變頻供水畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　1、緒論</b></p><p>　　目前，我們國家在水位控制中有很大一部分水泵電機是不變速拖動系統(tǒng)，不變速電機的電能大多消耗在適應(yīng)供水量的變化而頻繁的開停水泵中。這樣不但使電機工作在低效區(qū)、減短電機的使用壽命，而且電機的頻繁開停使設(shè)備故障率很高，導(dǎo)致水資源嚴(yán)重浪費，系統(tǒng)的維護(hù)、維修工作量較大。 </p><p>　　隨著高位生活用水和工

2、業(yè)用水逐漸增多，傳統(tǒng)的控制方法已經(jīng)落后。原先用人工進(jìn)行水位控制，由于無法每時每刻對水位進(jìn)行準(zhǔn)確的定位監(jiān)測，很難準(zhǔn)確控制水泵的起停。使用浮標(biāo)或機械等水位控制裝置使供水狀況有了一些改變，但由于機械裝置的故障多，可靠性差，給維修帶來很大的麻煩。變頻技術(shù)以其在節(jié)能與恒壓方面的優(yōu)越性能，可以解決水壓控制系統(tǒng)存在的以上問題。考慮選用單片機或PLC與變頻器結(jié)合為核心構(gòu)成的系統(tǒng)都能達(dá)到較好的控制效果。但在軟件設(shè)計上，PLC比單片機的編程更簡潔、直觀，從

3、硬件接口考慮，單片機電路稍微復(fù)雜一些。從經(jīng)濟方面考慮，由于PLC工藝的日漸成熟，小型PLC的成本與單片機相差無幾。由于要根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，PLC的軟件中時間參數(shù)的調(diào)整更簡單，這樣更有利于售后服務(wù)人員掌握。本系統(tǒng)控制效果好，軟件設(shè)計簡單，硬件接口簡易可行、可靠性高，則整個系統(tǒng)的性價比非常高。本次設(shè)計將電力和機械相輔相成的結(jié)合起來，并以此為目標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)研究和思考鍛煉自己的綜合能力。</p><p>　　

4、2、電機控制系統(tǒng)原理及水泵加、卸載供水控制方式存在的電能浪費</p><p><b>　　2.1 能耗分析</b></p><p>　　交流異步電動機的轉(zhuǎn)速公式為：</p><p>　　n=60f（1-s）/p （式2-1）</p><p>　　其中 n—電機轉(zhuǎn)速　　　f—運行電頻率；</p><

5、p>　　p—電機極對數(shù)　　　　 s—轉(zhuǎn)差率；</p><p>　　加、卸載控制方式使得水的壓力在Pmin～Pmax之間來回變化。Pmin是最低壓力值，即能夠保證用戶正常工作的最低壓力。</p><p>　　一般情況下，Pmax、Pmin之間關(guān)系可以用下式來表示：</p><p>　　Pmax＝（1＋δ）Pmin</p><p>　　δ是

6、一個百分?jǐn)?shù)，其數(shù)值大致在15%～30%之間。  </p><p>　　在加、卸載供水控制方式下的水泵電機，所浪費的能量主要在2個部分：</p><p>　　1）加載時的電能消耗</p><p>　　在壓力達(dá)到最小值后，原控制方式?jīng)Q定其壓力會繼續(xù)上升直到最大壓力值。在加壓過程中，一定要克服外界摩擦做功，從而導(dǎo)致電能損失。另一方面，高于壓力最大值的自來水在進(jìn)入

7、供水元件前，其壓力需要經(jīng)過減壓閥減壓，這一過程同樣是一個耗能過程。</p><p>　　2）卸載時電能的消耗</p><p>　　當(dāng)壓力達(dá)到壓力最大值時，水泵通過如下方法來降壓卸載：關(guān)閉進(jìn)水閥使電機處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時將水箱分離罐中多余的水通過放空閥放空。這種調(diào)節(jié)方法要造成很大的能量浪費。據(jù)測算，水泵卸載時的能耗約占水泵滿載運行時的10%～25%。換言之，該水泵電機20%的時間處于空載狀態(tài)，

8、在作無用功。很明顯在加卸載供水控制方式下，水泵電機存在很大的節(jié)能空間。</p><p>　　2.2 電機控制系統(tǒng)原理的不足之處</p><p>　　1）靠機械方式來調(diào)節(jié)水體流量，使供水量無法連續(xù)調(diào)節(jié)，當(dāng)用水量不斷變化時，供水壓力不可避免地產(chǎn)生較大幅度的波動。嚴(yán)重影響了我們生活中的使用要求。再加上頻繁調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，會加速電機的沖擊磨損，增加維修量和維修成本。</p><p

9、>　　2）頻繁調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，啟動沖擊電流和啟動給水泵電機帶來機械沖擊，耐用性得不到保障。因此，對電機的性能要求較高。</p><p>　　3、恒壓供水控制方案的設(shè)計</p><p>　　針對原有供水控制方式存在的諸多問題，可應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行恒壓供水控制。我們把管網(wǎng)壓力作為控制對象，壓力傳感器YB將水池中水的壓力P轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査徒oPID調(diào)節(jié)器，與壓力設(shè)定值P0作比較，并根據(jù)差值的大

10、小按給定的PID控制模式進(jìn)行運算，產(chǎn)生的控制信號送到變頻調(diào)速器VF，通過變頻器控制電機的工作頻率與轉(zhuǎn)速，從而使實際壓力P始終接近設(shè)定壓力P0。另外，采用該方案后，水泵電機從靜止到旋轉(zhuǎn)工作可由變頻器來啟動，實現(xiàn)了軟啟動，避免了啟動沖擊電流和啟動給水泵電機帶來的機械沖擊。</p><p>　　3.1 變頻器恒壓供水簡介</p><p>　　變頻恒壓供水系統(tǒng)原理如圖3-1所示，它主要是由PLC、

11、變頻器、PID調(diào)節(jié)器、TC時間控制器、壓力傳感器、液位傳感器、動力控制線路、工業(yè)控制計算機（IPC）系統(tǒng)以及3臺水泵等組成。用戶通過控制柜面板上的指示燈、按鈕和轉(zhuǎn)換開關(guān)來了解和控制系統(tǒng)的運行。</p><p>　　通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力傳感器，把出口壓力信號變成4～20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號送入PID調(diào)節(jié)器，與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，得出一調(diào)節(jié)參數(shù)，傳送給變頻器。由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中

12、的壓力保持在給定壓力上。當(dāng)用水量超過一臺水泵的供水量時，通過PLC控制器增加水泵數(shù)量。即根據(jù)用水量的大小由PLC控制所需工作水泵數(shù)量的增減及變頻器對水泵的調(diào)速，實現(xiàn)恒壓供水。</p><p>　　同時系統(tǒng)配備的時間控制器和PID控制器，使其具有定時換泵運行功能（由時間控制器實現(xiàn)）和雙工作壓力設(shè)定功能（由PID控制器和時間控制器實現(xiàn)）。充分保證了水泵的及時維修和系統(tǒng)的正常供水。</p><p&g

13、t;　　正常情況（無泵檢修）時，各泵的運行順序為1#，2#，3#。</p><p>　　圖3-1供水系統(tǒng)原理圖</p><p>　　圖 3-2水位傳感器</p><p><b>　　3.2 工作原理</b></p><p>　　3.2.1 運行方式</p><p>　　本系統(tǒng)有手動和自動兩種運行方

14、式：</p><p><b>　　1）手動運行</b></p><p>　　按下按鈕啟動或停止水泵，可根據(jù)需要分別控制1#~3#泵的啟停。該方式主要供檢修及變頻器故障時用。</p><p><b>　　2）自動運行</b></p><p>　　開始時，合上自動開關(guān)，1#泵電機通電啟動，變頻器隨電機轉(zhuǎn)

15、速輸出頻率從0Hz上升，同時PID調(diào)節(jié)器接收到自壓力傳感器的標(biāo)準(zhǔn)信號，經(jīng)運算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，將調(diào)節(jié)參數(shù)送給變頻器，如壓力不夠，則頻率上升到50Hz而此時水壓還在下限值，1#泵由變頻切換為工頻，同時變頻器頻率由50Hz滑停至0Hz，2#泵變頻啟動，變頻器逐漸上升頻率至給定值，加泵依次類推；若開始時1#泵備用，則直接啟2#變頻，轉(zhuǎn)速從0開始隨頻率上升，如變頻器頻率到達(dá)50Hz而此時水壓還在下限值， 2#泵切換至工頻運行，同時變頻器頻

16、率由50Hz滑停至0Hz，3#泵變頻啟動，泵的切換過程同上；若用水量減小，從先啟的泵開始減，同時根據(jù)PID調(diào)節(jié)器給的調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運行。若1#、2#泵都備用，則直接啟3#變頻，具體泵的切換過程與上述類同。</p><p>　　頻率上升到50Hz而此時水壓還在下限值后，為了避免由于干擾而引起誤動作，需要延時一段時間，再切換為工頻運行。這樣的切換過程，有效地減少泵的頻繁啟停，同時在實際管網(wǎng)對水壓波動做出反應(yīng)之前，

17、由變頻器迅速調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)泵組的無沖擊切換，使水壓平穩(wěn)過渡，有效的防止了水壓的大范圍波動及水壓太低時的短時缺水現(xiàn)象，提高了供水品質(zhì)。</p><p>　　若有電源瞬時停電的情況，則系統(tǒng)停機；待電源恢復(fù)正常后，系統(tǒng)自動恢復(fù)運行，然后按自動運行方式啟動1#泵變頻，直至在給定水壓值上穩(wěn)定運行。</p><p>　　變頻自動功能是該系統(tǒng)最基本的功能系統(tǒng)自動完成對多臺泵軟起動、停止、循環(huán)變頻的全部操作

18、過程。</p><p>　　表3-1 水泵運行的所有狀態(tài)</p><p>　　圖3-3 供水網(wǎng)管原理圖</p><p>　　圖3-4供水系統(tǒng)控制電氣原理圖</p><p>　　圖3-5供水網(wǎng)管隨時間自動變化</p><p>　　圖3-6恒壓供水控制流程圖</p><p>　　3.2.2 故障處理

19、</p><p><b>　　1）故障報警</b></p><p>　　當(dāng)出現(xiàn)缺相、變頻器故障、液位下限、超壓、差壓等情況時，系統(tǒng)皆能發(fā)出聲響報警信號；特別是當(dāng)出現(xiàn)缺相、變頻器故障、液位下限、超壓時，系統(tǒng)還會自動停機，并發(fā)出聲響報警信號，通知維修人員前來維修。此外，變頻器故障時，系統(tǒng)自動停機，此時可切換至手動方式保證系統(tǒng)不間斷供水。報警回路如圖3-7、圖3-8。<

20、;/p><p>　　表3-2 I/O點與故障信息對照表</p><p>　　圖3-7報警回路功能圖</p><p>　　圖3-8報警回路梯形圖</p><p><b>　　2）水泵檢修</b></p><p>　　為維護(hù)和檢修水泵，要求在系統(tǒng)正常供水狀態(tài)下，在一段時間間隔內(nèi)使某一臺水泵停運，系統(tǒng)設(shè)有

21、水泵強制備用功能（硬件備用），可隨意備用某一臺水泵，同時不影響系統(tǒng)正常運行；為了使水泵進(jìn)行輪休，系統(tǒng)還設(shè)有軟件備用功能（鐘控功能，由時間控制器實現(xiàn)），工作泵與備用泵之間具有周期定時切換功能，周期間隔由時間控制器設(shè)定：1小時/次～96小時/次連續(xù)可調(diào)。</p><p>　　圖3-9中斷程序流程圖</p><p>　　3.3 系統(tǒng)的設(shè)計與實踐</p><p>　　3.3

22、.1 基本控制原理</p><p>　　由壓力變送器測量管網(wǎng)壓力和流量信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬信號經(jīng)PLD的A/D轉(zhuǎn)換，和設(shè)定值比較，進(jìn)行PID運算，通過DP總線控制變頻器頻率，調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速而達(dá)到恒壓及節(jié)能原理。</p><p>　　圖3-10主程序流程圖</p><p>　　3.3.2 通訊網(wǎng)絡(luò)的選擇與設(shè)計</p><p>　　PLC的發(fā)展除了功

23、能越來越多、集成度越來越高外，網(wǎng)絡(luò)功能也越來越強。選擇好控制器之后，選擇數(shù)據(jù)的傳輸方式——通訊網(wǎng)絡(luò)也是非常重要的。西門子根據(jù)不同自動化水平的要求(工廠級, 單元級, 現(xiàn)場和傳感器/執(zhí)行器級) ，提供了網(wǎng)絡(luò)解決方案，包括多點接口 (MPI)、Profibus、工業(yè)以太網(wǎng)、ProfiNet (基于工業(yè)以太網(wǎng))、點對點連接 (PtP)、執(zhí)行器/傳感器接口(ASI)。目前網(wǎng)絡(luò)是一個發(fā)展趨勢，一個好的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以大大降低成本。本系統(tǒng)使用了Prof

24、ibus－DP的網(wǎng)絡(luò)，Profibus-DP通信速率達(dá)到12Mbps，能夠方便將PC、PLC和變頻器通過一根RS485屏蔽雙絞線連接在一起實現(xiàn)通信控制，降低了布線和維護(hù)的費用。SIMATIC STEP7 提供強大的網(wǎng)絡(luò)診斷工具也給調(diào)試帶來很大方便。</p><p>　　圖3-11 PLC系統(tǒng)轉(zhuǎn)換控制圖</p><p>　　3.3.3 變頻參數(shù)設(shè)置</p><p>　

25、　可以通過多種途徑設(shè)置G150變頻器參數(shù)。使用STARTER軟件能夠方便而直觀的進(jìn)行所有的參數(shù)設(shè)置。通過STARTER的向?qū)гO(shè)置G150變頻器站地址，和波特率等參數(shù)，使之連接到DP總線上，成為S7-200PLC 的一個從站。配置連接的電機類型、電流、功率等參數(shù)，配置變頻器命令源和主參數(shù)設(shè)定源為Proverbs方式，選擇速度控制方式（Speed control），定義Profibus PZD數(shù)據(jù)格式，選擇使用水泵電機負(fù)載類型。</p

26、><p>　　1）變頻器的頻率參數(shù)、PID參數(shù)設(shè)定 </p><p>　　變頻器的參數(shù)設(shè)定有一定規(guī)律可循，主要從供水系統(tǒng)的特性、水泵為平方律負(fù)載等方面來考慮，變頻器的參數(shù)設(shè)定注意如下幾點：</p><p>　　最高頻率：水泵屬于平方律負(fù)載，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過其額定轉(zhuǎn)速時，轉(zhuǎn)矩將按平方律增加。因此變頻器的工作頻率不允許超過額定頻率，最高只能和額定頻率相等。</p>

27、<p>　　上限頻率：一般來說，以等于額定頻率為宜，但變頻器內(nèi)部往往具有轉(zhuǎn)差補償功能，因此也可設(shè)置略低些。 </p><p>　　下限頻率：在供水系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速過低，會出現(xiàn)水泵的全揚程小于實際揚程，形成“水泵”空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。所以，下限頻率不宜太低。 </p><p><b>　　2）PID參數(shù) </b></p><p>　　PID參數(shù)的選

28、擇，須保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定、動態(tài)響應(yīng)快、靜差小。調(diào)試中，要觀察供水系統(tǒng)壓力檢測點的實際測量值，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。PID參數(shù)可按表3-3設(shè)置。</p><p>　　表3-3 PID參數(shù)的設(shè)定值</p><p>　　3.3.4 上位機監(jiān)控程序開發(fā)</p><p>　　1）OPC Server通信服務(wù)器</p><p>　　PLC與上位監(jiān)控計算機的數(shù)據(jù)

29、交互采用了先進(jìn)的OPC接口實現(xiàn)。OPC（OLE for Process Control）是以O(shè)LE/COM/DCOM機制作為應(yīng)用程序級的通信標(biāo)準(zhǔn)。OPC技術(shù)的實現(xiàn)包括兩個組成部分，即OPC Server和OPC Client。OPC Client通過OPC標(biāo)準(zhǔn)接口與OPC Server通信，獲取OPC Server的各種信息。只要符合OPC標(biāo)準(zhǔn)的所有客戶應(yīng)用程序都可以訪問來自任何生產(chǎn)廠商的標(biāo)準(zhǔn)OPC服務(wù)器程序。</p>&

30、lt;p>　　與DDE相比，OPC技術(shù)更具優(yōu)越性。數(shù)據(jù)傳輸速度更快（在遠(yuǎn)程客戶數(shù)多時，OPC技術(shù)優(yōu)勢尤為突出）、更安全、開發(fā)成本更低、可靠性更高等。西門子公司提供了功能強大的OPC Server 軟件SIMATIC NET。通過SIMATIC STEP7 建立一個PC STATION 配置通信硬件CP5611，添加OPC Server和PLC建立S7通信連接編譯后下載到本地PC運行既建立了OPC Server。</p>

31、<p>　　SIMATIC NET 不僅是功能強大的OPC Serve，而且包含了測試OPC 客戶端 OPC Scout，并帶有OPC Server Browse OCX等控件，為上位機的開發(fā)提供了很大的方便。界面的設(shè)計使用VB6，在VB6中添加SIMATIC提供的OPC 客戶端組件，將PLC的變量和畫面上的對象直接連接起來，就象組態(tài)軟件一樣方便。大大的簡化了上位機和下位機通信驅(qū)動的開發(fā)編程，同時也提高了通信的穩(wěn)定性和可擴

32、展性。</p><p>　　圖3-12 PC機通信程序流程圖</p><p>　　2）SQL Server數(shù)據(jù)庫服務(wù)器</p><p>　　選擇了采用客戶機/服務(wù)器計算機模型的SQL Server作為后臺關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。根據(jù)需要建立了用戶注冊信息表、歷史數(shù)據(jù)表、歷史報警數(shù)據(jù)表、歷史事件數(shù)據(jù)表、日志表、用戶登陸信息表等。通過VB的ADO對象能夠方便的對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作

33、，進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)和歷史報警和事件的記錄、歸檔和查詢。</p><p><b>　　3）界面元素設(shè)計</b></p><p>　　在成功建立通信和數(shù)據(jù)鏈路后，要將數(shù)據(jù)動態(tài)直觀的在計算機屏幕顯示出來。VB的良好的界面設(shè)計能力，能夠?qū)崿F(xiàn)各種WINDOWS元素的顯示。本系統(tǒng)還使用了第三方設(shè)計的動態(tài)顯示控件組，對實時曲線，歷史曲線，動態(tài)指示燈、按鈕、棒圖等對象做了處理，簡單的數(shù)據(jù)

34、連接即能實現(xiàn)美觀的效果，大大的方便了設(shè)計。</p><p>　　3.3.5下位機PLC程序開發(fā)</p><p>　　PLC是本控制系統(tǒng)的核心元件。設(shè)備服務(wù)器工控機（IPC）與S7-200數(shù)據(jù)通訊使用高速PROFIBUS-DP通訊方式變頻器和Profibus總線型西門子變頻器。基于該對象進(jìn)行PLC的硬件組態(tài)和軟件組態(tài)，然后通過SIMATIC STEP7編程實現(xiàn)PLC控制算法，實現(xiàn)單元級控制。

35、使用控制字CW（Control Word）控制變頻器的啟停及運行方式，故障確認(rèn)等。監(jiān)視狀態(tài)字SW（Status Word）實時反饋變頻器的運行狀態(tài)。</p><p>　　4、系統(tǒng)其他組成情況</p><p>　　4.1 SINAMICS G150變頻器</p><p>　　源于西門子最新傳動家族的SINAMICS G150高性能單機變頻調(diào)速柜適用于所有單電機傳動的

36、應(yīng)用，滿足多種負(fù)載特性的要求，包括平方轉(zhuǎn)距，線性轉(zhuǎn)距，恒轉(zhuǎn)距及恒功率負(fù)載類型。采用緊湊高品質(zhì)威圖(RITTAL)柜式設(shè)計，節(jié)省占地面積30%~70%。柜內(nèi)強電保護(hù)，安靜運行(低于67dB)。使用全新主控制板CU320，智能化設(shè)計，采用CF軟件存儲卡，提供光纜接口和ProfiBus接口，功能操作面板AOP30和功能強大的軟件工具STARTER進(jìn)行選型，調(diào)試，節(jié)能計算。SINAMICS G150變頻器配合N-Compact電機非常適用于使用

37、平方率扭矩特性驅(qū)動泵的變頻器操作。變頻器參數(shù)設(shè)置如下：</p><p>　　1 drC電機控制，F(xiàn)CS返回出廠設(shè)置/恢復(fù)配置，In I把當(dāng)前配置變?yōu)槌鰪S設(shè)置相同，此功能一被執(zhí)行，F(xiàn)CS就自動變?yōu)镹o。</p><p>　　UFt電壓/頻率額定值類型選擇P可變轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　2 I/O菜單，tCC控制類型，配置為2C，既兩線控制，邏輯輸入正向LI1；（I/

38、O菜單，rrS通過邏輯輸入反向運行，配置LI2。）</p><p>　　3 Fun功能，PSS預(yù)置速度，PS2（2種預(yù)置速度）預(yù)置邏輯輸入LI3；</p><p>　　PS4（4種預(yù)置速度）預(yù)置邏輯輸入LI4；</p><p>　　PS8（8種預(yù)置速度）預(yù)置邏輯輸入LI5；</p><p>　　4 Set設(shè)置，SP2、SP3、SP4、SP5、

39、SP6第二、三、四、五、六種預(yù)置速度設(shè)置分別為10、20、30、40、50Hz。</p><p>　　LSP低速度設(shè)為5Hz。</p><p>　　5 CtL控制。FrI配置給定1，設(shè)置模擬輸入AII。</p><p>　　FLt故障，OPL電機缺相故障配置nO。</p><p>　　6 SUP顯示，rFr加到電機上的輸入頻率</p&g

40、t;<p>　　4.2 可編程序控制器（PLC）</p><p>　　選用西門子S7-200系列通用型PLC。該系列PLC能適合自動化工程中的各種應(yīng)用場合，使用模塊化結(jié)構(gòu)，各種單獨的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合以用于擴展。使用CPU313C-2DP為核心控制單元，該模塊帶MPI和ProfiBus-DP通信接口，配有MMC存儲卡，免維護(hù)，集成了24DI/16DI的數(shù)字量I/O，再擴展一個8AI的模擬輸入模塊

41、用于管網(wǎng)壓力，流量，蓄水池水位及電機軸承溫度等模擬量的檢測。</p><p>　　4.3 工業(yè)控制計算機(IPC)系統(tǒng)</p><p>　　使用研華IPC610工控機（IPC），以MS Windows2000為系統(tǒng)平臺，配置CP5611用于ProfiBus-DP現(xiàn)場總線通信，SIMATIC NET 軟件配置OPC Server 使用VB6開發(fā)系統(tǒng)監(jiān)控軟件，MS SQL Server為后臺數(shù)

42、據(jù)庫管理平臺。使用SIMATIC SETP7 軟件進(jìn)行對系統(tǒng)的組態(tài)和編程調(diào)試，使用STARTER 軟件進(jìn)行對SINAMICS G150變頻器的配置調(diào)試。</p><p>　　其他設(shè)備包括水泵電機、出口閥門、壓力傳感器、液位計及相關(guān)電氣控制設(shè)備等集成，進(jìn)行變頻調(diào)速全自動閉環(huán)控制管理監(jiān)視功能，其系統(tǒng)組成示意見圖4-1 。</p><p>　　圖4-1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖</p>&

43、lt;p>　　4.4 編程設(shè)計及梯形圖的繪制</p><p>　?。?）控制系統(tǒng)的I/O點及地址分配如表4-1</p><p>　　表4-1 控制系統(tǒng)的I/O點及地址分配</p><p>　?。?）系統(tǒng)控制電路圖如圖4-2所示：</p><p>　　圖4-2 系統(tǒng)控制電路圖</p><p>　　（3）系統(tǒng)程序控

44、制梯形圖如圖4-3所示：</p><p>　　圖4-3系統(tǒng)控制程序梯形圖</p><p>　　（3）系統(tǒng)程序控制指令如下：</p><p>　　LD I0 .0</p><p><b>　　A I0.1</b></p><p><b>　　O I0.3</b>

45、</p><p><b>　　LDN I0.5</b></p><p><b>　　LPS</b></p><p><b>　　LDN Q0.1</b></p><p><b>　　LDN I0.2</b></p><p>　

46、　= Q0.0</p><p><b>　　= HL1</b></p><p><b>　　LPP</b></p><p><b>　　A I0.4</b></p><p><b>　　LDN Q0.0</b></p>

47、<p><b>　　LDN Q0.2</b></p><p>　　= Q0.1</p><p><b>　　= HL2</b></p><p>　　LD I0 .5</p><p><b>　　A I0.6</b></p>

48、<p><b>　　O I0.2</b></p><p><b>　　LDN I0.7</b></p><p><b>　　LPS</b></p><p><b>　　LDN Q0.3</b></p><p><b>　　LD

49、N I0.8</b></p><p>　　= Q0.2</p><p><b>　　= HL3</b></p><p><b>　　LPP</b></p><p><b>　　A I1.1</b></p><p>&l

50、t;b>　　LDN Q0.2</b></p><p><b>　　LDN Q0.8</b></p><p>　　= Q0.3</p><p><b>　　= HL4</b></p><p>　　LD I0 .5</p><p><

51、;b>　　A I1.5</b></p><p><b>　　O I0.4</b></p><p><b>　　LDN I1.6</b></p><p><b>　　LPS</b></p><p><b>　　LDN Q0.5</

52、b></p><p><b>　　LDN I0.9</b></p><p>　　= Q0.4</p><p><b>　　= HL5</b></p><p><b>　　LPP</b></p><p>　　LDN I1.3&l

53、t;/p><p><b>　　LDN Q0.4</b></p><p><b>　　LDN Q0.9</b></p><p>　　= Q0.5</p><p><b>　　= HL6</b></p><p><b>　　LD

54、 I1.9</b></p><p><b>　　A I1.8</b></p><p><b>　　O Q0.6</b></p><p><b>　　LDN I1.7</b></p><p><b>　　LPS</b></p&

55、gt;<p><b>　　=Q0.6</b></p><p><b>　　LRD</b></p><p><b>　　A I2.0</b></p><p><b>　　= HL7</b></p><p><b>　　LRD

56、</b></p><p><b>　　A I2.1</b></p><p><b>　　= HL8</b></p><p><b>　　LRD</b></p><p><b>　　A I2.2</b></p><

57、p><b>　　= HL9</b></p><p><b>　　LRD</b></p><p>　　A I2.3</p><p><b>　　= KA</b></p><p><b>　　LRD</b></p>&

58、lt;p>　　A I2.4</p><p><b>　　= KA</b></p><p><b>　　LPP</b></p><p><b>　　= HL10</b></p><p><b>　　5、調(diào)試過程</b></p

59、><p><b>　　5.1系統(tǒng)設(shè)計過程</b></p><p>　　裝配檢查及確認(rèn)：PLC、變頻器、電機、水泵、壓力傳感器等元件。確認(rèn)所有的安全回路組件，如應(yīng)急按鈕、開關(guān)、都安裝到位則動作有效，處于正常工作狀態(tài)。</p><p><b>　　5.2電氣裝配檢查</b></p><p>　　（1）檢查系

60、統(tǒng)的原理及設(shè)計是否正確</p><p>　　（2）系統(tǒng)主電路控制電路的連接</p><p><b>　?。?）程序的編輯</b></p><p><b>　?。?）梯形圖的繪制</b></p><p><b>　　6、注意事項</b></p><p>　

61、　要使系統(tǒng)穩(wěn)定的運行，有幾個參數(shù)需特別注意：</p><p>　　1）變頻轉(zhuǎn)工頻開關(guān)切換時間TMC</p><p>　　設(shè)置TMC是為了確保在加泵時，泵由變頻轉(zhuǎn)為工頻的過程中，同一臺泵的變頻運行和工頻運行各自對應(yīng)的交流接觸器不會同時吸合而損壞變頻器，同時為了避免工頻啟動時啟動電流過大而對電網(wǎng)產(chǎn)生的沖擊，所以在允許范圍內(nèi)TMC必須盡可能的小。</p><p>　　2）

62、上下限頻率持續(xù)時間TH和TL </p><p>　　變頻器運行的頻率隨管網(wǎng)用水量增大而升高，本系統(tǒng)以變頻器運行的頻率是否達(dá)到上限（下限）、并保持一定的時間為依據(jù)來判斷是否加泵（減泵），這個判斷的時間就是TH（TL）。如果設(shè)定值過大，系統(tǒng)就不能迅速的對管網(wǎng)用水量的變化做出反應(yīng)；如果設(shè)定值過小，管網(wǎng)用水量的變化時就很可能引起頻繁的加減泵動作；兩種情況下都會影響恒壓供水的質(zhì)量。</p><p>

63、<b>　　結(jié)論</b></p><p>　　經(jīng)過了本次畢業(yè)設(shè)計，我受益匪淺，我的專業(yè)知識與技能都得到了進(jìn)一步的提高。在這個系統(tǒng)的設(shè)計過程中我對PLC和電氣控制技術(shù)有了較大的提高，原本專業(yè)基礎(chǔ)不夠扎實的我通過了這次設(shè)計，再次把知識應(yīng)用到實踐中去（實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)）從而提高了我的動手能力以及理論知識。為我以后的學(xué)習(xí)生活以及即將走向的工作崗位都是一次很好的鍛煉。</p>&

64、lt;p>　　從本次設(shè)計的結(jié)果來看，這個系統(tǒng)的設(shè)計還是比較成功的。由于一些條件的限制不能制作出實物這便是本設(shè)計最大的遺憾。這個系統(tǒng)與人們的生活息息相關(guān)，希望以后通過努力能夠設(shè)計出產(chǎn)品方便大家的生活。本個課題的制作，讓讓我發(fā)現(xiàn)了我自己知識綜合運用能力以及動手能力的不足，在以后的學(xué)習(xí)工作中還有待提高。 </p><p>　　總之，本次畢業(yè)設(shè)計不但是對自己知識的檢驗也是對自己能力對待事物的態(tài)度的檢驗。在系統(tǒng)的設(shè)計

65、工作中我及時的找到了自己的長處與不足之處，我將盡最大的努力以彌補自己的不足。為今后的工作生活打下堅實的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在本次系統(tǒng)的設(shè)計中，我的指導(dǎo)老師cc老師給與了我最大的幫助。是他兢兢業(yè)業(yè)的教學(xué)精神，和耐心的教導(dǎo)給了極大的震撼。讓我堅定了信心，有了學(xué)習(xí)的動力再加上陳老師的精心指導(dǎo)，才讓我的系統(tǒng)設(shè)計獲得了成功。&l

66、t;/p><p>　　在整個畢業(yè)設(shè)計過程中，他自始至終地給我們指點建議，召集我們討論關(guān)于畢業(yè)設(shè)計的問題，并根據(jù)我們個人做了詳細(xì)的相應(yīng)幫助。在此，我感謝我的指導(dǎo)老師覃智廣和學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)，是你們給予我的支持與幫助讓我成為了一個合格的xx畢業(yè)生。能成為學(xué)院的一份子我感到驕傲，能有你們這樣的老師我更加感到無比的高興與自豪。在此我忠心的向你們表示感謝。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)<

67、/b></p><p>　　[1] 黃立培，張學(xué)．變頻器應(yīng)用技術(shù)及電動機調(diào)速．人民郵電出版社，2005． </p><p>　　[2] 鐘肇新，彭侃．可編程控制器原理及應(yīng)用．華南理工大學(xué)出版社，2002． </p><p>　　[3] 許繆，王淑英．電氣控制PLC應(yīng)用．機械工業(yè)出版社，2005．</p><p>　　[4] 韓安榮．通用

68、變頻器及其應(yīng)用．機械工業(yè)出版社，2003．</p><p>　　[5] 張建民．機電一體化系統(tǒng)設(shè)計．高等教育出版社，2006． </p><p>　　[6] 隋秀凜．機電控制基礎(chǔ)．機械工業(yè)出版社，2007．</p><p>　　[7] 西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信指南．西門子自動化與驅(qū)動集團．機械工業(yè)出版社，2004．</p><p>　　[8] 江中