控制切換至工頻電網(wǎng)后恒速運(yùn)行；同時(shí)，使第二臺水泵，投入 變頻器并變速運(yùn)行，系統(tǒng)恢復(fù)對水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，直到水壓達(dá)到設(shè)定值為止在第二臺 投入變頻器運(yùn)行以前，使變頻器輸出頻率降至起動頻率，然后再投入如果用水量繼續(xù) 增加，每當(dāng)加速運(yùn)行的變頻器輸出頻率達(dá)到工頻時(shí)，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，并有新的水 泵投入并聯(lián)運(yùn)行當(dāng)最后一臺水泵投入運(yùn)行，變頻器輸出頻率達(dá)到上頻，壓力仍未達(dá)到設(shè)

25、 定值時(shí)，控制系統(tǒng)就會發(fā)出故障報(bào)警(2>降壓控制： 當(dāng)用水量下降水壓升高，變頻器輸出頻率降至起動頻率時(shí)，水壓仍高于設(shè)定值，系統(tǒng) 將上頻運(yùn)行時(shí)間最長的一臺水泵關(guān)掉，恢復(fù)對水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，使壓力重新達(dá)到設(shè)定 值這樣每臺水泵的啟動均經(jīng)變頻器的控制，全部機(jī)組實(shí)現(xiàn)循環(huán)軟啟動，即每臺泵的啟 動頻率都從設(shè)定的最低頻率開始逐漸上升，并遵循“先開的泵先停，先停的泵先開”的 原則。當(dāng)用水量繼續(xù)下降，每當(dāng)減速運(yùn)行的變頻器輸出頻率降至起動頻率時(shí)，將繼續(xù)發(fā) 生如上轉(zhuǎn)換，直到剩下最后一臺變頻泵運(yùn)行為止當(dāng)一臺水泵變速運(yùn)行，用水量接近于 零，水泵最小轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速時(shí) ( 這時(shí)變速運(yùn)行水泵最小工作轉(zhuǎn)速 >，可根據(jù)這

26、一工作狀 態(tài)的長短和系統(tǒng)用水的特點(diǎn)，使系統(tǒng)轉(zhuǎn)入間歇運(yùn)行或小容量水泵運(yùn)行。除了具有上述自動切換功能外，系統(tǒng)具有一次水位檢測功能，即在水位低限時(shí)報(bào)警和 切斷輸出。該系統(tǒng)還設(shè)有多種保護(hù)、人機(jī)交互、強(qiáng)電邏輯硬件互鎖、報(bào)警及上位連接功 能，從而保證正常供水，且可以做到無人值守第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)31 可編程控制器 (PLC> 的選型311 PLC 概述可編程控制器，英文稱 Programmable controller, 簡稱PLC本課題中用PLC作為它 的簡稱。PLC是用于工業(yè)現(xiàn)場的點(diǎn)控制器。它源于繼電器控制技術(shù)但基于電了計(jì)算機(jī)。它 通過運(yùn)行存儲在其內(nèi)存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過程得到的輸入信

27、息，變換為所 要求的輸出信息，進(jìn)而再通過輸出電路的物理過程去實(shí)現(xiàn)對負(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，信息入出物理過程一般不考慮的。而PLC 則要考慮信息入出的可靠性、實(shí)時(shí)性，以及信息的實(shí)際使用。特別要考慮怎么適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境，如便于安 裝，便于維修及抗干擾等問題，入出信息變換及可靠的物理實(shí)現(xiàn)，可以說是 PLC 實(shí)現(xiàn)控 制的兩個(gè)基本要點(diǎn)。 PLC 可以通過它的外設(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 0 接口、通信接口，有大容量的內(nèi)存， 有可靠的自身

28、監(jiān)控系統(tǒng)，因而具有以下基本的功能：（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)存儲功能；（7）聯(lián)網(wǎng)通信功能；（8）自檢測、自診斷功能?？梢哉f，凡普通小型計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)的功能，PLC幾乎也都可以做到。像PLC這樣。集豐富功能于一身，是別的電控器所沒有的，更是傳統(tǒng)的繼電控制電路 所無法比擬的。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。312 PLC 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項(xiàng)目設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)

29、和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此，項(xiàng)目設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì) 分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后根 據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲器容量、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 /0點(diǎn)數(shù)的估算I /0點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔浚ǔ８鶕?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加 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)制造廠商 PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。根據(jù)估算的方法故本課題的I /0點(diǎn)數(shù)為輸入 5點(diǎn)，輸出 10點(diǎn)。2存儲器容量的估算

30、存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中 用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。設(shè)計(jì)階段，因?yàn)?用戶應(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)能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，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 /0點(diǎn)數(shù)的1015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 數(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 2000條梯形圖，這樣才能在以后的改

31、造過程中有足夠的空間。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。(1控制功能PLC 主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場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)省存儲器容量。(2 編程功能離線編程方式：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)，不對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編

32、程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在 線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制，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)化編程語言：順序功能幽(SFC梯形圖(LD、功能模塊幽(FBDW種圖形化 語言和語句表(IL、結(jié)構(gòu)文本(ST兩種文本語言。選用的編程語言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn) (IEC6113123，同時(shí)，還應(yīng)支持多種語言編程形式，如 C語言，Basic等，以滿足特殊控 制場合的控制要求。(3 診斷功能PLC 的診

33、斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過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。通過軟件對 PLC 內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi) 診斷，通過軟件對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，直接影響對操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維 修時(shí)間。4機(jī)型的選擇目前，國內(nèi)眾多的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了多種系列功能各異的PLC產(chǎn)品，使用戶眼花繚亂、無所適從。通過對輸入輸出點(diǎn)的選擇、對存儲容量的選擇、對 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。我們決定使用的三菱公司生產(chǎn)的Fx2N列的Fx2N 32M型號的可編程控制作為變頻調(diào)

34、速恒壓供水系統(tǒng)的控制器，但是因?yàn)楹妥冾l器之間的信號 不同，我們要添加一個(gè)有 AD、 D/A 轉(zhuǎn)換功能的模擬輸入輸出模塊，將信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸 入變頻器。32 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/停止由PLC通過開關(guān)量輸出控制，變頻器頻率是由PLC通過模擬量輸卅端口輸出 05(10V或420mA信號控制的，這需要購買 PLC比較昂貴的模擬量輸出端口模塊。對變頻器故障的檢測只是由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，需操作人員查詢變頻 器報(bào)警信息再閱讀變頻器說明書才知道，這對于一般值班人員來說太難了。因此在本系統(tǒng)中PLC對變頻器的控制是通過串行通

35、訊的方式實(shí)現(xiàn)的，我們選用的是三 菱系列 F500 變頻器風(fēng)機(jī)/泵類專用變頻器，采用最適磁通控制方式，實(shí)現(xiàn)更高節(jié)能運(yùn) 行。內(nèi)置PID，變頻器/工頻切換和多泵循環(huán)運(yùn)行功能。 PLC通過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、頻率、累計(jì)運(yùn)行時(shí) 間和過壓、過流、過負(fù)荷等全部報(bào)警信息等參數(shù)。其實(shí)物圖如圖3-1所示。圖3- l FR F500系列三菱F500系列變頻器的實(shí)物圖3.3水泵的選型根據(jù)我們的需要，并結(jié)合它所具有的特點(diǎn)，我們選用上海滬龍公司的ISG型立式離心泵，它供輸送清水及物理化學(xué)性質(zhì)類似丁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、

36、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：w 80C。其實(shí)物圖如圖32所示。圖32 ISG型立式離心泵的實(shí)物圖3.4壓力傳感器的選型根據(jù)我們的需要，并結(jié)合它所具有的特點(diǎn)，我們選用PTH503壓力傳感器。它采用不銹鋼封焊結(jié)構(gòu)，具有良好的防潮能力及優(yōu)異的介質(zhì)兼容性。輸出信號：420mA二線制、05v、15v、010v(三線制 供電電壓：24DCV(4 36DCV廣泛用于工業(yè)設(shè) 備、水力、化工、醫(yī)療、電力、空調(diào)、金剛石壓機(jī)、冶金、車輛制動、樓宇供水等壓力 測量與控制，具有高精度、高穩(wěn)定性、高重復(fù)性、量程范圍寬、介質(zhì)兼容性好等優(yōu)點(diǎn)。 其實(shí)物圖如圖33

37、所示。圖3 3 PTH503壓力傳感器的實(shí)物3. 5 PLC及變頻器控制電路1 供水系統(tǒng)主電路該系統(tǒng)有四臺水泵，如圖 34所示，合上空氣開關(guān)后，當(dāng)交流接觸器 1KM 3KM 5KM 7KM主觸點(diǎn)閉合時(shí)，水泵為 T頻運(yùn)行；當(dāng)2KM 4KM 6KM 8KM主觸點(diǎn)閉合時(shí)，水泵 為變頻運(yùn)行。四個(gè)熱繼電器 FR1。FR4分別對四臺電動機(jī)進(jìn)行保護(hù)，避免電動機(jī)在過載時(shí)2. 供水系統(tǒng)控制電路如圖35所示，Y0Y7為PLC輸出軟繼電器觸點(diǎn)，其中 YO Y2、Y4 Y6控制變頻運(yùn) 行電路：丫1、丫3、丫5、Y7控制工頻運(yùn)行電路。SAC為轉(zhuǎn)換開關(guān)，實(shí)現(xiàn)手動、自動控制切 換。當(dāng)SAC切在手動位時(shí)，通過1SB24SB2

38、按鈕分別啟動四臺水泵工頻運(yùn)行；當(dāng)SAC在自動位時(shí)，由PLC控制水泵進(jìn)行變頻或工頻狀態(tài)的起動、切換、停止運(yùn)行。L304SB1 4SB2 0K制丁空-it3SB1 3SB2 -t1SB1 1SB2 2KM 1 聖1FR口零手1KA.|_輔fJj擰制 工爛自動挖制 箜埔自動擰制3KM2FR6KM3FR4FR工軸手動擰制 工頻自動擰制工麹卡動擰制 工頻門動擰制 卷額口妙護(hù)制圖3-5恒壓供水系統(tǒng)的控制電路1KA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 置斷開控制電路，切斷主電路，實(shí)現(xiàn)缺水保護(hù)作用。3 .缺水保護(hù)電路當(dāng)水池缺水或水位不足時(shí)，若不及時(shí)切斷電源就會損壞水泵，甚至發(fā)

39、生事故。本系統(tǒng) 設(shè)置了缺水自動保護(hù)電路，如圖3-6所示。利用液位繼電器等裝置時(shí)刻檢測水池里的水位，經(jīng)電路轉(zhuǎn)換及處理后對控制回路電源進(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1K釋放，系統(tǒng)報(bào)警、指示燈亮并通過1KA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1K吸合,重新啟動系統(tǒng)。1HW N圖3-6缺水保護(hù)電路4.缺相相序保護(hù)電路水泵工作在三相交流電，電源發(fā)生缺相時(shí)，電動機(jī)中某一相無電流，而另外兩相電流 會增大，容易燒壞電動機(jī)；另外，為了避免電源相序相反，電動機(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，如圖37所示。采用缺相相序

40、保護(hù)電路繼電器KP接在20主電路電源進(jìn)線空氣開關(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，會切斷PLC控制 電路，系統(tǒng)停止工作，缺相相序保護(hù)指示燈亮。1KP 21HW圖3-7缺相相序保護(hù)電路3. 6硬件接線圖系統(tǒng)的硬件連接圖即PLC中各個(gè)硬件的連線。因?yàn)镻LC所輸出的信號是數(shù)字信號，不 被變頻器所識別，所以我們在他們之間加了個(gè)模擬量輸入輸出模塊FxON 3A。其功能為：該模塊具有2路模擬暈輸入（0I0V直流或420mA直流通道和I路模擬量輸出通 道。其輸入通道數(shù)字分辨率為 8位，A/D的轉(zhuǎn)換時(shí)間為100u

41、 s，在模擬與數(shù)字信號之間 采用光電隔離，適用于FxlN、Fx2N Fx2NC子系列，占用8個(gè)I /0點(diǎn)。3. 7I/O分配表I/O分配表元件輸入說明SBUX0S(HXL棋擬調(diào)節(jié)丨：限SB2X2模擬調(diào)利下限SB4X3SB5X4故障輸入佶號元件輸岀說明2KX1動作Y01型首Y1水泵接1 Mi4KM妙作Y23KM型件¥3甜水泵接蛭6KM動件Y45KM型件Y5臉?biāo)迷畞A頻8KM動作Y64#水泵接變頗7KM型件Y74#水永援匚城Y10?&示燈Y11第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4. 1 PLC梯形圖概述梯形圖是使用得最多的圖形編程語言，被稱為P1. c的第一編程語言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路劇

42、很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適 用于開關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，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，而是一些存儲單元（軟繼電器，每一軟繼電器與PLC存儲器中央映像寄存器的一個(gè)存儲單元相對應(yīng)。該存儲單元如果為“ 1 ”狀態(tài)，貝憔示梯形圖中對應(yīng)軟繼電器的線圈“通電”，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn) 斷開，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“ 1”或“ON狀態(tài)。如果該存儲單元為“ 0”狀態(tài)， 對應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為“O”或“

43、OFF狀態(tài)。使用中也常將這些“軟繼電器”稱為編程元件。梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為母線 （Bus bar，。在分析梯形劇的邏輯關(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（左母線和右母線 之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓線之間有“能流”從左向右流動。右母線可以不畫出。根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對應(yīng)的編程元件的狀態(tài)， 稱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。解 算的結(jié)果，馬上可以被后面的邏輯解算所利用。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來進(jìn)行的4.2系統(tǒng)工作過程分析1開始2、初始化程

44、序3、PLC檢測給水池液位保護(hù)開關(guān)是否動作4、啟動第一臺水泵進(jìn)行變頻上作5、變頻輸出率是否達(dá)到最大值6、變頻切換開機(jī)程序7、變頻輸出率是否達(dá)到最小值8逐臺停泵程序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)束其流程圖如下：4.3 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)4.3.1 啟動程序在自動運(yùn)行方式下開始啟動運(yùn)行時(shí)，首先檢測水池水位，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 開始上升，此時(shí)壓力變送器檢測壓力信號反饋 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,延時(shí)一定時(shí)間后，將 1#泵切換為工頻，2#

45、泵變頻交流接 觸器吸合，變頻肩動 2#泵，頻率逐漸上升，直至出水壓力達(dá)到設(shè)定壓力，依次類推增加 水泵。4.3. 2 水泵切換程序如用水量減小，出水壓力超過設(shè)定壓力，則 PLC控制變頻器降低輸出頻率，減少出水 量來穩(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)間最長的工頻泵，直至出水壓力達(dá) 到設(shè)定值。4 .3.3 逐臺停泵程序當(dāng)用戶用水量較少，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)叫后根據(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)主泵電動機(jī)，又節(jié)約 能源。當(dāng)外來管網(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 用戶供水。43.4 故障處理變