双恒压无塔供水控制系统-点.DOC

双恒压无塔供水控制系统 一、 控制系统的I/O点及地址分配 控制系统的输入/输出信号的名称、代码及地址编号如表一所列。水位上下限信号分别为I0.1、I0.2，它们在水淹没时为0，露出时为1。 表一 输入/输出点代码和地址编号 名称 代码 地址编号 输入信号 手动和自动消防信号 SA1 I0.0 水池水位下限信号 SLL I0.1 水池水位上限信号 SLH I0.2 变频器报警信号 SU I0.3 消铃按钮 SB9 I0.4 试灯按钮 SB10 I0.5 远程压力表模拟量电压值 UP AIW0 输出信号 1#泵工频运行接触器及指示灯 KM1,HL1 Q0.0 1#泵变频运行接触器及指示灯 KM2,HL2 Q0.1 2#泵工频运行接触器及指示灯 KM3,HL3 Q0.2 2#泵变频运行接触器及指示灯 KM4,HL4 Q0.3 3#泵工频运行接触器及指示灯 KM5,HL5 Q0.4 3#泵变频运行接触器及指示灯 KM6,HL6 Q0.5 生活/消防供水转换电磁阀 YV2 Q1.0 水池水位下限报警指示灯 HL7 Q1.1 变频器故障报警指示灯 HL8 Q1.2 火灾报警指示灯 HL9 Q1.3 报警电铃 HA Q1.4 变频器频率复位控制 KA(EMG) Q1.5 控制变频器频率电压信号 Vf AQW0 二、 PLC系统选型 从上面分析可以知道，系统共有开关量输入点6个、开关量输出点12个；模拟量输入点一个、模拟量输出点1个。如果选用CPU224PLC，也需要扩展单元；如果选用CPU226PLC，价格较高，浪费较大。现选用主机为CPU222（8输入/6输出）一台，加上一台扩展模块EM222（8继电器输出）再扩展一个模拟量模块EM235（4AI/1AO），这样的配置是最经济的，整个PLC系统的配置如图一所示。 图一 PLC系统组成 三、电气控制系统原理图 电气控制系统原理图包括主电路、控制电路及PLC外围接线图。 1.主电路图 如图二所示为电控系统主电路图。三台电机分别为M1、M2、M3。接触器KM1、KM3、KM5分别控制M1、M2、M3的工频运行；接触器KM2、KM4、KM6分别控制M1、M2、M3的变频运行，FE1、FR2、FR3分别为三台水泵电机过载保护用的热继电器；QF1、QF2、QF3分别为变频器和三台水泵电机主电路的隔离开关；FU1为主电路的熔断器，VVVF为简单的一般变频器。 图二 电控系统主电路 2.控制电路图 如图三所示为电控系统控制电路图。图中SA为手动/自动转换开关，SA在1的位置为手动控制状态；打在2的位置为自动控制状态。手动运行时，可用按钮SB1~SB8控制三台泵的启/停和电磁阀YV2的通断；自动运行时，系统在PLC程序控制下运行。由于电磁阀YV2没有触点，所以要使用一个中间继电器KA1间接控制YV2，来实现YV2的手动自锁功能。图中的HL10为自动运行状态电源指示等。对变频器频率进行复位时只提供一个干触点信号，由于PLC为4个输出点为一组共用一个COM端，而本系统又没有剩下单独的COM端输出组，所以通过一个中间继电器KA的触点对变频器进行复频控制。图中的Q0.0~Q0.5及Q1.0~Q1.5为PLC的输出继电器触点。 3.PLC外围接线图 如图四所示为PLC及扩展模块接线图。火灾时，火灾信号SA1被SA1触动，I0.0为1。 本例中只考虑一些只要内容，实际应用中还考虑许多其他因素，这些内容包括： （1）直流电源的容量； （2）电源方面的抗干扰因素措施； （3）输出方面的保护措施； （4）系统保护措施。 图三电控系统控制电路 图四 双恒供水控制系统PLC及扩展模块外围接线 四、 系统程序设计 本程序分为三部分：主程序、子程序和中断程序。 逻辑运算及报警处理等放在主程序。系统初始化的一些工作放在初始化程序中完成，这样可节省扫描时间。利用定时器中断功能实现PID控制的定时采样及输出控制。生活供水时系统设定值为满量程的70%，消防供水时系统设定值为满量程的90%。在本系统中，只是用比例（P）和积分（I）控制，其回路增益和时间常数可通过工程计算初步确定，但还需要进一步调整以达到最优控制效果。初步确定的增益和时间常数为： 增益KC==0.25； 采样时间Ts=0.2s； 积分时间Ti=30min。 程序中使用的PLC元器件及其功能如表二所列。 表二 程序中使用的元器件及功能 器件地址 功能 器件地址 功能 VD100 过程变量标准化值 T38 工频泵减泵滤波时间控制 VD104 压力给定值 T39 工频/变频转换逻辑控制 VD108 PI计算值 M0.0 故障结束脉冲信号 VD112 比例系数 M0.1 泵变频启动脉冲 VD116 采样时间 M0.3