畢業(yè)設計（論文）-PLC恒壓供水控制系統(tǒng)設計 (2).doc

目 錄第一章 緒 論11.1 恒壓供水問題的提出11.2 本課題設計的內(nèi)容21.2.1 恒壓供水系統(tǒng)的選型21.2.2 硬件系統(tǒng)的設計21.2.3 軟件系統(tǒng)的設計21.3 設計要求21.4 本課題設計的目的和意義2第二章 恒壓供水系統(tǒng)的原理42.1 變頻器調(diào)速42.1.1 變頻器的工作原理42.1.2 變頻器的功能設置52.2 系統(tǒng)控制方案6第三章 硬件系統(tǒng)的設計83.1 可編程控制器（plc）的選型83.1.1 plc的概述83.1.2 plc的選型93.2 變頻器的選型93.3 水泵的選型93.4 傳感器的選型103.5模數(shù)與數(shù)模轉換113.5.1 i/o分配表113.6 外部接線圖113.7 plc外部接線圖113.8 元器件明細表12第四章 軟件系統(tǒng)的設計134.1流程圖134.2 plc梯形圖154.3 系統(tǒng)工作過程分析254.4 故障處理25第五章 結論26參考文獻27ii恒壓供水控制系統(tǒng)設計4第一章 緒 論1.1 恒壓供水問題的提出隨著人們生活水平的提高與變頻器技術的日益成熟和完善, 城市和城鄉(xiāng)也有過去的水塔供水朝著恒壓供水(無塔供水)的方向發(fā)展, 恒壓供水的實現(xiàn)就是變頻器技術和功能的應用。目前除了通用變頻器外, 還有針對不同行業(yè)、不同領域生產(chǎn)的專用變頻器, 因此變頻器在工業(yè)和不同生產(chǎn)領域中應用越來越廣泛。變頻調(diào)速恒壓供水技術其節(jié)能、安全、供水高品質(zhì)等優(yōu)點，在供水行業(yè)得到了廣泛應用。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)水泵電動機無級調(diào)速，依據(jù)用水量的變化（實際上為供水管網(wǎng)的壓力變化）自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求是當今先進、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。在實際應用中如何充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，對合理設計變頻器調(diào)速恒壓供水設備，降低成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量等有著重要意義。而高校校園的供水和一般城市供水相比較則有些特殊。主要是由于校園內(nèi)學生住宿區(qū)一般都較為集中，造成了學生宿舍、食堂的用水十分集中，且用水量較大。而其它建筑物如教室、實驗室、教師住宿區(qū)等的用水量則相對較少。同時，用水的時間性強，一般在早上六點到八點，中午十一點到下午兩點，下午五點到七點，晚上九點到十點四個時間段用水量最大，而其它時間則用水量一般。某高校的某區(qū)供水方式為：把城市自來水管網(wǎng)的水源取到蓄水池后，用水泵抽到校園內(nèi)高位水池，再由高位水池向校園管網(wǎng)供水。這種方法的缺點是隨著高校的擴招，學生人數(shù)顯著增多，造成了經(jīng)常性的供水不足，特別是學生宿舍和食堂最為明顯，影響了學生和教師的正常生活秩序。同時該供水方式還存在如下問題：供水成本高。由于校園內(nèi)的用水全部單純采用水泵供水，造成電能的極大浪費和機電設備的大量損耗。 供水可靠性低。由于水泵采用人工操作方式，高位水池的水位只能靠人為估計，而且高位水池離水泵房較遠，無法做到準時開機和停機。會造成供水中斷或出現(xiàn)高位水池水位過高而溢流，電能和水資源造成浪費。另外，如果蓄水池水位過低，還會造成水泵空轉，導致電能浪費和機電設備的加速損耗。 水資源浪費。除水泵不能準時停機而造成的溢流浪費外。學生因高峰期供水中斷，故經(jīng)常打開閥門未關，造成來水后的浪費。很多學生在上課前或睡覺前打開閥門，用水桶或臉盆接水、貯水，造成來水后大量溢流，極大地浪費了水資源，增大了供水成本。 校園管網(wǎng)系統(tǒng)設計有缺陷。對于一般建筑物，如教室、實驗室、教師住宿區(qū)等，本來城市自來水的正常供水即可滿足其用水量要求，但采用水泵供水后反而會出現(xiàn)樓房頂層供水不足的現(xiàn)象。同時，用水量大的學生宿舍屋頂水池設計偏小，調(diào)節(jié)能力較差。1.2 本課題設計的內(nèi)容1.2.1 恒壓供水系統(tǒng)的選型恒壓供水泵站一般需設多臺水泵及電機，這比設單臺水泵及電機節(jié)能而可靠。配單臺電機和水泵時，它們的功率必須足夠的大，在用水量少時開一臺大電機肯定是浪費，電機選小了用水量大時供水不足。而且水泵和電機都有維修的時候，備用泵是必要的。恒壓供水的主要目標是保持管壓網(wǎng)水呀的恒定，水泵電機的轉速套跟隨用水量的變化而變化，這就要用變頻器為水泵供電。這也有兩種配置方式，一是為每臺水泵電機配一臺變頻器，這當然方便，電機與變頻器間不需要切換，但是購買變頻器的費用較高。另一種方案是數(shù)臺電機陪一臺變頻器，變頻器與電機見可以切換，供水運行時，一臺水泵變頻運行，其余水泵共頻運行，以滿足不同用水兩的需求。1.2.2 硬件系統(tǒng)的設計plc變頻恒壓供水控制系統(tǒng)由四臺水泵，一臺智能型點控柜（包括西門子m420變頻器，西門子s7-200plc，交流接觸器，繼電器等），一套壓力傳感器，缺水保護器，斷相相序保護裝置和供電主電路組成。1.2.3 軟件系統(tǒng)的設計系統(tǒng)的軟件設計包括plc的程序設計和變頻器的功能參數(shù)的設定。plc的程序設計包括手動設計和自動控制的程序設計，手動部分主要是通過按鈕控制水泵在工頻下啟動和停止，主要考慮系統(tǒng)調(diào)試和檢修時用。當選擇開關打到自動時系統(tǒng)能夠自動的進入到自動的工作狀態(tài)。由變頻器和plc聯(lián)合控制各臺電機的運行和停止，以及時工頻和變頻運行。供水系統(tǒng)有四臺水泵機組組成。根據(jù)水壓的大小決定水泵運行的個數(shù)。只有第一臺投入使用的水泵處于變頻調(diào)速，其后投入的水泵則處于工頻下高速運行，泵組電機的切換由plc實現(xiàn)。1.3 設計要求 本課題的設計是根據(jù)學校一幢樓的用水情況設計的，該樓一共有五層每層有二十個房間，每個房間有四個人住。每人每天的平均用水量大概在0.1立方米，則每個宿舍所需要的壓力0.5mpa（1s=1mpa）。1.4 本課題設計的目的和意義眾所周知,水是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚哪茉粗?我們生活范圍的高度集中使得水的供給需求增大,而日常生活中對水的需求也隨著時間的變化而變化,為了保障對水的供給需求,也是時代的發(fā)展要求就必須有一些輔助裝置來確保,在我們居住的環(huán)境有穩(wěn)定的水源供應,根據(jù)需要的多少來自行調(diào)節(jié)水源的供給,從而,既充分利用了水源,又節(jié)約了相應的能源,本設計是針對高校實際供水需求情況，結合生活用水和消防用水的需要,擬定為高校恒壓供水。隨社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人們對供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高，再加上目前能源緊缺，利用先進的自動化技術、控制技術以及通訊技術，設計高性能、高節(jié)能、能適應不同領域的恒壓供水系統(tǒng)成為必然趨勢。現(xiàn)將其中的改造情況介紹如下。恒壓供水系統(tǒng)對于高校是非常重要的，例如在高校供水過程中，若自來水供水因故壓力不足或短時斷水，可能影響學生的生活。又如當發(fā)生火警時，若供水壓力不足或無水供應，不能迅速滅火，可能引起重大損失和人員傷亡。所以，高校采用恒壓供水系統(tǒng)，具有較大的經(jīng)濟意義。日常的生活用水量隨季節(jié)、晝夜、上下課時間不同而有著變化，因而經(jīng)常出現(xiàn)供水用水的不平衡，主要表現(xiàn)在水壓上，用水多而供水少則水壓低，用水少而供水多則水壓高。高校由于自來水管網(wǎng)的水壓較低，自來水通常不能到達住宅的較高樓層。傳統(tǒng)的供水方式利用蓄水池蓄水，用水泵再次將水送至樓頂?shù)母呶凰洌俟o用戶。蓄水池中的水一般是由市政自來水管網(wǎng)供給，這樣，有壓力的水進入水池后變成了零壓力，造成大量的能源白白浪費，這種供水方式不可避免通過蓄水池和高位水箱造成二次污染，影響學生的身體健康。但是為保證高校的供水正常，我們利用plc，配以穩(wěn)流罐、變頻器和傳感器等，根據(jù)網(wǎng)管的壓力，通過變頻器控制水泵的轉速，使水管中的壓力始終保持在合適的范圍。這種變頻恒壓供水系統(tǒng)直接取代水塔、高位水箱及傳統(tǒng)的氣壓罐供水裝置。不對市政供水管網(wǎng)產(chǎn)生負壓，適用于一切需要增高水壓、恒定流量的給水系統(tǒng)。結合使用可編程序控制器，可實現(xiàn)循環(huán)變頻，電機軟啟動，具有短路保護、過流保護功能，工作穩(wěn)定可靠，大大延長了設備的使用壽命。采用西門子plc作為主控單元。并充分利用變頻器的變頻作用，根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)可快速調(diào)整供水系統(tǒng)的供給需要，達到恒壓供水的目的。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。恒壓供水控制系統(tǒng)設計6第二章 恒壓供水系統(tǒng)的原理2.1 變頻器調(diào)速2.1.1 變頻器的工作原理變頻器是利用電力半導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。我們公司現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交直交方式（vvvf變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。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個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為igbt三相橋式逆變器，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。 從理論上可知電機的轉速n與供電頻率f有以下關系： ( p-電機極數(shù) s-轉差率) （2-1）由上式可知，轉速n與頻率f成正比，如果不改變電動機的級數(shù)，只要改變頻率f即可改變電動機的轉速，當頻率f在050hz的范圍內(nèi)變化時，電動機轉速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現(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的情況：（1）變頻器小于50hz時，由于i*r很小，所以u/f=e/f不變時，磁通為常數(shù)，轉矩和電流成正比，這也就是為什么通常用變頻器的過流能力來描述其過載（轉矩）能力，并成為恒轉矩調(diào)速。（2）變頻器50hz以上時，通常的電機是按50hz電壓設計制造的，其額定轉矩也是在這個電壓范圍內(nèi)給出的。因此在額定頻率之下的調(diào)速稱為恒轉矩調(diào)速。 (t=te， p60hz時，x會相應減小。對于電機來說， (k-常數(shù)，i-電流，x-磁通) （2-4）因此轉矩t會跟著磁通x減小而減小。結論：當變頻器輸出頻率從50hz以上增加時，電機的輸出轉矩會減小。（3）變頻器結構電路 主回路主要由整流電路、限流電路、濾波電路、制動電路、逆變電路和檢測取樣電路部分組成。2.1.2 變頻器的功能設置 雖然水泵對系統(tǒng)調(diào)速的精度要求不高，但是要使供水系統(tǒng)運行性能的穩(wěn)定，就需正確對待設置變頻器的各種性能。變頻器的頻率功能的設置（1） 最高頻率 水泵屬于平方率負載，當轉速超過額定轉速時，轉矩將按平方規(guī)律增加，導致電動機嚴重的過載。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。（2） 上限頻率 一般來說，上限頻率等于額定頻率值為宜。但是也可以預置得稍微低一些，原因有二：一是變頻器內(nèi)部有轉差補償功能，同時在50hz的情況下，水泵在變頻運行時的實際轉速要高于工頻運行時的轉速。從而增大了水泵和電機的負載，二是變頻調(diào)速系統(tǒng)在50hz下運行時，還不如直接在工頻下運行，可以減少變頻器本身的損失。因此，將上限頻率預置為49或49.5hz時合適的。（3） 下線頻率 在供水系統(tǒng)中，轉速過低，會出現(xiàn)水泵的全揚程小于實際的，形成水泵“空轉”的現(xiàn)象。所以，下限頻率應定為2530hz。（4） 啟動頻率 水泵在啟動時，如果從0hz開始啟動，水泵基本沒有壓力輸出，為減少調(diào)節(jié)時間和節(jié)約電能，應預置啟動頻率值為 1520hz，即設置變頻器pid輸出值的下限為最大值的30%40%。6 （5）升速，降速時間控制、升速與降速時間: 通常, 決定升速時間的原則是: 在啟動過程中,其最大啟動電流接近或略大于電動機的額定電流。降速時間只需和升速時間相等即可。（6）暫停( 睡眠與蘇醒) 功能: 在生活供水系統(tǒng)中, 夜間的用水量常常是很少的, 這時, 可使主水泵暫停運行。當變頻器的工作頻率已經(jīng)降至下限頻率而壓力仍偏高時, 水泵應暫停工作( 使變頻器處于睡眠狀態(tài)) 以森蘭rt12s系列變頻器為例, 當壓力傳感器的量程為1mpa, 而所要求的供水壓力為0. 2 mpa時, 則目標值為20%,“睡眠值”可設定為21%25%( 相當于壓力的上限) , 而“蘇醒值”( 即中止暫停值, 相當于壓力的下限) 可設定為15%19%。2.2 系統(tǒng)控制方案變頻恒壓供水系統(tǒng)原理如圖所示，它主要是由plc、變頻器、pid調(diào)節(jié)器、時間控制器、壓力傳感器、液位傳感器、動力控制線路以及4臺水泵等組成。通過控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉換開關來了解和控制系統(tǒng)的運行。其中pid調(diào)節(jié)器的給定壓力應為其最大的壓力，當有用水情況出現(xiàn)的時候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的標準信號送入pid調(diào)節(jié)器，經(jīng)運算與給定壓力參數(shù)進行比較，得出一調(diào)節(jié)參數(shù)，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定壓力上；當用水量超過一臺泵的供水量時，通過plc控制器加泵。根據(jù)用水量的大小由plc控制工作泵數(shù)量的增減及變頻器對水泵的調(diào)速，實現(xiàn)恒壓供水。當供水負載變化時，輸入電機的電壓和頻率也隨之變化，這樣就構成了以設定壓力為基準的閉環(huán)控制系統(tǒng)。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（即鐘控功能，由時間控制器實現(xiàn)）和雙工作壓力設定功能（pid控制器和時間控制器實現(xiàn)）。此外，系統(tǒng)還設有多種保護功能，尤其是硬件/軟件備用水泵功能，充分保證了水泵的及時維修和系統(tǒng)的正常供水。正常情況（無泵檢修）時，各泵的運行順序為1#，2#，3#，4#（其中4#為備用泵）。8第三章 硬件系統(tǒng)的設計3.1 可編程控制器（plc）的選型3.1.1 plc的概述plc可編程序控制器：plc英文全稱programmable logic controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是:一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算,順序控制，定時，計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生程。 1969年美國數(shù)字設備公司（dec）根據(jù)美國通用汽車公司的這種要求，研制成功了世界上第一臺可編程控制器(plc)。根據(jù)plc的結構形式，可將plc分為整體式和模塊式兩類。（1）整體式plc 整體式plc是將電源、cpu、i/o接口等部件都集中裝在一個機箱內(nèi)， 具有結構緊湊、體積小、價格低的特點。小型plc一般采用這種整體式結構。整體式plc由不同i/o點數(shù)的基本單元（又稱主機）和擴展單元組成。基本單元內(nèi)有cpu、i/o接口、與i/o擴展單元相連的擴展口，以及與編程器或eprom寫入器相連的接口等。擴展單元內(nèi)只有i/o和電源等，沒有cpu?；締卧蛿U展單元之間一般用扁平電纜連接。整體式plc一般還可配備特殊功能單元，如，模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得到擴展。（2）模塊式plc 模塊式plc是將plc各組成部分，分別作成若干個單獨的模塊，如cpu模塊、i/o模塊、電源模塊（有的含在cpu模塊中）以及各種功能模塊。模塊式plc由框架或基板和各種模塊組成。模塊裝在框架或基板的插座上。這種模塊式plc的特點是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴展和維修。大、中型plc一般采用模塊式結構。還有一些plc將整體式和模塊式的特點結合起來，構成所謂疊裝式plc。疊裝式plc其cpu、電源、i/o接口等也是各自獨立的模塊，但它們之間是靠電纜進行聯(lián)接，并且各模塊可以一層層地疊裝。這樣，不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可做得體積小巧。（3）按i/o點數(shù)分類根據(jù)plc的i/o點數(shù)的多少，可將plc分為微型、小型、中型、大型和巨型五類。超小型或微型plc：i/o點數(shù)小于的64點。小型plc：i/o點數(shù)為64點以上、256點以下的為小型plc。中型plc：i/o點數(shù)為256點以上、2048點以下的為中型plc。大型plc:i/o點數(shù)為2048以上、8192點以下的為大型plc。超大型plc: i/o點數(shù)超過8192點。3.1.2 plc的選型 本課題中plc的選擇為西門子s7-200系列，其cpu型號為224cn型，本型號集成14個輸入、10輸出共24個數(shù)量i/o點，可連接7個擴展模塊最大擴展至168路數(shù)字量i/o點或35路模擬量i/o點。16k字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個獨立的30khz的高速計數(shù)器，2個獨立的20khz高速脈沖輸出，具備pid控制器。一個rs485編程或者通訊口，具有ppi通訊協(xié)議，mpi通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。3.2 變頻器的選型變頻器的正確選擇對于控制系統(tǒng)的正常運行是非常關鍵的。選擇變頻器時必須要充分了解變頻器所驅(qū)動的負載特性。人們在實踐中常將生產(chǎn)機械分為三種類型: 恒轉矩負載、恒功率負載和風機、水泵負載。本課題中我選擇的是西門子m420型號的變頻器。控制性能 先性v/f控制，線性v/f 控制；帶磁通電流控制（fcc）的線性 v/f 控制，平方 v/f 控制；多點v/f 控制輸入頻率 47 hz 至 63 hz ,輸出頻率0 hz 至 650hz 功率因數(shù) 0.98 變頻器效率 96 % 至 97 % 過載能力 在額定電流基礎上過載 50 %，持續(xù)時間 60 s，間隔周期時間5 分鐘 合閘沖擊電流小于額定輸入電流 控制方法 線性v/f 控制；帶磁通電流控制（fcc）的線性 v/f 控制，平方 v/f 控制；多點v/f 控制脈沖調(diào)制頻率 2 khz 至16 khz（每級調(diào)整2 khz） 固定頻率 7 個，可編程 跳轉頻率 4 個，可編程 設定值的分辯率0.01 hz 數(shù)字輸入；0.01 hz 串行通訊輸入；10 位二進制的模擬輸入（電動電位計0.1 hz 0.1%（ pid 方式） 數(shù)字輸入 3個可編程的輸入（電氣隔離的），可切換為高電平 / 低電平有效（pnp/npn） 模擬輸入 1個（0 至 10 v）用于頻率設定值輸入或 pi 反饋信號，可標定或用作第4 個數(shù)字輸入 繼電器輸出 1個可編程，30 v dc / 5 a（電阻性負載），250 v ac / 2 a（電感性負載） 模擬輸出 1個，可編程（0 ma 至 20 ma） 串行接口 rs-485，選件 rs-232 電磁兼容性可選 emc 濾波器，en55011 標準a 或 b 級，也可選內(nèi)部 a 級濾波器制動 直流注入制動，復合制動3.3 水泵的選型泵是一種面大量廣的通用型機械設備，它廣泛地應用于石油、化工、電力冶金、礦山、選船、輕工、農(nóng)業(yè)、民用和國防各部門，在國民經(jīng)濟中占有重要的地位。大力降低泵有能源消耗，對節(jié)約能源具用十分重大的意義。近年來，我們泵行業(yè)設計研制了許多高效節(jié)能產(chǎn)品，如 ihf、cqb、fsb、uhb等型號的泵類產(chǎn)品，對降低泵的能源消耗起了積極作用。但是目前在國民經(jīng)濟各個領域中，由于選型 不合理，許多的泵處于不合理運行狀況，運行效率低，浪費了大量能源。還有的泵由于選型不合理，根本不能使用，或者使用維修成本增加，經(jīng)濟效益低。由此可見，合理選泵對節(jié)約能源同樣具有重要意義。所謂合理選泵，就是要綜合考慮泵機組和泵站的投資和運行費用等綜合性的技術經(jīng)濟指標，使之符合經(jīng)濟、安全、適用的原則。具體來說，有以下幾個方面： 必須滿足使用流量和揚程的要求，即要求泵的運行工次點（裝置特性曲線 與泵的性能曲線的交點）經(jīng)常保持在高效區(qū)間運行，這樣既省動力又不易損壞機件。 所選擇的水泵既要體積小、重量輕、造價便宜，又要具有良好的特性和較高的效率。 具有良好的抗汽蝕性能，這樣既能減小泵房的開挖深度，又不使水泵發(fā)生汽蝕，運行平穩(wěn)、壽命長。本課題中我選擇了350s44型水泵，泵的額定參數(shù)為流量1260m3/h，揚程44m，轉速1450r/min，效率87%，葉輪直徑406mm。3.4 傳感器的選型本課題中選擇了ptj200型傳感器ptj200傳感器廣泛用于工業(yè)設備、石油 水利、化工、醫(yī)療、電力、空調(diào)、金剛石壓機、冶金、車輛制動、樓宇供水等壓力測量與控制。 其主要有以下參數(shù):量 程: 01150(mpa)綜合精度: 0.1%fs、0.2%fs、0.5%fs、1.0%fs輸出信號: 420ma(二線制)、05v、15v、010v(三線制) 供電電壓: 24dcv(936dcv) 介質(zhì)溫度: -2085 環(huán)境溫度: 常溫(-2085) 負載電阻: 電流輸出型：最大800；電壓輸出型：大于50k 絕緣電阻: 大于2000m (100vdc 密封等級: ip65長期穩(wěn)定性能: 0.1%fs/年 振動影響: 在機械振動頻率20hz1000hz內(nèi)，輸出變化小于0.1%fs 電氣接口(信號接口): 四芯屏蔽線、四芯航空接插件、緊線螺母 機械連接(螺紋接口): 1/2-20unf、m141.5、m201.5、m221.5等。3.5模數(shù)與數(shù)模轉換當壓力發(fā)生變化時壓力通過改變電阻的形狀來改變電阻的的阻值，則相應的電阻阻值也將發(fā)生相應的變化，當其他條件不不變時，電壓狀態(tài)變量會變化，從而壓力的變化信號就變成了電路的電壓表示的模擬量。再通過外接的運放轉化成相應的數(shù)值。3.5.1 i/o分配表輸入輸出地址說明地址說明i0.0啟動q0.0km1（1號電機接變頻器）i0.1變頻器高頻信號q0.1km2（1號電機接工頻電源）i0.2變頻器低頻信號q0.2km3（2號電機接變頻器） i0.3 故障q0.3km4（2號電機接工頻電源）q0.4km5（3號電機接變頻器）q0.5km6（3號電機接工頻電源）q0.6km7（4號電機接變頻器）q0.7km8（4號電機接工頻電源）3.6 外部接線圖283.7 plc外部接線圖3.8 元器件明細表元器件明細表名稱數(shù)量西門子s7-200plc 1個m420變頻器 1個交流接觸器 8個pid 1個壓力傳感器 1套交流電機 4臺熱繼電器 4個水泵 4個短路保護器 6個導線 若干 第四章 軟件系統(tǒng)的設計4.1流程圖4.2 plc梯形圖 4.3 系統(tǒng)工作過程分析加啟動信號后，如果水池水位下限沒有達到時開始啟動程序，此時plc控制1#電機變頻器通電（此時q0.0，q0.7亮），如果變頻器輸出頻率達到上限頻率時，則定時器t37定時，計時完成后關閉q0.0，q0.7，延時1s，（延時是有兩個方面的原因：一是使開關充分息弧，防止電網(wǎng)到電給變頻器，燒毀變頻器；二是讓變頻器減速為零，以重新啟動其他的電機。以下各切換時的延時