恒壓供水課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1引言………………………………………………………………………1</p><p>　　2系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)………………………………………………….....3</p><p>　　2.1系統(tǒng)硬件配置及組成原理…………………………………………....3</p><p&

2、gt;　　2.2系統(tǒng)變量定義及地址分配表………………………………………....4</p><p>　　3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)………………………………………………………...5</p><p>　　3.1控制系統(tǒng)原理接線圖設(shè)計(jì)…………………………………………....5</p><p>　　3.2系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)……………………………………………………....5</p&g

3、t;<p>　　4控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)……………………………………………..……...8</p><p>　　4.1控制程序設(shè)計(jì)思路…………………………………………………....8</p><p>　　4.2 PLC控制程序設(shè)計(jì)……………………………………………………9</p><p>　　5上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………...…………10

4、</p><p>　　5.1監(jiān)控系統(tǒng)具有的功能及方案…………………………………..……10</p><p>　　5.2ＰＬＣ與上位機(jī)監(jiān)控軟件的通訊方案及硬件連接方法………..…10</p><p>　　5.3上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)…………………………………………..10</p><p>　　5.4實(shí)際達(dá)到的效果…………………………………………

5、………..…11</p><p>　　6觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………...14</p><p>　　6.1觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)功能介紹……………………………………..……14</p><p>　　6.2觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)的總方案…………………………………………..14</p><p>　　6.3PLC與觸摸屏的通訊方案及硬件連

6、接方法…………………………14</p><p>　　6.4觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)……………………………………..……14</p><p>　　7系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析………………………………………………...21</p><p>　　結(jié)束語(yǔ)……………………………………………………………………..23</p><p>　　附錄A…………………………

7、…………………………………………...25</p><p>　　附錄B……………………………………………………………………...32</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　自動(dòng)化系統(tǒng)集成是以大中型plc及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用為主線，涵蓋plc工控系統(tǒng)集成的相關(guān)技術(shù)，是以應(yīng)用為目地，理論與應(yīng)用緊密結(jié)合，廣泛應(yīng)用于工控領(lǐng)域的實(shí)用技

8、術(shù)。在學(xué)習(xí)自動(dòng)化系統(tǒng)集成相關(guān)專業(yè)課程以后，需要通過(guò)綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)強(qiáng)化各科專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用能力工程意識(shí)，動(dòng)手能力，創(chuàng)新能力。</p><p>　　自動(dòng)化系統(tǒng)集成專業(yè)方向的課程設(shè)計(jì)是通過(guò)指導(dǎo)設(shè)計(jì)一個(gè)小型自動(dòng)化系統(tǒng)集成的課題，完成滿足控制要求的plc控制系統(tǒng)集成，控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，plc控制程序設(shè)計(jì)，監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，運(yùn)行調(diào)試，并撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。使學(xué)生的理論基礎(chǔ)和動(dòng)手能力得到進(jìn)一步鞏固，使學(xué)生對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)集成的過(guò)程有一個(gè)全

9、面的了解，提高專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力和工程實(shí)踐能力。</p><p>　　1．1 要求達(dá)到的目的：</p><p>　　1 了解自動(dòng)化系統(tǒng)集成的全過(guò)程；</p><p>　　2 掌握控制系統(tǒng)電氣系統(tǒng)圖，原理圖的設(shè)計(jì)；</p><p>　　3 能夠根據(jù)設(shè)計(jì)的原理圖完成電氣接線；</p><p>　　4 能夠根據(jù)控制要求完

10、成該軟件的設(shè)計(jì)及調(diào)試；</p><p>　　5 能夠根據(jù)監(jiān)控要求完成監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及調(diào)試；</p><p>　　6 能夠完成控制系統(tǒng)綜合調(diào)試。</p><p>　　1．2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及目標(biāo):</p><p>　　1分析恒壓供水控制系統(tǒng)的要求，根據(jù)使用環(huán)境、控制要求列出控制系統(tǒng)需要的輸入輸出。選擇可編程控制器的產(chǎn)品系列及型號(hào)（包括CPU模塊和擴(kuò)展模

11、塊）、變頻器的型號(hào)以及觸摸屏的型號(hào)，完成控制系統(tǒng)集成。</p><p>　　2根據(jù)恒壓供水控制系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)并繪制控制系統(tǒng)組成圖、電氣控制原理圖（包括主電路、控制電路圖及PLC外部接線圖）。</p><p>　　3根據(jù)系統(tǒng)電氣控制原理圖完成電氣接線，并檢查硬件系統(tǒng)是否符合控制要求和規(guī)范化要求。</p><p>　　4 根據(jù)恒壓供水控制系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)PLC控制程序，在

12、STEP7編程軟件上完成系統(tǒng)組態(tài)，并編寫控制程序，將控制程序下載到PLC中進(jìn)行調(diào)試，運(yùn)行、調(diào)試、修改、完善，直至控制程序滿足控制要求。</p><p>　　5 用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)恒壓供水系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，在組態(tài)監(jiān)控界面上顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并模擬顯示設(shè)備的動(dòng)作，調(diào)試，直至滿足要求。</p><p>　　6 用威綸觸摸屏設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，調(diào)試，直至滿足要求。</p><p>

13、　　7 通過(guò)對(duì)被控對(duì)象系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、PLC控制程序設(shè)計(jì)、監(jiān)控程序設(shè)計(jì)及調(diào)試，使學(xué)生對(duì)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成、復(fù)雜控制程序設(shè)計(jì)、與電氣控制系統(tǒng)結(jié)合、人機(jī)界面設(shè)計(jì)及監(jiān)控實(shí)現(xiàn)等建立起整體印象，摸索并積累編程的技巧及經(jīng)驗(yàn)，在調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，綜合應(yīng)用理論知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，強(qiáng)化工程意識(shí)，提高應(yīng)用能力。</p><p><b>　　1.3任務(wù)描述：</b></p><p>

14、　　設(shè)計(jì)一個(gè)三泵生活/消防雙恒壓無(wú)塔供水系統(tǒng)。如圖1所示。</p><p>　　圖1 恒壓供水工藝圖</p><p>　　市網(wǎng)來(lái)水用高低水位控制器EQ來(lái)控制注水閥MB1，它們自動(dòng)把水注滿儲(chǔ)水水池，只要水位低于高水位，則自動(dòng)往水箱中注水。水池的高/低水位信號(hào)也接送給PLC，作為低水位報(bào)警用。為了保證供水的連續(xù)性，水位上下限傳感器高低距離不是相差很大。 </p><p>

15、;　　生活用水和消防用水共用三臺(tái)泵，平時(shí)電磁閥MB2處于失電狀態(tài)，關(guān)閉消防管網(wǎng)；三臺(tái)泵根據(jù)生活用水的多少，按一定的控制邏輯運(yùn)行，使生活供水在恒壓狀態(tài)（生活用水低恒壓值）下進(jìn)行；當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，電磁閥MB2得電，關(guān)閉生活用水管網(wǎng)，三臺(tái)泵供消防用水使用，并根據(jù)用水量的大小，使消防供水也在恒壓狀態(tài)（消防用水高恒壓值）下進(jìn)行?；馂?zāi)結(jié)束后，三臺(tái)泵再改為生活供水使用。</p><p><b>　　控制任務(wù)和要求：&

16、lt;/b></p><p>　?。?） 生活供水時(shí)低恒壓值運(yùn)行，消防供水時(shí)高恒壓值運(yùn)行；</p><p>　?。?） 三臺(tái)泵根據(jù)恒壓的需要采取“先開先?！钡脑瓌t接入和退出；</p><p>　?。?） 如果一臺(tái)泵連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)3 h，則要切換到下一臺(tái)泵，即系統(tǒng)具有“倒泵功能”，避免某一臺(tái)泵工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；</p><p>　?。?）要

17、有完善的報(bào)警功能；</p><p>　　（5）對(duì)泵的操作要有手動(dòng)控制功能，手動(dòng)只在應(yīng)急或檢修時(shí)使用。 </p><p>　?。?）能通過(guò)觸摸屏發(fā)控制命令和進(jìn)行監(jiān)測(cè)；</p><p>　?。?）能在上位機(jī)上通過(guò)組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視和控制水壓及泵的運(yùn)行。</p><p>　　2、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)：</p><p>　　2.1

18、系統(tǒng)硬件配置及組成原理</p><p>　　根據(jù)控制要求和實(shí)際試驗(yàn)設(shè)備，本次課程設(shè)計(jì)的主要硬件配置為：</p><p>　　PLC（西門子）：電源模塊 PS 307,5A；CPU模塊 CPU314C-2DP；</p><p>　　觸摸屏：威倫MT6056i；</p><p>　　變頻器：西門子MM440 A型變頻器；</p>

19、<p>　　電氣控制柜：斷路器、接觸器、熱繼電器、中間繼電器、按鈕、</p><p>　　開關(guān)、指示燈各若干；</p><p>　　三相異步變頻電機(jī)：YBZ-55-80M-4</p><p>　　開關(guān)、按鈕及壓力等輸入信號(hào)送給PLC，PLC經(jīng)過(guò)邏輯運(yùn)算將結(jié)果送給各指示燈、警鈴、中間繼電器或變頻器。</p><p>　　中間繼電器控

20、制接觸器，從而控制各泵的工/變頻接通或斷開。</p><p>　　變頻器控制變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速。</p><p>　　上位機(jī)和PLC通過(guò)USB通訊，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。</p><p>　　觸摸屏和PLC通過(guò)MPI通訊，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。</p><p>　　整體系統(tǒng)框圖如圖2所示：</p><p><b>　　圖2 系統(tǒng)框

21、圖</b></p><p>　　2.2系統(tǒng)變量定義及地址分配表</p><p>　　PLC輸入點(diǎn)地址分配如表1所示：</p><p><b>　　表1 </b></p><p>　　PLC輸出點(diǎn)地址分配如表2所示：</p><p><b>　　表2 </b>&

22、lt;/p><p><b>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1控制系統(tǒng)原理接線圖設(shè)計(jì)</p><p><b>　　見附錄A</b></p><p><b>　　3.2元器件清單</b></p><p><b>　　見表3<

23、;/b></p><p><b>　　表3 元器件清單</b></p><p><b>　　3.3硬件實(shí)現(xiàn)方案</b></p><p>　　本課設(shè)是設(shè)計(jì)一個(gè)三泵生活/消防雙恒壓無(wú)塔供水系統(tǒng)。三個(gè)泵根據(jù)恒壓的需要，在主電路的設(shè)計(jì)中需要七個(gè)斷路器，五個(gè)三相的，兩個(gè)兩相的。六個(gè)接觸器分別對(duì)應(yīng)1,2,3號(hào)的工變頻泵。三個(gè)熱繼

24、電器的接入起到過(guò)載保護(hù)的作用。主電路需要分出一路220v的電壓，本來(lái)可以接出一相和地線相接，但本著安全穩(wěn)定的原則，接入了隔離變壓器，可以解決高低壓之間的信號(hào)隔離，提供安全電壓。主電路中還需要引出一路電壓并把220v的交流電變成直流24V電，于是又接入了變壓器。</p><p>　　在控制電路的設(shè)計(jì)中，因?yàn)殡姶砰y所能承受的電壓是直流24v,而接觸器的線圈需要交流220v電壓驅(qū)動(dòng)，所以控制電路分為兩部分。手動(dòng)方式和自

25、動(dòng)方式的切換在本次實(shí)驗(yàn)中通過(guò)中間繼電器KFO來(lái)控制。KF0常開觸點(diǎn)吸合為自動(dòng)方式，KF0常閉觸點(diǎn)閉合為手動(dòng)方式。手都方式下，QA1，QA3，QA5常開輔助觸點(diǎn)起自鎖作用，QA1-6常閉觸點(diǎn)起互鎖作用。因?yàn)镻LC外部輸出為24V電壓，而接觸器的線圈為220v電壓驅(qū)動(dòng)，所以在控制接觸器時(shí)用中間繼電器KF1-6常開觸點(diǎn)控制。</p><p>　　在PLC外部接線圖DI/DO模塊中，需要24V電源驅(qū)動(dòng)。消防信號(hào)，水池水位

26、上下限，試燈按鈕等開關(guān)接在輸入端，和之前的地址分配對(duì)應(yīng)，KF0-6線圈，各種報(bào)警指示燈接在輸出端，地址同樣對(duì)應(yīng)。變頻器故障，頻率上下限信號(hào)需要接入變頻器，變頻器故障復(fù)位，變頻器正向啟動(dòng)</p><p>　　作為輸出端也接入變頻器。</p><p>　　在PLC外部接線圖AI/AO模塊中，不需要電源驅(qū)動(dòng)，本次試驗(yàn)只有一個(gè)模擬量輸入，就是壓力信號(hào)，我們用滑動(dòng)變阻器來(lái)模擬壓力的變化，變頻器1,2

27、號(hào)端子給滑動(dòng)變阻器提供10v電壓，輸出頻率16,20端子接變頻器。</p><p>　　由于實(shí)驗(yàn)條件的局限性，在實(shí)驗(yàn)裝置前面板上，SF1為手動(dòng)啟動(dòng)按鈕1，SF2為手動(dòng)停止按鈕1.SF3為手動(dòng)啟動(dòng)按鈕2，SF4為手動(dòng)停止按鈕2.SF5為消鈴按鈕，燈為水位下限指示燈，SF6為試燈按鈕，燈為變頻器報(bào)警指示燈，SF7為啟動(dòng)按鈕，燈為火災(zāi)報(bào)警指示燈，SF8為停止按鈕，燈為報(bào)警電鈴。如圖</p><p&g

28、t;<b>　　圖3</b></p><p>　　實(shí)驗(yàn)中需要保持信號(hào)的開關(guān)用中間面板上的開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中SF12為自動(dòng)手動(dòng)切換開關(guān)，R1為壓力傳感器，SF16為消防按鈕，SF17為水位上線按鈕，SF20為水位下線按鈕。如圖</p><p><b>　　圖4</b></p><p>　　實(shí)驗(yàn)主電路線，控制電路線，開關(guān)線接好后

29、進(jìn)行調(diào)試。程序輸入后主電路電壓高，不通電，控制電路上電，下載程序，測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果。</p><p><b>　　圖5</b></p><p><b>　　4控制軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)</b></p><p>　　4.1控制程序設(shè)計(jì)思路</p><p>　　由課程設(shè)計(jì)任務(wù)的工藝和控制要求來(lái)分析，各泵工/變頻運(yùn)行組

30、合狀態(tài)較多，適于用梯形圖法來(lái)編程。其中明確各個(gè)控制對(duì)象的啟動(dòng)和關(guān)斷條件，是此次編程的核心重點(diǎn)。由信號(hào)“自動(dòng)方式”選擇手動(dòng)或自動(dòng)運(yùn)行方式，“自動(dòng)方式”=0時(shí)選擇手動(dòng)方式，此時(shí)無(wú)法接通。</p><p><b>　　手動(dòng)方式時(shí)：</b></p><p>　?、倜颗_(tái)泵由一個(gè)啟動(dòng)按鈕和一個(gè)停止按鈕控制其工頻啟/停；</p><p>　?、谟蓛蓚€(gè)撥碼開關(guān)

31、控制市網(wǎng)來(lái)水閥和消防水閥的開/閉。</p><p><b>　　自動(dòng)方式時(shí)：</b></p><p>　　⑴未“自動(dòng)啟動(dòng)”時(shí)，可實(shí)現(xiàn)：</p><p>　?、偎幌孪迗?bào)警、變頻器故障報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警；（指示燈和警鈴）</p><p>　?、凇霸嚐舭粹o”的試燈功能；</p><p>　?、邸跋彴粹o”

32、的消鈴功能。</p><p>　?、啤白詣?dòng)啟動(dòng)”后，啟動(dòng)保持，完成自動(dòng)控制邏輯：</p><p>　?、俪跏蓟冾l泵號(hào)為1，工頻泵數(shù)為0，即啟動(dòng)時(shí)初始狀態(tài)時(shí)為1#泵變頻運(yùn)行；在循環(huán)中斷組織塊OB35中進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)結(jié)果控制變頻器頻率變化；</p><p>　?、诠收蠒r(shí)，復(fù)位變頻器，關(guān)斷當(dāng)前變頻泵，故障結(jié)束后重新變頻啟動(dòng)該泵，恢復(fù)故障前的運(yùn)行狀態(tài)；</p&

33、gt;<p>　?、劢o定壓力設(shè)置：由消防信號(hào)控制選擇當(dāng)前生活/消防壓力；</p><p>　?、茏冾l器頻率上限時(shí)增泵濾波，符合增泵條件時(shí)，工頻泵數(shù)加1、增泵邏輯；</p><p>　?、葑冾l器頻率下限時(shí)減泵濾波，符合減泵條件時(shí)，工頻泵數(shù)減1、減泵邏輯；</p><p>　?、迒闻_(tái)泵連續(xù)變頻運(yùn)行3h時(shí)間到，產(chǎn)生倒泵信號(hào)；</p><p

34、>　?、咴霰脮r(shí)，關(guān)斷當(dāng)前泵的變頻運(yùn)行，然后工頻啟動(dòng)并將下一泵變頻啟動(dòng)；</p><p>　?、嗟贡脮r(shí)，關(guān)斷當(dāng)前泵的變頻運(yùn)行，然后將下一泵變頻啟動(dòng)；</p><p>　?、釡p泵時(shí)，根據(jù)“先開先?！钡脑瓌t關(guān)斷工頻運(yùn)行的泵；</p><p>　?、馐芯W(wǎng)來(lái)水閥的開/閉：由水位上限信號(hào)控制；</p><p>　　消防水閥的開/閉：由消防信號(hào)控制。

35、</p><p>　?、前聪隆白詣?dòng)停止”，啟動(dòng)不再保持，所有的泵和閥全部斷開。</p><p>　?、韧顺觥白詣?dòng)方式”，所有的指示燈和警鈴斷開。</p><p>　　表4 變頻器參數(shù)設(shè)置</p><p>　　4.2 PLC控制程序設(shè)計(jì)（見附錄B）</p><p>　　5上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><

36、p>　　5.1監(jiān)控系統(tǒng)具有的功能及方案</p><p>　　本監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)υ摴┧到y(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制。監(jiān)控系統(tǒng)中的控制信號(hào)能夠送給PLC實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)硬件控制，現(xiàn)場(chǎng)的報(bào)警、水閥狀態(tài)、電機(jī)工/變頻運(yùn)行狀態(tài)也都可以實(shí)時(shí)反映在監(jiān)控畫面上。</p><p>　　在增加設(shè)備時(shí)，選擇S7-300 MPI（USB），新建設(shè)備。</p><p>　　在進(jìn)行變量定義時(shí)，連接至上步

37、新建設(shè)備?？刂谱兞康刂愤B接PLC程序中的軟按鈕開關(guān)（M寄存器），監(jiān)視變量地址連接PLC中報(bào)警、水閥狀態(tài)、電機(jī)工/變頻運(yùn)行狀態(tài)及壓力參數(shù)的地址。</p><p>　　繪制監(jiān)控畫面時(shí)，在畫面中繪制按鈕開關(guān)、指示燈等元件，動(dòng)畫連接控制變量和監(jiān)視變量。</p><p>　　監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的核心關(guān)鍵就是變量的設(shè)備、地址和動(dòng)畫連接。</p><p>　　5.2 PLC與上位機(jī)

38、監(jiān)控軟件的通訊方案及硬件連接方法</p><p>　　PLC與上位機(jī)監(jiān)控軟件的通訊有兩方面的內(nèi)容：軟件設(shè)置和硬件連接。</p><p>　　軟件設(shè)置上，在新增設(shè)備時(shí)選擇S7-300 MPI（USB），新建設(shè)備。</p><p>　　硬件連接上，PLC與PC通過(guò)MPI/USB電纜連接即可。</p><p>　　5.3上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)<

39、;/p><p><b>　　圖6靜態(tài)畫面設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　圖7變量定義表</b></p><p>　　5.4實(shí)際達(dá)到的效果</p><p><b>　　圖8一泵變頻</b></p><p><b>　　圖9增泵狀態(tài)一<

40、/b></p><p><b>　　圖10增泵狀態(tài)二</b></p><p><b>　　圖11消防狀態(tài)</b></p><p>　　6觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)功能介紹</p><p>　　觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)功能大致與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)大致相

41、同，但觸摸屏只能在操作間對(duì)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控。在本次模擬無(wú)塔雙恒壓供水系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)中，觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)三臺(tái)泵的工頻/變頻運(yùn)行狀態(tài)和三盞報(bào)警燈狀態(tài)的顯示。除對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)顯示功能之外，觸摸屏還實(shí)現(xiàn)了對(duì)PLC程序的起停進(jìn)行控制、水位上下限限位開關(guān)的模擬和對(duì)報(bào)警的應(yīng)急處理等功能。</p><p>　　6.2觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)的總方案</p><p>　　1觸摸屏型號(hào)選擇MT6056i</p>

42、;<p>　　2系統(tǒng)由快速選擇、系統(tǒng)主畫面、報(bào)警，工藝流程四個(gè)畫面組成。</p><p>　　3快速選擇畫面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各畫面之間的切換功能。</p><p>　　4系統(tǒng)主畫面實(shí)現(xiàn)對(duì)三臺(tái)泵運(yùn)行狀態(tài)的顯示；對(duì)PLC程序的控制；水位上下限開關(guān)的模擬；消防/變頻器故障/水位下限的報(bào)警燈和報(bào)警電鈴狀態(tài)的監(jiān)控；壓力給定值、壓力反饋值、調(diào)節(jié)后頻率的數(shù)值顯示。</p><p

43、>　　5報(bào)警畫面在有報(bào)警信號(hào)時(shí)自動(dòng)彈出，并能夠顯示報(bào)警的事件，時(shí)間和報(bào)警恢復(fù)時(shí)間。</p><p>　　6工藝流程畫面主要向操作人員顯示整個(gè)系統(tǒng)的主要控制對(duì)象。</p><p>　　6.3 PLC與觸摸屏的通訊方案及硬件連接方法</p><p><b>　　1通訊方案：</b></p><p>　　根據(jù)MT6056

44、i型號(hào)的觸摸屏所支持的MPI通訊，我們選擇COM1口的RS485通訊協(xié)議</p><p><b>　　2硬件連接方案：</b></p><p>　　軟線連接觸摸屏直流24v電源；九針型RS485通訊電纜與PLC通訊；USB程序下載線用于下載觸摸屏程序；</p><p>　　6.4觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)</p><p>　

45、　1快速選這畫面設(shè)計(jì):</p><p>　　主畫面定義快速選擇按鈕之后再快速選擇畫面定義功能按鈕用來(lái)切換畫面。</p><p>　　圖11 快速選擇畫面圖</p><p><b>　　2主畫面設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　主畫面中程序控制開關(guān) EB8000軟件打開 元件 位狀態(tài)開關(guān)

46、 對(duì)讀取地址進(jìn)行設(shè)置 將圖拖到主畫面相應(yīng)位置。</p><p>　　圖12 開關(guān)讀取地址設(shè)置示意圖</p><p>　　狀態(tài)燈報(bào)警燈顯示 元件 位狀態(tài)指示燈 對(duì)讀取地址設(shè)置 將圖拖到主畫面相應(yīng)位置。</p

47、><p>　　圖13指示燈讀取地址設(shè)置示意圖</p><p>　　數(shù)值的顯示 元件 數(shù)值顯示 讀取地址的設(shè)置 將圖框拖到相應(yīng)位置</p><p>　　圖14數(shù)值顯示讀取地址設(shè)置示意圖</p><p><b>　　圖15 系統(tǒng)主畫面</b></p><p><

48、b>　　3報(bào)警畫面設(shè)計(jì):</b></p><p>　　報(bào)警事件的定義 元件 報(bào)警 報(bào)警事件顯示 添加報(bào)警事件。</p><p>　　圖16報(bào)警事件定義示意圖</p><p>　　圖17 報(bào)警事件登錄地址設(shè)置示意圖</p><p>　　4工藝流程圖則用畫筆根據(jù)實(shí)際的工藝將各個(gè)器件的大致

49、形狀進(jìn)行繪制。</p><p>　　6.5、實(shí)際運(yùn)行時(shí)觸摸屏監(jiān)控效果圖展示</p><p><b>　　圖18程序啟動(dòng)前</b></p><p>　　圖19增泵后兩工頻一變頻</p><p>　　圖20檢泵后一工頻一變頻</p><p>　　圖21 消防狀態(tài)監(jiān)控畫面</p><

50、p>　　圖22 消防報(bào)警畫面</p><p>　　圖23恒壓供水工藝流程展示圖</p><p>　　7系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析</p><p>　　1、在程序調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)在程序段的監(jiān)控中報(bào)警指示燈輸出點(diǎn)接通，但是實(shí)際PLC的輸出點(diǎn)并未接通，監(jiān)控效果與實(shí)際運(yùn)行不符。查找許久，不知原因。后在老師指點(diǎn)下，發(fā)現(xiàn)在另一程序段中也有此報(bào)警指示燈的控制邏輯，而對(duì)于PLC的工作

51、時(shí)序和過(guò)程來(lái)說(shuō)，每掃描執(zhí)行一次程序，更新輸出時(shí)都以出現(xiàn)該信號(hào)的最后邏輯控制結(jié)果為準(zhǔn)。所以在進(jìn)行PLC的程序編輯時(shí)，要將同一控制對(duì)象的控制條件寫在一起，不能多處控制同一個(gè)控制對(duì)象。按此原則修改程序后，問(wèn)題得到解決。</p><p>　　2、在S7-300 PLC的PID模塊使用中，開始時(shí)對(duì)PID模塊的各輸入/輸出端功能不甚理解，對(duì)PID調(diào)節(jié)原理和工作機(jī)能不掌握。在編程和調(diào)試過(guò)程中，通過(guò)查閱資料和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，深刻理解了

52、PID模塊的PV_IN和PV_PER、LMN和LMN_PER的區(qū)別，以及PER_ON功能端的控制作用。PV_IN和LMN都是經(jīng)過(guò)工程歸一化的數(shù)據(jù)，反映的是百分比，若用此路輸出/輸入時(shí)，PER_ON功能端的值應(yīng)為FALSE。PV_PER和LMN_PER是模擬量輸入/輸出經(jīng)過(guò)A/D和D/A轉(zhuǎn)換出的數(shù)字量，可與模擬量輸入/輸出單元地址直接相連，若用此路輸出/輸入時(shí)，PER_ON功能端的值應(yīng)為TRUE。LMN_HLM和LMN_LLM為輸出調(diào)節(jié)結(jié)

53、果的上限、下限范圍，是工程歸一量，反映的是百分比。我們?cè)O(shè)置變頻器的最低和最高頻率為5Hz和50Hz，所以LMN_HLM和LMN_LLM的值應(yīng)設(shè)置為100.0和10.0。在不斷的調(diào)節(jié)和修改中，PID的調(diào)節(jié)功能最終正常。</p><p>　　3、在變頻器參數(shù)的調(diào)試中，上電后即出現(xiàn)變頻器故障信號(hào)，泵無(wú)法變頻啟動(dòng)。在查閱資料檢查過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)變頻器數(shù)字量輸出功能的參數(shù)定義P0731（數(shù)字量輸出1）=52.3（變頻器故障）時(shí)

54、，變頻器故障52.3為反邏輯，0是1否，所以要設(shè)置數(shù)字量輸出1反邏輯輸出，即設(shè)置P0748.0=1。</p><p>　　在變頻器頻率達(dá)到上限時(shí)，不能產(chǎn)生頻率上限信號(hào)，后經(jīng)觀察變頻器頻率顯示，發(fā)現(xiàn)最高頻率只能達(dá)到49.98Hz并且閃爍不穩(wěn)定，分析是電網(wǎng)頻率達(dá)不到，所以一直無(wú)法產(chǎn)生頻率上限信號(hào)。將變頻器最高運(yùn)行頻率P1082修改為49.9Hz，之后變頻器工作正常。</p><p>　　變頻器

55、頻率達(dá)到上限時(shí)，輸出上限信號(hào)（I125.1），但此時(shí)頻率下限信號(hào)（I125.2）也亮了，這是不正確的。經(jīng)過(guò)分析，認(rèn)為應(yīng)該是變頻器的繼電器輸出組的各端子連接位置不正確。后經(jīng)翻閱資料并經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，最終正確連接變頻器的繼電器輸出組的各端子，信號(hào)輸出符合實(shí)際和功能要求。</p><p>　　接上電機(jī)之后，變頻器一直閃爍顯示A0922，經(jīng)在網(wǎng)上查閱，此錯(cuò)誤代碼的意思是電機(jī)接線未正確連接，在重新檢查接線后，問(wèn)題解決。</

56、p><p>　　4、在組態(tài)王監(jiān)控畫面的監(jiān)控調(diào)試中，發(fā)現(xiàn)只能實(shí)現(xiàn)監(jiān)視功能不能實(shí)現(xiàn)控制功能，后在老師的幫助下，發(fā)現(xiàn)是因?yàn)樵诮?shù)據(jù)詞典時(shí)，定義按鈕、開關(guān)等控制信號(hào)的變量的讀寫模式為“只讀”，這樣的話，這些信號(hào)就不能寫給PLC實(shí)現(xiàn)控制功能。在修改過(guò)變量的讀寫模式為“讀寫”后，此問(wèn)題得到解決。</p><p>　　5、在硬件調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)以下三個(gè)問(wèn)題。一、由于將中間繼電器公共端接反，導(dǎo)致繼電器無(wú)法吸合

57、。二、由于變頻器的28號(hào)端子沒(méi)有和PLC共地，導(dǎo)致與PLC無(wú)法通訊。三、由于電路中手動(dòng)方式?jīng)]有互鎖，導(dǎo)致當(dāng)減泵時(shí)，同時(shí)工頻工作的1、2號(hào)泵，1號(hào)泵停止工作，線圈卻還處于吸合狀態(tài)。</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　應(yīng)用西門子plc（s7－300）內(nèi)部的pid模塊和變頻器mm440的無(wú)極調(diào)速控制恒壓供水系統(tǒng)，高效節(jié)能，調(diào)速供水效果突出，抗干