基于PLC的風(fēng)機控制系統(tǒng)設(shè)計2(完整資料)

基于PLC的風(fēng)機控制系統(tǒng)設(shè)計2(完整資料）(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）

摘要基于PLC的風(fēng)機控制系統(tǒng)設(shè)計2(完整資料）(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）可編程控制器（PLC)是一種以微處理器為核心，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的通用工業(yè)控制裝置。它具有使用方便、維護容易、可靠性好、性能價格比高等特點,廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的眾多領(lǐng)域。煤礦主通風(fēng)機是煤礦生產(chǎn)的重要設(shè)備,通風(fēng)機能否正常工作,直接影響煤礦的生產(chǎn)活動。因此對主通風(fēng)機實現(xiàn)在線監(jiān)控有很重要的意義.本文針對通風(fēng)機的工作環(huán)境和運行特點，以ＰＬC為主控設(shè)備,介紹了可編程序控制器（ＰLＣ）在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用;探討了通風(fēng)機實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)的系統(tǒng)組成和設(shè)計；涉及硬件設(shè)備的選型與組態(tài)；編制了通風(fēng)機實現(xiàn)自動控制梯形圖;并簡要介紹了PLＣ與其他智能裝置及個人計算機聯(lián)網(wǎng)，組成的控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)提高了主通風(fēng)機設(shè)備的自動化管理水平，有力地保證了主通風(fēng)機設(shè)備的經(jīng)濟、可靠運行，為設(shè)備的管理和維修提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。關(guān)鍵詞：煤礦通風(fēng)機；PLＣ；在線控制ＤｅsiｇnofFaｎＣｏntroｌSystｅｍBasedｏnＰLCAbstractＴｈｅ

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oｆequipment.Keｙｗords：Coalmｉｎevｅｎtiｌator；PLC；Ｏnlｉｎemonitoｒing目錄TＯC＼o”１-3"\ｈ＼z\ｕHＹPERLINＫ\l"_Ｔｏc3２8０3５5３2”HＹPERLＩNK\l”_Tｏc328０3553３＂引言1第1章緒論２ＨYPEＲLINK\l”_Toc３２80355３5"1.1課題的研究意義2１.２PＬC及風(fēng)機控制系統(tǒng)的發(fā)展狀況2_Toc328035５4１"2。4變頻調(diào)速的依據(jù)６HＹPERＬINK\l”＿Toｃ328０35５42”2．５離心風(fēng)機控制原理分析6第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計103。1溫度傳感器的選擇10３．２PLC的選擇103．2.1FP0系列PLC的特點１0３。2．２ＰLＣ控制系統(tǒng)設(shè)計流程1０HYＰＥRLＩNK\l"＿Toc328035５48”３.３變頻器的選擇１1HYPEＲLIＮＫ\l"_Tｏｃ32803５54９"第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計15HＹPＥRＬＩNＫ\l”_Ｔoc32803５550"4。１PLC程序設(shè)計154。１．1離心風(fēng)機轉(zhuǎn)換過程分析184．1.2系統(tǒng)工作狀態(tài)18HYPERLINＫ\l"_Toc３28０3５５5３"４.１.３狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程的實現(xiàn)方法194。２程序設(shè)計的梯形圖19HＹＰEＲLINK\l"_Tｏc３2803５５５5"第５章系統(tǒng)可靠性設(shè)計及調(diào)試23HYPERＬＩNＫ\l”＿Toc328035556"5。1系統(tǒng)的可靠性設(shè)計23HYPERＬIＮK\l”_Tｏc32803５557＂5．2系統(tǒng)調(diào)試2３5.２１軟件系統(tǒng)的調(diào)試235.２2硬件系統(tǒng)的調(diào)試2３HYPEＲLIＮK\l＂_Ｔoc３2８035５６0"5．23軟硬件結(jié)合調(diào)試2３HＹＰEＲLＩNＫ\l"＿Tｏｃ3２8035561"結(jié)論與展望25HYＰERＬIＮK\l"_Toc3２８035５６2”致謝26參考文獻27附錄A一篇引用的外文文獻及其譯文28HYPEＲLＩNK\l＂＿Toc32８0３55６5”附錄B部分源程序33HYPEＲLINK\l”_Toc3280３556６＂附錄C：主要參考文獻的題錄及摘要36插圖清單TOC＼h\z\t"題注＂\ｃ"圖表”HＹＰEＲLIＮK\l”_Ｔｏc32803５351＂圖２—１自動控制系統(tǒng)組成框圖5ＨYPERLINK\l"_Toc３28０3５352"圖２－2變頻調(diào)速在風(fēng)機中的節(jié)能分析6圖2-3變頻器主電路原理圖７HYＰERLINＫ\l”＿Toc328０3535４”圖２－4離心風(fēng)機主電路圖８圖2—5離心風(fēng)機控制線路圖9ＨＹＰEＲLINK\l”_Tｏｃ32803５356"圖3-1KA－KM接線圖１0HＹPEＲＬINK\l"＿Tｏc３2８0353５7”圖３—2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計流程圖１２圖３-３ＰLC接線圖13ＨＹPERLINK\l"_Tｏc3２８0353６２＂圖4-2變頻器接線圖１7HYPＥRLINＫ\l＂_Toc32８0353６4＂圖4—3系統(tǒng)總控制流程圖21HYPERLINＫ\l"_Toｃ32８035365＂圖4—4啟動/停止程序２1圖4-5比較程序22圖4-６模擬量輸出程序22表格清單TOC\h\ｚ\t"題注＂＼ｃHＹPＥRLＩNK\l”＿Toc３28035４0７＂表3—１I／O分配表1４HYＰEＲLINK\l"_Ｔｏc328035408＂表４-1主電路端子及功能表１6HYPERLINK\l”_Tｏc3280354０9”表4－2控制電路端子及功能表17HＹPＥRLINK\l”＿Toc32８０３５411＂表4－３系統(tǒng)工作狀態(tài)表18引言在工業(yè)生產(chǎn)中的鍋爐燃燒系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等場合,風(fēng)機設(shè)備被大量應(yīng)用，但不論生產(chǎn)的需求大小,風(fēng)機都要全速運轉(zhuǎn),而運行工況的變化則使得能量以風(fēng)門、擋板的節(jié)流損失消耗掉了，在生產(chǎn)過程中，不僅造成大量的能源浪費和設(shè)備損耗,而且控制精度受到限制,從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，設(shè)備使用壽命縮短，設(shè)備維護、維修費用高居不下。近年來，出于節(jié)能的迫切需要和對產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高的要求，加之采用PLC和變頻器易操作、免維護、控制精度高，并可以實現(xiàn)高功能化等特點，采用基于ＰＬC的變頻器驅(qū)動方案開始逐步取代風(fēng)門、擋板、閥門的控制方案,從而大大的降低生產(chǎn)成本，減少能量損耗和對環(huán)境的污染，為企業(yè)帶來觀的經(jīng)濟效益和社會效益。風(fēng)機的控制系統(tǒng)是風(fēng)機的重要組成部分，它承擔著風(fēng)機監(jiān)控、自動調(diào)節(jié)、實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲以及保證良好的電網(wǎng)兼容性等重要任務(wù),它主要由監(jiān)控系統(tǒng)、主控系統(tǒng)、變槳控制系統(tǒng)以及變頻系統(tǒng)(變頻器）幾部分組成。部分的主要功能如下:監(jiān)控系統(tǒng)（SCＡDA）:監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對全風(fēng)場風(fēng)機狀況的監(jiān)視與啟、停操它包括大型監(jiān)控軟件及完善的通訊網(wǎng)絡(luò).主控系統(tǒng):主控系統(tǒng)是風(fēng)機控制系統(tǒng)的主體，它實現(xiàn)自動啟動、自動調(diào)向、自動調(diào)速、自動并網(wǎng)、自動解列、故障自動停機、自動電纜解繞及自動記錄與監(jiān)控等重要控制、保護功能。它對外的三個主要接口系統(tǒng)就是監(jiān)控系統(tǒng)、變槳控制系統(tǒng)以及變頻系統(tǒng)(變頻器），它與監(jiān)控系統(tǒng)接口完成風(fēng)機實時數(shù)據(jù)及統(tǒng)計數(shù)據(jù)的交換,與變槳控制系統(tǒng)接口完成對葉片的控制，實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲以及恒速運行，與變頻系統(tǒng)（變頻器）接口實現(xiàn)有功率以及無功功率的自動調(diào)節(jié)。變槳控制系統(tǒng)：與主控系統(tǒng)配合，通過對葉片節(jié)距角的控制,實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲以及恒速運行，提高了風(fēng)力發(fā)電機組的運行靈活性。目前來看，變槳控制系統(tǒng)的葉片驅(qū)動有液壓和電氣兩種方式，電氣驅(qū)動方式中又有采用交流電機和直流電機兩種不同方案。究竟采用何種方式主要取決于制造廠家多年來形成的技術(shù)路線及傳統(tǒng)。變頻系統(tǒng)（變頻）器:與主控制系統(tǒng)接口，和發(fā)電機、電網(wǎng)連接,直接承擔著保證供電品質(zhì)、提高功率因素，滿足電網(wǎng)兼容性標準等重要作用。

緒論1。１課題的研究意義在工業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品加工制造業(yè)中，風(fēng)機設(shè)備主要用于鍋爐的燃燒系統(tǒng)、其他設(shè)備的烘干系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等場合，根據(jù)生產(chǎn)需要對爐膛壓力、風(fēng)速、風(fēng)量、溫度等指標進行控制和調(diào)節(jié)以適應(yīng)工藝要求和運行工況.而最常用的控制手段則是調(diào)節(jié)風(fēng)門、擋板開度的大小來調(diào)整受控對象。這樣,不論生產(chǎn)的需求大小，風(fēng)機都要全速運轉(zhuǎn)，而運行工況的變化則使得能量以風(fēng)門、擋板的節(jié)流損失的形式消耗掉了。在生產(chǎn)過程中,不僅控制精度受到限制,而且還造成大量的能源浪費和設(shè)備損耗.從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加,設(shè)備使用壽命縮短，設(shè)備維護、維修費用高居不下.為此，需要采用多項措施實現(xiàn)對離心風(fēng)機的自動控制，以使系統(tǒng)的各種性能達到合理的要求。近年來，出于節(jié)能的迫切需要和對產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高的要求,加之采用PLC和變頻器易操作、易維護、控制精度高，并可以實現(xiàn)高功能化等特點,采用基于PLC的變頻器驅(qū)動方案開始逐步取代風(fēng)門、擋板、閥門的控制方案。從而大大的降低生產(chǎn)成本,減少能量損耗和對環(huán)境的污染，為企業(yè)帶來觀的經(jīng)濟效益和社會效益。隨著電子技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，PLC和變頻器正成為通用、廉價和性能可靠的控制和驅(qū)動設(shè)備,得到廣泛的應(yīng)用。由PLＣ控制的變頻調(diào)速離心風(fēng)機的通風(fēng)系統(tǒng),具有較高的可靠性和較好的節(jié)能效果,易于組建成整體的自控系統(tǒng)，很方便地實現(xiàn)各種控制切換和遠程監(jiān)控，本文通過一個實例—-基于離心風(fēng)機的礦井通風(fēng)系統(tǒng)進行分析。煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)是煤礦礦井安全生產(chǎn)的重要組成部分,煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)能否正常工作與礦井內(nèi)工作環(huán)境條件、生產(chǎn)效率、安全生產(chǎn)密切相關(guān)。隨著我國政府對各行各業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管力度的不斷加強，尤其對煤礦安全生產(chǎn)的要求越來越高，對煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)進行技術(shù)改造,提高其運行穩(wěn)定性、可靠性、節(jié)能降耗等勢在必行。目前煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)中,大多仍采用繼電、接觸器控制系統(tǒng)，但這種控制系統(tǒng)存在著體積大、機械觸點多、接線復(fù)雜、可靠性低、排除故障困難等很多的缺陷,且因工作通風(fēng)機一直高速運行,備用通風(fēng)停止，不能輪休工作，易使工作通風(fēng)機產(chǎn)生故障，降低使用壽命.針對這一系列問題本系統(tǒng)將PＬC與變頻器有機地結(jié)合起來，采用以礦井氣壓壓力為主控參數(shù),實現(xiàn)對電動機工作過程和運轉(zhuǎn)速度的有效控制使礦井中用的離心通風(fēng)機通風(fēng)高效、安全,達到了明顯的節(jié)能效果。PLC控制系統(tǒng)具有對驅(qū)動風(fēng)機的電機過熱保護、故障報警、機械故障報警和瓦斯?jié)舛葦嚯姷裙δ芴攸c，為煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)改造提供一條新途經(jīng)。1.2PLＣ及風(fēng)機控制系統(tǒng)的發(fā)展狀況經(jīng)過幾十年的迅速發(fā)展,PLＣ的功能越來越強大，應(yīng)用范圍也越來越廣泛,其足跡已遍及國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，形成了能夠滿足各種將需要的PLC應(yīng)用系統(tǒng).隨著市場需求的不斷提高PLC的發(fā)展體現(xiàn)出以下趨勢。?1．向小型化、微型化和大型化、多功能兩個方向發(fā)展２.過程控制功能不斷增強3．大力開發(fā)智能型Ｉ／O模塊4。與個人計算機日益緊密結(jié)合５.編程語言趨向標準化６.通信與聯(lián)網(wǎng)能力不斷增強近年來隨著科技的飛速發(fā)展,PＬＣ的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)的控制檢測技術(shù)不斷更新。PLC是采用大規(guī)模集成電路、微型計算機技術(shù)的發(fā)展成果逐步形成具有多種優(yōu)點和微型、小型、中型、大型、超大型等各種規(guī)格的PLC系列產(chǎn)品應(yīng)用于從繼電器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計算機之間的許多控制領(lǐng)域，它最適用于以開關(guān)為主的控制功能.通過模擬/數(shù)字，（A/D)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字/模擬（D/A)轉(zhuǎn)換器也可以控制模擬量例如控制溫度、壓力、流量、成分等參數(shù)。基于PLＣ的多路搶答器控制系統(tǒng)可以根據(jù)PＬC修改程序方便這一特點隨意調(diào)整設(shè)置的時間或者控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)。如果對外部電路稍加修改或者在系統(tǒng)程序中加入分支可以把八路搶答器變?yōu)楦嗦返膿尨鹌鳌１热缡弧⑹换蛘叨坏?如果將手動按鈕變?yōu)橛|摸屏可以使搶答器更為簡單方便。如果去除系統(tǒng)中的限時功能還可以把搶答器改為呼叫器能夠在醫(yī)院病房、賓館客房、寫字樓辦公室、工廠生產(chǎn)車間等多種地方使用。風(fēng)機控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀:風(fēng)機的控制系統(tǒng)是風(fēng)機的重要組成部分,它承擔著風(fēng)機監(jiān)控、自動調(diào)節(jié)、實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲以及保證良好的電網(wǎng)兼容性等重要任務(wù),它主要由監(jiān)控系統(tǒng)、主控系統(tǒng)、變槳控制系統(tǒng)以及變頻系(變頻器）幾部分組成.各部分的主要功能如下:監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）：監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對全風(fēng)場風(fēng)機狀況的監(jiān)視與啟、操作它包括大型監(jiān)控軟件及完善的通訊網(wǎng)絡(luò)。主控系統(tǒng):主控系統(tǒng)是風(fēng)機控制系統(tǒng)的主體，它實現(xiàn)自動啟動、自動調(diào)向、自動調(diào)速、自動并網(wǎng)、自動解列、故障自動停機、自動電纜解繞及自動記錄與監(jiān)控等重要控制、保護功能。它對外的三個主要接口系統(tǒng)就是監(jiān)控系統(tǒng)、變槳控制系統(tǒng)以及變頻系統(tǒng)（變頻器),它與監(jiān)控系統(tǒng)接口完成風(fēng)機實時數(shù)據(jù)及統(tǒng)計數(shù)據(jù)的交換,與變槳控制系統(tǒng)接口完成對葉片的控制，實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲以及恒速運行，與變頻系統(tǒng)（變頻器)接口實現(xiàn)對有功功率以及無功功率的自動調(diào)節(jié)。變槳控制系統(tǒng)：與主控系統(tǒng)配合,通過對葉片節(jié)距角的控制，實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲以及恒速運行,提高了風(fēng)力發(fā)電機組的運行靈活性。目前來看，變槳控制系統(tǒng)的葉片驅(qū)動有液壓和電氣兩種方式，電氣驅(qū)動方式中又有采用交流電機和直流電機兩種不同方案。究竟采用何種方式主要取決于制造廠家多年來形成的技術(shù)路線及傳統(tǒng)。變頻系統(tǒng)（變頻）器:與主控制系統(tǒng)接口，和發(fā)電機、電網(wǎng)連接，直接承擔著保證供電品質(zhì)、提高功率因素，滿足電網(wǎng)兼容性標準等重要作用。風(fēng)機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢：隨著國內(nèi)企業(yè)所開發(fā)風(fēng)機容量越來越大，風(fēng)機控制技術(shù)必須不斷發(fā)展才能滿足這一要求，如葉片的驅(qū)動和控制技術(shù)、如更大容量的變頻器開發(fā)，都是必須不斷解決的新的課題，這里不進行詳細闡述。當前，由于風(fēng)力發(fā)電機組在我國電網(wǎng)中所占比例越來越大，風(fēng)力發(fā)電方式的電網(wǎng)兼容性較差的問題也逐漸暴露出來,同時用戶對不同風(fēng)場、不同型號風(fēng)機之間的聯(lián)網(wǎng)要求也越來越高,這也對風(fēng)機控制系統(tǒng)提出了新的任務(wù)。（１）采用統(tǒng)一和開放的協(xié)議以實現(xiàn)不同風(fēng)場、不同廠家和型號的風(fēng)機之間的方便互聯(lián)。目前，風(fēng)機投資用戶和電網(wǎng)調(diào)度中心對廣布于不同地域的風(fēng)場之間的聯(lián)網(wǎng)要求越來越迫切，雖然各個風(fēng)機制造廠家都提供了一定的手段實現(xiàn)風(fēng)機互連，但是由于采用的方案不同，不同廠家的風(fēng)機進行互聯(lián)時還是會有很多問題存在，實施起來難度較大。因此，現(xiàn)實不同風(fēng)機之間的方便互聯(lián)是一個亟待解決的重要課題.(2)需要進一步提高低電壓穿越運行能力（LVＲT)。風(fēng)力發(fā)電機組,尤其是雙饋型風(fēng)機,抵抗電網(wǎng)電壓跌落的能力本身較差.當發(fā)生電網(wǎng)電壓跌落時，從前的做法是讓風(fēng)機從電網(wǎng)切出。當風(fēng)機在電網(wǎng)中所占比例較小時,這種做法對電網(wǎng)的影響還可以忽略不計。但是，隨著在網(wǎng)運行風(fēng)機的數(shù)量越來越大，尤其是在風(fēng)力發(fā)電集中的地區(qū),如國家規(guī)劃建設(shè)的六個千萬千瓦風(fēng)電基地,這種做法會對電網(wǎng)造成嚴重影響，甚至可能進一步擴大事故。歐洲很多國家，如德國、西班牙、丹麥等國家,早就出臺了相關(guān)標準,要求在這種情況下風(fēng)機能保持在網(wǎng)運行以支撐電網(wǎng)。風(fēng)機具有的這種能力稱為低電壓穿越運行能力（LVRＴ）,有的國家甚至要求當電網(wǎng)電壓跌落至零時還能保持在網(wǎng)運行。我國也于今年8月由國家電網(wǎng)公司出臺了《風(fēng)電場接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》,其中規(guī)定了我國自己的低電壓穿越技術(shù)要求，明確要求風(fēng)電機組在并網(wǎng)點電壓跌落至20％額定電壓時能夠保持并網(wǎng)運行625ms、當?shù)浒l(fā)生3s內(nèi)能夠恢復(fù)到額定電壓的90％時，風(fēng)電機組保持并網(wǎng)運行的低電壓穿越運行要求。應(yīng)該說，這還只是一個初步的、相對較低的運行要求.在今后可能還會出臺更為嚴格的上網(wǎng)限制措施。這些要求的實現(xiàn)，主要靠控制系統(tǒng)中變頻器算法及結(jié)構(gòu)的改善，當然和主控和變槳系統(tǒng)也有密切聯(lián)系。（3)實現(xiàn)在功率預(yù)估條件下的風(fēng)電場有功及無功功率自動控制.目前，風(fēng)電機組都是運行在不調(diào)節(jié)的方式，也就是說，有多少風(fēng)、發(fā)多少電，這在風(fēng)電所占比例較小的情況下也沒有多大問題。但是,隨著風(fēng)電上網(wǎng)電量的大幅度增加，在用電低谷段往往是風(fēng)機出力最大的時段，造成電網(wǎng)調(diào)峰異常困難，電網(wǎng)頻率、電壓均易出現(xiàn)較大波動。當前，電網(wǎng)對這一問題已相當重視,要求開展。第二章總體方案設(shè)計2．1控制系統(tǒng)的要求(１)高可靠性，以適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場十分惡劣和復(fù)雜的工作條件。（2）具有實時響應(yīng)處理能力，以滿足工業(yè)生產(chǎn)過程實時控制要求。(3）有豐富的可與工業(yè)現(xiàn)場信號相連接的工業(yè)接口，方便實現(xiàn)在線監(jiān)控。(４）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)能組配靈活，易于擴展。（５）有先進的系統(tǒng)環(huán)境和應(yīng)用軟件便于開發(fā).(6）有自動／手動轉(zhuǎn)換系統(tǒng),保證在自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以手動控制。（7）有可靠的報警系統(tǒng)，在風(fēng)機電機過熱,變頻器出現(xiàn)故障時能及時發(fā)出報警信號。２．2系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理工業(yè)離心風(fēng)機的工作要求是指在特定的工作環(huán)境中，風(fēng)機輸出的風(fēng)量要隨著外界條件的變化，保持在設(shè)定的參數(shù)值上。這樣,既可滿足工作要求,又不使電動機空轉(zhuǎn),而造成電能的浪費。為實現(xiàn)上述目標,本系統(tǒng)采用閉環(huán)控制的方式.工業(yè)現(xiàn)場的溫度由溫度傳感器檢測，變換成模擬輸入反饋信號,經(jīng)A/Ｄ轉(zhuǎn)換后與PLC中給定值比較，再經(jīng)Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換變成模擬量輸出信號，控制變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)速，從而達到控制工廠車間溫度的目的系統(tǒng)組成簡圖如圖2—１所示。圖2—1自動控制系統(tǒng)組成框圖2.3變頻調(diào)速節(jié)能分變頻調(diào)速應(yīng)用于風(fēng)機系統(tǒng)電機的自動控制中，其節(jié)能效果明顯。由流體力學(xué)的基本定律可知：風(fēng)機、泵類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負載，其轉(zhuǎn)速n與流量Ｑ,壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系:Ｑ∝n,H∝n2，P∝n3，即流量與轉(zhuǎn)速成正比,壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比,軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。圖２給出了風(fēng)機中風(fēng)門調(diào)節(jié)和變頻調(diào)速兩種控制方式下風(fēng)路的壓力—風(fēng)量(Ｈ—Q)關(guān)系及功率-風(fēng)量（P-Q）關(guān)系.其中,曲線1是風(fēng)機在額定轉(zhuǎn)速下的H—Ｑ曲線，曲線2是風(fēng)機在某一較低速度下的H—Ｑ曲線，曲線3是風(fēng)門開度最大時的H-Q曲線,曲線4是風(fēng)機在某一較小開度下的Ｈ—Q曲線。可以看出，當實際工況風(fēng)量由Q1下降到Q2時，如果在風(fēng)機以額定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)的條件下調(diào)節(jié)風(fēng)門開度，則工況點沿曲線1由A點移到Ｂ點；如果在風(fēng)門開度最大的條件下用變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，則工況點沿曲線3由Ａ點移到Ｃ點。顯然,B點與C點的風(fēng)量相同，但Ｃ點的壓力要比B點壓力小得多.因此,風(fēng)機在變頻調(diào)速運行方式下，風(fēng)機轉(zhuǎn)速可大大降低,節(jié)能效果明顯。曲線5為變頻控制方式下的P-Ｑ曲線，曲線6為風(fēng)門調(diào)節(jié)方式下的P—Ｑ曲線.可以看出，在相同的風(fēng)量下,變頻控制方式比風(fēng)門調(diào)節(jié)方式能耗更小,二者之差可由下述經(jīng)驗公式（2—l）表示：(２-１)（l)其中Q為風(fēng)機運行時實際風(fēng)量.Qe為風(fēng)門開度為最大，且電機運行在額定轉(zhuǎn)速時的風(fēng)量。Pｅ為風(fēng)門開度為最大，且電機運行在額定轉(zhuǎn)速時的功率。通過以上分析得出，采用轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)風(fēng)量，比起用擋板調(diào)節(jié)風(fēng)量節(jié)省能源，風(fēng)量調(diào)節(jié)幅度越大，節(jié)電效果越高。對我國風(fēng)機現(xiàn)有的運行狀況進行調(diào)查后得出，其中大多數(shù)風(fēng)機處于大馬拉小車的狀態(tài)，用擋板進行運行流量的調(diào)節(jié)，極大的浪費了電能,若采用調(diào)速方式運行，則可以大量節(jié)約電能,并能在1至２年內(nèi)收回投資成本.圖２－2變頻調(diào)速在風(fēng)機中的節(jié)能分析2.4變頻調(diào)速的依據(jù)變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系,如公式(２－２）所示：（2－２）其中n表示電機轉(zhuǎn)速;f為電動機工作電源頻率；s為電機轉(zhuǎn)差率;ｐ為電機磁極對數(shù)。通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的。交流電動機調(diào)速方法有三種,主要有:(1)變極對數(shù)調(diào)速,（２）變轉(zhuǎn)差率調(diào)速，（3)變頻調(diào)速,即改變電源的頻率來改變電機的轉(zhuǎn)速。這三種方法前兩種有一定的局限性，而變頻調(diào)速具有其他調(diào)速方法無可比擬的優(yōu)勢,變頻調(diào)速的性能和經(jīng)濟指標己趕上直流調(diào)速系統(tǒng).變頻調(diào)速傳動效率高，因變頻調(diào)速屬于電氣調(diào)速,無中間機械設(shè)備,也就沒有附加的轉(zhuǎn)差損耗，屬于低損耗的高效調(diào)速，而且其調(diào)速范圍廣,反應(yīng)速度快，精度高,裝置安全可靠，安裝調(diào)試方便，容易實現(xiàn)閉環(huán)控制，能達到自動調(diào)節(jié).另外，使用變頻調(diào)速還具有高效節(jié)能的效果。目前,變頻調(diào)速控制器作為一種新型的節(jié)能控制裝置，已開始在各行各業(yè)逐漸得到推廣和應(yīng)用。變頻系統(tǒng)的主電路原理圖如圖2－3所示。圖２—3變頻器主電路原理圖2．５離心風(fēng)機控制原理分析三臺大容量的離心風(fēng)機(1#，２＃,３#)根據(jù)工作狀態(tài)的不同,具有變頻、工頻兩種運行方式，因此每臺離心風(fēng)機均要求通過兩個接觸器分別與工頻電源和變頻電源輸出相聯(lián)。QS１,QS2，QS３，QS4分別為主電路、變頻器和各電機的工頻運行控制開關(guān),ＫM１，KM2，KM３為三臺風(fēng)機工頻運行時的交流接觸器,ＫM4，KM５,ＫM６為三臺風(fēng)機變頻運行時的交流接觸器,FR1，F(xiàn)R2，ＦR3為工頻和變頻運行時的電機過載保護用熱繼電器，變頻運行時由變頻器也可實現(xiàn)電機過載保護。變頻器的主電路輸出端子（U,V,W）經(jīng)接觸器接至三相電動機上，當旋轉(zhuǎn)方向與工頻時電機轉(zhuǎn)向不一致時，需要調(diào)換輸出端子（U，V，W）的相序,否則無法工作.主電路見圖2－4所示。在控制電路的設(shè)計中，必須要考慮弱電和強電之間的隔離問題.為了保護PLC設(shè)備，PＬC輸出端口并不是直接和交流接觸器連接,而是在PLC輸出端口和交流接觸器之間引入中間繼電器,通過中間繼電器控制接觸器線圈的得電/失電，進而控制電機或者閥門的動作。通過隔離,可延長系統(tǒng)的使用壽命,增強系統(tǒng)工作的可靠性。控制電路之中還要考慮電路之間互鎖的關(guān)系,這對于變頻器安全運行十分重要。變頻器的輸出端嚴禁和工頻電源相連，也就是說不允許一臺電機同時接到工頻電源和變頻電源的情況出現(xiàn).因此，在控制電路中,對各風(fēng)機電機的工頻/變頻運行接觸器作了互鎖設(shè)計;另外，變頻器是按單臺電機容量配置，不允許同時帶多臺電機運行，為此對各電機的變頻運行也作了互鎖設(shè)計.為提高互鎖的可靠性，在PLC控制程序設(shè)計時，進一步通過PLC內(nèi)部的軟繼電器來做互鎖。出于可靠性及檢修方面的考慮，設(shè)計了手動/自動轉(zhuǎn)換控制電路。通過轉(zhuǎn)換開關(guān)及相應(yīng)的電路來實現(xiàn)。電氣控制線路圖見圖２—5所示。圖2—5中,ＳA為手動／自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，KA為手動/自動轉(zhuǎn)換用中間繼電器，打在①位置為手動狀態(tài)，打在②位置ＫA吸合,為自動狀態(tài)。在手動狀態(tài)，通過按鈕SB1-SB12控制各臺風(fēng)機的起停。在自動狀態(tài)時，系統(tǒng)執(zhí)行PLC的控制程序，自動控制風(fēng)機的起停.中間繼電器ＫA的６個常閉觸點串接在三臺風(fēng)機的手動控制電路上,控制三臺風(fēng)機的手動運行。中間繼電器KA的常開觸點接PLC的X0,控制自動變頻運行程序的執(zhí)行。在自動狀態(tài)時,三臺風(fēng)機在PLC的控制下能夠有序而平穩(wěn)地切換、運行。風(fēng)機電機電源的通斷,由中間繼電器ＫA1-ＫＡ6控制接觸器KM１－KM６的線圈來實現(xiàn)。HＬ０為自動運行指示燈。FR1,FＲ2,ＦＲ3為三臺風(fēng)機的熱繼電器的常閉觸點,對電機進行過流保護。圖2－４離心風(fēng)機主電路圖圖2—5離心風(fēng)機控制線路圖第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計３．１溫度傳感器選擇本系統(tǒng)是將傳感器安裝在工廠車間中，通過實時檢測車間內(nèi)的溫度，換算出與設(shè)定溫度之間的調(diào)整值，通過變頻器自動調(diào)節(jié)到合適的風(fēng)機轉(zhuǎn)速，從而使車間內(nèi)溫度達到設(shè)定的溫度值。中間繼電器KＡ１－ＫA６控制接觸器KM1-ＫM6的接線圖如圖3—1所示。圖3—１ＫＡ—KM接線圖根據(jù)本系統(tǒng)的具體情況，經(jīng)認真比較最后選定熱電偶傳感器,它是工業(yè)測量中應(yīng)用最廣泛的一種溫度傳感器，它與被測對象直接接觸，不受中間介質(zhì)的影響，具有較高的精確度；測量范圍廣，可從－５0℃～1６0０℃進行3.2PＬC的選擇對于主控設(shè)備PLＣ的選擇,從收集的國內(nèi)外各種PLＣ產(chǎn)品的資料來看，充分考慮了工業(yè)離心風(fēng)機工作狀況和本控制系統(tǒng)的特點以及現(xiàn)有條件，最終選擇了日本松下電工FP０系列ＰLC產(chǎn)品。FP0系列PLC的特點FＰ0系列PＬC在小機殼內(nèi)匯聚了先進的功能和優(yōu)異的表現(xiàn)，包括脈沖捕捉，兩路脈沖輸出,PＩD,PWM，高速計數(shù)，網(wǎng)絡(luò)通信,模擬量設(shè)定和時鐘功能等。主機單元是集成了CＰU，電源（AＣ），輸入輸出單元的獨立模塊，可單獨使用，也可以和擴展單元任意組合使用,最多可配置3個擴展模塊。I／Ｏ點可以從最少的10點擴展到最多的１28點。使用時可根據(jù)實際情況進行適當?shù)慕M合。主機和擴展單元都有專門的擴展接口,在擴展時可以直接連接,不需要連接電纜。本設(shè)計根據(jù)需要，主模塊選用FP０C32，擴展模塊選用FP0E16,Ａ/D轉(zhuǎn)換模塊采用FＰ0—A８0模塊。3.２．２ＰLＣ控制系統(tǒng)設(shè)計流程PLＣ控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟如圖3—２所示，在本系統(tǒng)的設(shè)計中，使用了一個主模塊，一個擴展模塊，一個A/D轉(zhuǎn)換模塊,共使用１9個輸入口,12個輸出口，在I/Ｏ口的使用上,充分考慮了系統(tǒng)在以后擴展的需要，對一些有特殊用途的端口如Ａ/D轉(zhuǎn)換模塊的接口盡量不用或者少用。為了提高系統(tǒng)的可靠性，在軟件設(shè)計時除了編制正常工作下的自動控制程序外，還在ＰLＣ中編制了手動控制程序，這樣做較之以往的控制系統(tǒng)有三個好處:第一,可以在系統(tǒng)安裝完成后,對各個設(shè)備進行單個調(diào)試，以檢查設(shè)備是否工作正常;第二,可以在系統(tǒng)自動控制程序出現(xiàn)錯誤時，用手動方式在PＬＣ上控制系統(tǒng)的運行;第三，當系統(tǒng)工作單元如電機出了故障時,可以手動切換出現(xiàn)故障的電機,使之停止運行,把沒有故障的電機切換入系統(tǒng)保證系統(tǒng)正常運行；正是因為有這些好處，在PLC上用了1２個輸入口實現(xiàn)對手動控制程序的支持，從而大大提高了系統(tǒng)可靠性.PLC模塊接線圖如圖３－2所示，I/O分配如表3－1所示.3。3變頻器的選擇本系統(tǒng)設(shè)計選用變頻器為森蘭ＢＴ12S系列，變頻器的連接端子圖如圖3-3所示。輸入端Ｒ,S,T通過主電路接至電源,輸出端Ｕ，V，W通過主電路接至離心風(fēng)機，使用時絕對不允許接反,控制端子FＷD為正轉(zhuǎn)啟動端，為保證電動機單向正轉(zhuǎn)運行，將ＦWＤ與公共端CＭ相接。變頻器的功能預(yù)置為：F0１=5頻率由X４，X5設(shè)定。F02=1使變頻器處于外部FWD控制模式。F2８=0使變頻器的FMＡ輸出功能為頻率。F4０=4設(shè)置電動機極數(shù)為４極.FMＡ為模擬信號輸出端，可在FMA和GＮＤ兩端之間跨接頻率表,用于監(jiān)視變頻器的運行頻率。F6９=0選擇X4，X５端子功能，即用于控制端子的通斷實現(xiàn)變頻器的升降速。Ｘ5與公共端ＣＭ接通時,頻率上升;X5與公共端CM斷開時，頻率保持。X4與公共端CM接通時，頻率下降；X4與公共端CM斷開時,頻率保持。本系統(tǒng)中使用S１和S2兩個按鈕分別與Ｘ4和X５相接,按下按鈕S2使X５與公共端CM接通，控制頻率上升；松開按鈕S2,X５與公共端ＣM斷開，頻率保持。同樣，按下按鈕S1使X４與公共端CM接通,控制頻率下降;松開按鈕S１,Ｘ４與公共端ＣM斷開，頻率保持。VＲＦ,Y１接至PLC,接收和發(fā)送與PLC主機之間的控制信號。變頻器頻率參數(shù)設(shè)置為：(１)最高頻率:風(fēng)機屬于平方轉(zhuǎn)矩負載，轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速的平方成正比當轉(zhuǎn)速超過其額定轉(zhuǎn)速時,轉(zhuǎn)矩將按平方規(guī)律增加，導(dǎo)致電動機嚴重過載。因此，變頻器的最高頻率只能與電動機額定頻率相等。本系統(tǒng)中最高輸頻率設(shè)定為50Hz.圖3－2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計流程圖圖3-3ＰLＣ接線圖表３—1I/O分配表X0系統(tǒng)啟動Y０電源指示燈X1系統(tǒng)停止Y1溫度過高指示燈Ｘ2變頻器信號輸入Y2接變頻器ＶＲF端Ｘ３溫度傳感器1信號輸入Y4變頻器報警Ｘ４溫度傳感器2信號輸入Y5電機線圈過熱報警Ｘ５熱電偶傳感器信號輸入YA1＃風(fēng)機工頻運轉(zhuǎn)X6連接上位機YB1#風(fēng)機變頻運轉(zhuǎn)Ｘ81#風(fēng)機工頻選擇YC備用系統(tǒng)Ｘ91#風(fēng)機變頻選擇YE2＃風(fēng)機工頻運轉(zhuǎn)XA1＃風(fēng)機啟動YＦ2＃風(fēng)機變頻運轉(zhuǎn)ＸB1#風(fēng)機停止Y223#風(fēng)機工頻運轉(zhuǎn)ＸＣ２＃風(fēng)機工頻選擇Y2３3＃風(fēng)機變頻運轉(zhuǎn)ＸＤ2＃風(fēng)機變頻選擇XE2＃風(fēng)機啟動XF2＃風(fēng)機停止Ｘ２０３＃風(fēng)機工頻選擇X213#風(fēng)機變頻選擇X2２３#風(fēng)機啟動X２33#風(fēng)機停止上限頻率：由于變頻器內(nèi)部具有轉(zhuǎn)差補償功能，在5０HＺ的情況下電動機在變頻運行時的實際轉(zhuǎn)速要高于工頻運行時的轉(zhuǎn)速，從而增大了電動機的負載，因此實際預(yù)置的頻率應(yīng)略低于額定頻率。本系統(tǒng)中上限頻率設(shè)定為4９。5HＺ。下限頻率:在風(fēng)機系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)速過低，會出現(xiàn)電機的全揚程小于基本揚程（實際揚程)，形成電機“空轉(zhuǎn)”的現(xiàn)象。所以,在多數(shù)情況下，下限頻率不能太低，可根據(jù)實際情況適當調(diào)整。本系中下限頻率設(shè)定為３5HＺ。（4)啟動頻率：風(fēng)機在啟動時,存在一定的阻力,在從0HZ開始啟動的一段頻率內(nèi)，實際上轉(zhuǎn)不起來.因此,應(yīng)適當預(yù)置啟動頻率值,使其在啟動瞬間有一定的沖擊力。本系統(tǒng)中啟動頻率設(shè)定為10HZ。第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計軟件設(shè)計可包括以下幾部分:初始化，風(fēng)機的啟動／停止，信號顯示,模擬量輸入，測量值與設(shè)定值的比較,模擬量輸出等。４。1PLＣ程序設(shè)計風(fēng)機控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)的主要功能有自動變頻恒溫運行、自動工頻運行、遠程手動控制和現(xiàn)場手動控制。全自動變頻恒溫運行方式是系統(tǒng)中最主要的運行方式，也是系統(tǒng)的主要功能,是指利用PLC控制,通過變頻調(diào)速自動調(diào)節(jié)車間內(nèi)的溫度，其核心是根據(jù)恒溫條件下風(fēng)機系統(tǒng)中電機運行的狀態(tài)及轉(zhuǎn)換過程中設(shè)計的PLC控制程序；自動工頻運行是指在變頻器故障狀態(tài)下，為維持溫度的相對恒定,系統(tǒng)根據(jù)溫度高低自動調(diào)節(jié)工頻運行的電機臺數(shù)，這種運行方式只是在特殊情況下的一種備用方案，目的是提高系統(tǒng)可靠性的冗余度；遠程手動控制是指在控制室,通過計算機和PLC通信遠程操控風(fēng)機電機的運行，是一種輔助方案;現(xiàn)場手動控制運行是指通過現(xiàn)場按鈕，人工控制電機工頻、變頻運行,這一方式完全通過電氣控制線路來實現(xiàn),PＬＣ不參與，主要用于檢修、調(diào)試及PLC故障時的運行。PLC控制程序設(shè)計的主要任務(wù)是接收來自溫度傳感器的信號,判斷當前的溫度狀態(tài),通過程序處理，輸出信號去控制變頻器、繼電器、接觸器、信號燈等電器的動作,進而調(diào)整風(fēng)機的運行，從而達到控制車間內(nèi)溫度的目的。主電路端子及功能表如表4－1所示，控制電路端子及功能表如表4-2所示。變頻器接線圖如圖4－2所示。圖４-1變頻器連接端子圖，表４-１主電路端子及功能表端子符號端子名稱功能說明R，Ｓ,T交流電源輸入端子連接三相交流電源U，V，W變頻器輸出端子連接三相電動機P1,P＋直流電抗器連接端子改善功率因數(shù)和抗干擾P＋,DB外部制動電阻器連接端子連接外部制動電阻P+，Ｎ制動單元連接端子連接外部制動單元PE變頻器接地端子變頻器機殼接地表4－２控制電路端子及功能表端子符號端子名稱功能說明5V電位器電源DC穩(wěn)壓電源（最大輸出電流:10ｍＡ）VRF電壓輸入ＤC0~5V或ＤC0~１0V，輸入電阻10KΩIRＦ電流輸入DC4~20ｍA輸入電阻２４0ΩＧND接地端子５V,ＶRF，IＲF，與FMA的公共端FWＤ正轉(zhuǎn)運行設(shè)定FWD-CM接通，正轉(zhuǎn);斷開,減速停止ＲEV反轉(zhuǎn)運行設(shè)定REＶ—ＣM接通，反轉(zhuǎn);斷開，減速停止ＴHＲ外部故障報警設(shè)定TＨR—CM斷開，產(chǎn)生外部報警信號,變頻器立即關(guān)斷輸出RESＥT復(fù)位ＲEＳＥT—CM接通，變頻器復(fù)位FMＡ模擬量輸出模擬信號輸出（０~20mA,0~10V）30A,３0B，３0Ｃ故障輸出變頻器故障輸出，常開３０A,3０Ｂ閉合,常閉30B,30C斷開X１，X２，X3多極轉(zhuǎn)速選擇Ｘ1,Ｘ2，X３的ON/OFＦ組合能選擇不同頻率Ｘ4，Ｘ5加減速時間選擇X4，X5的ON／ＯＦF組合能選擇不同的加減速時間CM公共端控制輸入端及運行狀態(tài)輸出端的公共端圖4-2變頻器接線圖4。1．１離心風(fēng)機轉(zhuǎn)換過程分析啟動自動變頻運行方式時，首先啟動１#風(fēng)機變頻運行,當溫度達到要求時,保持該頻率,如果達到上限頻率溫度仍達不到設(shè)定要求，則延時10s后，ＰＬC給出控制信號，切換1＃風(fēng)機工頻運行，２＃風(fēng)機變頻運行.在2＃風(fēng)機變頻運行過程中，變頻器根據(jù)溫度的變化通過ＰＩＤ調(diào)節(jié)器調(diào)整1#風(fēng)機電動機的轉(zhuǎn)速來控制風(fēng)量，使溫度達到設(shè)定值。若溫度仍然達不到設(shè)定值，則由PLＣ給出控制信號，將2#風(fēng)機與變頻器斷開，轉(zhuǎn)為工頻恒速運行，同時３＃風(fēng)機變頻運行.系統(tǒng)工作于1＃風(fēng)機工頻運行、2＃風(fēng)機工頻運行、３#風(fēng)機變頻運行的狀態(tài)。若溫度仍高于設(shè)定值，3臺風(fēng)機同時工頻運行也不能滿足要求時,將啟動備用系統(tǒng)，直到滿足溫度要求。整個轉(zhuǎn)換過程中，總是保證原來工作于變頻運行狀態(tài)的風(fēng)機轉(zhuǎn)入工頻恒速運行，新開風(fēng)機運行在變頻狀態(tài)，保證只有一臺風(fēng)機運行在變頻狀態(tài)。當外界溫度降低時，變頻器通過PID調(diào)節(jié)器降低風(fēng)機電機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)風(fēng)量.并按“先起先停”的原則，由PＬC給出控制信號，將當前最先工作在工頻方式的風(fēng)機關(guān)閉，同時PIＤ調(diào)節(jié)器將根據(jù)調(diào)整值自動升高變頻器輸出頻率，加大風(fēng)量，維持溫度的恒定。當溫度繼續(xù)降低時，系統(tǒng)繼續(xù)按“先起先?！霸瓌t逐臺關(guān)閉處于工頻運行的風(fēng)機.當系統(tǒng)處于單臺風(fēng)機變頻運行狀態(tài)時，如變頻器輸出頻率達到下限頻率,溫度低于設(shè)定值時，則關(guān)閉變頻器運行，此時三臺風(fēng)機都已關(guān)停,系統(tǒng)通過溫度傳感器時時檢測車間內(nèi)溫度值，一旦溫度高于設(shè)定值,則啟動風(fēng)機進行溫度調(diào)節(jié)。４.１。２系統(tǒng)工作狀態(tài)工作狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換條件是依據(jù)變頻器輸出頻率是否到達極限頻率及溫度是否達到設(shè)定值。設(shè)變頻器輸出頻率達到極限頻率時的信號為X1，實際溫度高于設(shè)定溫度值的信號為X２,實際溫度達到設(shè)定溫度值的信號為X３實際溫度低于設(shè)定溫度值的信號為X4.從停機到開啟1#風(fēng)機的條件為：滿足Ｘ2；保持現(xiàn)有工作狀態(tài)的條件為：滿足Ｘ3;增開風(fēng)機條件:同時滿足X1,X２;減開風(fēng)機條件:同時滿足X1,X４；系統(tǒng)工作狀態(tài)如表4-3所示：表４—３系統(tǒng)工作狀態(tài)表狀態(tài)符號工作狀態(tài)S0停機狀態(tài)，傳感器檢測.S２01#風(fēng)機變頻運行,２＃,3＃風(fēng)機停機。S211＃風(fēng)機工頻運行，2＃風(fēng)機變頻運行，3＃風(fēng)機停機。S2２１＃風(fēng)機工頻運行，2＃風(fēng)機工頻運行，3#風(fēng)機變頻運行。Ｓ２33臺風(fēng)機全部工頻運行，備用系統(tǒng)啟動.Ｓ24關(guān)閉備用系統(tǒng),3#風(fēng)機變頻運行。S２５關(guān)閉1#風(fēng)機,２#風(fēng)機工頻運行,3#風(fēng)機變頻運行。S２6關(guān)閉2#風(fēng)機，3＃風(fēng)機變頻運行。S2７關(guān)閉3#風(fēng)機，傳感器檢測。S2８系統(tǒng)異常,出現(xiàn)故障。4。1。３狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程的實現(xiàn)方法從傳感器檢測狀態(tài)到開啟1#風(fēng)機,只需用變頻器以起始頻率起動1#風(fēng)機電機運行即可;減開風(fēng)機過程是在滿足減開風(fēng)機條件的前提下,通過PＬＣ控制,斷開工頻運行狀態(tài)電機的接觸器主觸點即可。以一號風(fēng)機為例啟動控制流程圖如圖4—3。增開風(fēng)機過程的實現(xiàn)相對復(fù)雜一些，首先要將運行在變頻狀態(tài)的電機和變頻器脫離后，再切換到電網(wǎng)運行,同時變頻器又要以起始頻率起動一臺新的電機運行.切換過程主要考慮三方面的問題:切換過程的可靠性。決不允許出現(xiàn)變頻器的輸出端和工頻電源接連的情況,這一點通過控制電路、ＰLC內(nèi)部軟繼電器的互鎖及PＬC控制程序中動作的時間先后次序來保證。切換過程的完成時間。時間太長，原變頻運行的電機轉(zhuǎn)速下降太多,一方面造成溫度升高快,另一方面在接下來切換到工頻時沖擊電流時間太短，切換過程的可靠性下降。具體時間還需根據(jù)電動機的容量大小來設(shè)定,容量越大，時間越長,一般情況下，5０0mｓ足夠。切換過程的電流。因變頻器輸出電壓相位和電網(wǎng)電壓相位一般不同，當電機從變頻器斷開后,轉(zhuǎn)子電流磁場在定于繞組中的感應(yīng)電壓與電網(wǎng)電壓往往也存在相位差。此時，切換到工頻電網(wǎng)瞬間,如果二者剛好反相,則將產(chǎn)生比直接起動時的起動電流更大的沖擊電流,反過來對變頻器造成沖擊。解決辦法有:電機定子繞組中接入三相滅磁電阻的方法。這種方法一般需要延時2~３秒，時間太長，風(fēng)機轉(zhuǎn)速下降太多,不合適。相位鑒定法.通過相位鑒別電路,在電網(wǎng)電壓和變頻器輸出電壓相位一致時,快速切換。這種方法十分有效、可靠,對于１00kＷ以上的大容量電機一般要求采用這一方法。（3）利用變頻器的自由停車指令BX來實現(xiàn)的快速滅磁法。這一方法的實質(zhì)是通過定子繞組中和變頻器逆變橋上的續(xù)流二極管組成的回路來達到快速滅磁的目的。其動作順序是，在電機從變頻器斷開前,PLC的Y2給出動作信號,變頻器VＲＦ端子功能生效,自由停車命令BX生效，變頻器立即停止輸出，經(jīng)短暫延時（約５00ms)滅磁后，將電機從變頻器斷開，并立即投入電網(wǎng)。這種方法簡單有效、控制方便，本次設(shè)計中采用了這一方法。本控制系統(tǒng)的主程序流程圖如圖4—4所示。4.2程序設(shè)計的梯形圖（1）啟動/停止程序啟動/停止程序主要控制系統(tǒng)的啟動和停止，按下啟動按鈕時自動控制系統(tǒng)開始運行，按下停止按鈕自動控制系統(tǒng)停止運行。程序梯形圖見圖4-5所示。（２)模擬量輸入程序由于本控制系統(tǒng)采用兩個溫度傳感器測量車間內(nèi)不同兩點的溫度信號，所以要分別讀兩次模擬量值。按系統(tǒng)要求，模擬量輸入與比較采取以下程序設(shè)計方法,程序梯形圖見圖４-5所示。（3）比較程序?qū)囟葌鞲衅鞯膬纱螠y量值的平均值分別與前次測量值進行濾波，然后取平均值與設(shè)定值比較，與設(shè)定值不等則進行PID調(diào)節(jié)控制，此程序梯圖如圖4-５所示。（4)模擬量輸出程序把通過比較計算的輸出模擬量，輸送到變頻器中，從而調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，此程序梯形圖如圖4－6所示。圖4-３系統(tǒng)總控制流程圖圖4－４啟動／停止程序圖４—5比較程序圖4－6模擬量輸出程序第5章系統(tǒng)可靠性設(shè)計及調(diào)試5。1系統(tǒng)的可靠性設(shè)計系統(tǒng)中采用的工控設(shè)備變頻器和ＰLC均具有抗干抗能力強,可靠性好的特點.但作為一個完整的系統(tǒng)，應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場,還是有必要考慮加強抗干擾措施,保證運行的穩(wěn)定性。（1）變頻器和PＬＣ應(yīng)安裝于專門的控制柜中，但一定要保證良好的通風(fēng)環(huán)境和散熱，PLC四周留有50mm以上的凈空間.環(huán)境溫度最好控制在45℃以下，相對濕度在5～90%,盡量不要安裝在多塵、有油煙、有導(dǎo)電灰塵、有腐蝕性氣體、振動、熱源或潮濕的地方。(2)控制柜和風(fēng)機現(xiàn)場距離不要太遠，尤其是信號傳輸電纜要盡可短，而且要盡量遠離那些會產(chǎn)生電磁干擾的裝置。(3)外圍設(shè)備信號線、控制信號線和動力線應(yīng)分開敷設(shè)，不能扎在一起，應(yīng)采用屏蔽線且屏蔽層接地。（４）變頻器和PLC均要可靠接地。接地電阻要小,接地線須盡可能短和粗，并且應(yīng)連接于專用接地極或公用接地極上，不要使用變頻器、PＬＣ外殼或側(cè)板上的螺釘作為接地端。而且二者在接地時，應(yīng)盡量分開，不要用同一接地線。(5)電動機在低速運行時，電機冷卻效果下降,應(yīng)保證電動機具有良好的通風(fēng)條件.（６）在電氣設(shè)計和軟件設(shè)計中，充分考慮電氣設(shè)備之間的互鎖關(guān)系。(7）選用性能可靠的繼電器、接觸器對于系統(tǒng)的可靠運行也具有十重要的意義.(8)要考慮防雷設(shè)計。如電源是架空進線,在進線處裝設(shè)變頻器專用避雷器，或按規(guī)范要求在離變頻器２0ｍ遠處預(yù)埋鋼管做專用接地保護。如果電源是電纜引入，則應(yīng)做好控制室的防雷系統(tǒng)，以防雷電竄入破壞設(shè)備。5．2系統(tǒng)調(diào)試５．2１軟件系統(tǒng)的調(diào)試軟件系統(tǒng)的調(diào)試主要是ＰLC程序的調(diào)試，包括錯誤的校驗,邏輯性分析,控制要求的合理性和正確性.5.２２硬件系統(tǒng)的調(diào)試硬件系統(tǒng)的調(diào)試主要是各個裝置的調(diào)試,包括PLＣ，變頻器，傳感器,繼電器等電氣裝置的安裝,連線，初始化設(shè)置等，檢查其是否存在斷線，連線，錯線以及設(shè)置錯誤。5.２3軟硬件結(jié)合調(diào)試軟硬件結(jié)合調(diào)試是系統(tǒng)調(diào)試中的最后一個步驟,實際上就是在裝備正式投入運行前的功能測試和安全性測試，這是最容易出現(xiàn)問題的一步，往往在單獨進行硬件和軟件調(diào)試時系統(tǒng)運行正常，但一旦結(jié)合起來，就會現(xiàn)各種各樣的問題,需要考慮多方面的因素才可以解決。軟硬件結(jié)合調(diào)試的主要內(nèi)容包括：PLC程序運行控制硬件是否達到預(yù)定要求，在非正常情況下是否有報警提示和相應(yīng)的安全措施，系統(tǒng)的抗干擾措施是否達到效果。這一階段的調(diào)試可分為以下幾部分：（１）系統(tǒng)的啟動／停止調(diào)試。（2）系統(tǒng)的自動/手動轉(zhuǎn)換調(diào)試。(3）PLC控制系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試。(4)系統(tǒng)工作過程調(diào)試.（５)在線監(jiān)控調(diào)試。（６）報警系統(tǒng)調(diào)試。（7）系統(tǒng)安全性能調(diào)試。結(jié)論與展望利用PLC來控制變頻器實現(xiàn)離心風(fēng)機變頻調(diào)速自動控制是完全可行的。采用本控制系統(tǒng)可以根據(jù)風(fēng)機現(xiàn)場的實際情況，按照當時溫度要求實時地調(diào)節(jié)風(fēng)機葉輪轉(zhuǎn)速，既不影響工作效果又能達到節(jié)能要求,滿足了當時的要求。本系統(tǒng)利用ＰLC實現(xiàn)就地控制,并有自動/手動互相切換兩種工作方式,既能在正常生產(chǎn)中實現(xiàn)自動控制保證工作效果,又能在突發(fā)事件(如斷電自控元器件出現(xiàn)故障或需要檢修調(diào)整自控系統(tǒng)且不影響生產(chǎn)等）出現(xiàn)時，切換到手動控制進行應(yīng)急處理。而且系統(tǒng)的抗干擾能力強,能在惡劣的環(huán)境中可靠地工作,平均無故障時間長,故障修復(fù)時間短。系統(tǒng)控制程序可根據(jù)需要而改變,具有很好的柔性.本控制系統(tǒng)目前是針對工業(yè)車間內(nèi)對溫度的特定要求而設(shè)計的,以后可以考慮在其它的系統(tǒng)如除塵系統(tǒng)中應(yīng)用。在硬件選取時也留有一定的擴展空間，目前只進行了溫度測量來控制風(fēng)機轉(zhuǎn)速,以后還可以進行其它參數(shù)測量實現(xiàn)更多的自動控制.在工業(yè)實際應(yīng)用中，系統(tǒng)可連入工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)遠程上位機控制，在本系統(tǒng)的設(shè)計中,沒有涉及此方面的具體探討，可在以后的系統(tǒng)設(shè)計中,再進行認真的分析。致謝畢業(yè)設(shè)計除了針對我們理論課程掌握的同時,也是對我們大學(xué)生進行綜合性實踐訓(xùn)練的過程，是對整個專業(yè)知識的綜合，可以使我們的理論知識與實踐緊密的相結(jié)合,鍛煉我們獨立思考和解決實際問題的能力。在這次畢業(yè)設(shè)計的過程中使我學(xué)到許多以前在課本和課堂上無法學(xué)到的知識及技術(shù)能力，特別是在查找資料的過程中體會到許多的樂趣，從而豐富了自己。在設(shè)計的過程中，自己能在指導(dǎo)老師的提點下獨立的分析問題、找出問題并解決問題,同時能夠更加用心的思考每個細節(jié),把專業(yè)知識和實際操作更好的結(jié)合起來,使自己能夠自每天的學(xué)習(xí)過程中都有新的收獲.我的畢業(yè)論文設(shè)計能夠順利的完成，是老師悉心指導(dǎo)的結(jié)果。在開始的時候，老師給了我整個制作的大概框架和思路,引導(dǎo)我該如何去做。在我制作的過程中,每次遇到不懂或不會的地方，老師都會給我一一的講解,使我每次都有一種茅塞頓開的感覺.老師以其嚴謹求實的治學(xué)態(tài)度，高度的敬業(yè)精神,兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進取精神對我產(chǎn)生重要的影響。在此我向老師表示感謝。這次的畢業(yè)設(shè)計我可以順利如期的完成，使我有了很大的信心,讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心，我在本次設(shè)計中取得的點滴進步都是來自于你們各方面的幫助和指導(dǎo)，感謝大家！作者：2012年06月13日參考文獻［1]史正勇?；谧冾l調(diào)速及ＰLC的風(fēng)機控制系統(tǒng)的研究[Ｄ］。北京：北京科技大學(xué)機械工程學(xué)院，2005。［２]汪向華,周捍東.工業(yè)除塵風(fēng)機工況自動控制系統(tǒng)的研制［J]。林業(yè)產(chǎn)業(yè)，20０6，33（6）:57～59.［3］楊鈴．變頻調(diào)速技術(shù)在離心式引風(fēng)機控制中的節(jié)能分析［J].風(fēng)機技術(shù)，2006（4）:47～48.[4］王樹.變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用［M]。北京：機械工業(yè)出版社，2０05．［5］李國厚。PLC原理與應(yīng)用設(shè)計［M］．北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2００5.［６]王廷才，王偉．變頻器原理及應(yīng)用［Ｍ］。北京:機械工業(yè)出版社，205［7］蔡建軍，孔鵬.基于PＬC和變頻調(diào)速的供暖鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)[J］。儀器儀表用戶,2０04，11（２）:26～２7。［8］徐健，王延年.基于PLC的高爐鼓風(fēng)機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［J］.西安工程科技學(xué)院學(xué)報，2003（9)。［９］范永勝.變頻器及可編程控制器在鍋爐引風(fēng)機上的應(yīng)用[J］。機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2004,17(３）：６4～6６.［10]富魏,陳彥，張金學(xué),韓曉春．鼠籠式三相交流異步電動機的變調(diào)系統(tǒng)的研制[Ｊ］．淮海工學(xué)院學(xué)報，２001，10(２）：19～２2.［1１］汪向華．家具車間氣力輸送裝置變頻調(diào)節(jié)自動控制系統(tǒng)的。研究[D］。南京:南京林業(yè)大學(xué)木材工業(yè)學(xué)院，２005．［12]姚福強，高正中,孫惠民，高正商.煤礦壓風(fēng)機變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計［J]。煤礦機械，2００3（12):1～3.［1３］薛慶吉，高有堂。PＬC對高壓離心風(fēng)機的控制［J］．電工技術(shù)雜志，2001(９):２5～2６．[１４］楊永林．PLC暨變頻調(diào)速在涼水塔風(fēng)機集群化控制上的應(yīng)用［Ｊ].電工技術(shù)，２０05（1）：2１～2５。[15］張雪平.PLＣ在鍋爐風(fēng)機控制中的應(yīng)用[J］.微計算機信息，20０52１(6）：42～43．[16］蘇有蘭，曾文波，寧常紅,李彬.基于PLC焦化出焦除塵控制系統(tǒng)的設(shè)計[J］.廣西工學(xué)院學(xué)報，20０5(9)．［１７］李全利.可編程控制器及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的綜合應(yīng)用技術(shù)[Ｍ］。北京:械工業(yè)出版社，2005.［18]Ｊ。Daugｍan.Highｃonfｉｄencｅpersoｎａlidｅｎｔｉfiｃatｉｏnbyraｐｉｄｖiｄeoanalyｓｉsoｆｉrｉsｔexｔｕｒe［Ｊ].TheIＥＥE199２IｎternaｔionalCarnaｈaｎＣonfereｎceｏｎSｅcurityＴｅchnology,Ａｔlaｎta，USＡ，19９2：50-６0．［19]J．G.Ｄauｇmaｎ。HｉghcoｎfｉdenｃeＶiｓualRecｏngnｉtiｏnｏｆＰｅrｓonsbyａTestofStaｔisｔicaｌIndｅpenｄence［J].IＥＥETransacａt(yī)ionsonpattｅｒｎanａlysｉｓandmaｃhineinｔelligence,19９３，Voｌ。１5，Nｏ22：１1４8-1161.附錄A一篇引用的外文文獻及其譯文CommuｎｉcatiｏｎｂｅtwｅenPCａndPLCdeｓignaｎdaｐｐｌｉcationV。Ａ.Glｅbov,K．Ｓ.GershtentｓveｉｇaｎｄI。D.Ｓincethemid—８0ｓofthｅ20tｈcentｕry,withｔheautoｍaticｃoｎtrol,ｃompｕｔｅr，ｃommuｎｉcaｔion，netwｏrktechnologyｉntheｄevelopmentｏfprogrａmmablｅlogiccoｎtrolleｒ(PLＣ）hａｓdevｅloｐedｉｎｔoａｃonｔrolｆunｃｔionwhichpｒovｉｄesaｌogicaｌ，ｐrocｅｓsconｔrol,moｔioncontｒol，dataprocesｓingfunctｉon，mulｔｉ－purpoｓecommuｎｉｃationneｔwoｒkｃontrolleｒ,butbecaｕsｅｏfitsoｗnlimitatiｏns，ｔhｅdａt(yī)aofsｕchprocessｉngaｎdhumａｎ—coｍputｅrinｔeraction，cａnｎotmeettheuserhaｓgrｅatercoｎtrolrｅquest.ThｉｓcａｎbeｃｏmbinedPLCaｎdhｏpuｔer，totｈeｇreaｔaｄvanｔageｏftｈecomｐuteｒtｏcｏmpleｔeＰLCｃｏntｒｏlｓystem.Forconｔrolｓysｔemdesｉgn,theｒeａremanymanufactｕｒｅrscurrｅntlyｏnthemarkｅｔtopｒoｖｉdecomｍunicationsｃｏnfiｇuｒａt(yī)ｉｏnsoftｗａrｅ，bｕｔａpplieｄtoｓomesmallhｉghｃostoｆmｏnitoringsyｓteｍ,sotｈｅrearｅstillａlotofuseｒsaresｔｉｌｌdeveｌopiｎｇtｈeiｒownhigh－leｖellａnguaｇeuｓedaｕtomaｔicmｏｎitorｉｎgsｙsteｍ.Iｎthｉｓｐaｐer，uｓinｇhigh－levelｌａnｇuａgeｄｅvｅlｏpｅdｂyVisuａlBａｓic６。0cｏｎtrｏlｉｎterfaceandthedevelopmeｎtｏｆＰCcommunicationｓpｒｏｇrams。SiｅｍensＰＬCiｓuseｄtｏprovｉｄeaｆreeportcomｍuｎｉcatｉoｎｍodel，ｔhｅuｓｅofoｒaｌｉｎsｔｒuｃｔionstoachievｅfreedｏmｏfｃｏmｍuｎｉｃaｔｉoｎ。MｏnｉｔorinｇtasｋIｎｉndｕｓtｒｉalproduｃtion，oｆtenreｑuiｒeｄiffｅrｅntprocｅｓsｉnｇspeedoftheobjectontｈeroaｄdｅviceｓetｔｉｎgｓanｄreal-tｉmｅmｏnitoｒinｇ．ＴhisdeviceiｓPLCdｅdicatedlaneｃｏnｔrolledobｊect，bｙｈoｓｔcomｐｕterａndthePLＣｃｏmmuｎicatｉontoａchievｅthｅｓpｅｅｄmonitoriｎg.PLCTimingtｈｅｓpeedsensordeｔeｃtsｔheｓpeeｄｏｆtheｖａlｕeｐａsｓedtｏhｏｓtcｏmpｕｔerｆorｄispｌaｙaｎdreｃoｒd；whｉleＰCｒecorｄed，usiｎgamonｉtorinｇprｏｇramtosｐeedsetｔingｓｄoｗnloadedtoｔhePＬC．AccｏrdｉngtovarｉousbranｄsｏfPＬＣ’sｃost,theｐｌant’ｓI/Ｏｐｏiｎts,aｎcｅssｒeｑuireｍeｎts,scannｉnｇspeed，sｅlf—dｉagnosｉｓｆｕnctionconsiｄerationｓ,theｓysｔemseleｃtedSiｅmｅｎsS7-2０0seriｅsPLC.ThesｅｒiesisａｓmａlloveｒalｌｓｔruｃtureoftheＰＬC,ｅｒnalｉｎtegratiｏnｏfthｅＰPIinterｆacｅtoproviｄeuserswithａｐｏwerｆｕlcｏｍmuniｃationfeatuｒe,deｐendｉngｏｎtｈeaｇｒeemｅnｔthｉsinteｒｆacｅcancｏmmuｎicａt(yī)ｅｗithdiffｅｒentdeｖicesorcｏｍposiｔionoｆthｅneｔｗork。2.ComｍunicationDｅsignＩntheＰLCcommunicaｔionｗｉththeｈostｃompuｔeｒ，ＰLＣcａｎsｔａrｔthecｏmmunicaｔionhａspriority，butｇｅneｒallyｄonotｕｓｅthismethｏｄ，ｂuｔusiｎgcｏmputerdataprocessinｇcａpａ1ｂilｉｔyｏfthｅchaｒａｃterｉｓticsofａｐriorityｂｙｗａyofPC．First，ｈａｎｄshａkesignａlｓentbyaｃｏｍｐｕter，PLCreceiveｄ，theｓigｎalsentbaｃktoｇrip；ｃomputeｒｂａｃkｔoｈoｌdtheｓignalrecｅiｖedａfterｔheexｃhaｎｇeofdaｔathenｅｘｔｓtｅｐ．Ｒeaddata,ｈostcｏmpｕtｅrthrｏughtｈesｅrialpoｒtdaｔatothｅPLCtoiｓsuｅrｅadcｏmmａnds,PＬCｉsrｅadｙtorｅｓponｄtotｈeｄata，tｈｅnｈostcoｍｐｕｔerseｒialｐortcanbereaｄａgain，ｒeadthedataneeded．Ｗｒｉtedata,ｔheｈostcompuｔertoｔhｅPLCtoｉssuｅwritecoｍmandｓanｄdatａ,PLCtｏreceive.CoｍputｅrtocｏmmunicatewｉthtｈePLC，itｍustｆiｒsｔinｉtiａlizethecomｍunｉｃaｔｉonｐort,thｅiｎitｉaｌizationpaｒamｅteｒmustbeｔｈesamｅwithｔhePLCｃoｍmuniｃatｉonparaｍeters.Meaｎwhｉｌｅ,whentｈｅcomｍunicaｔiｏnprogｒamwaswrｉｔtentonote：ＩnoｒdertoenｓｕｒetｈｅｅfficｉeｎcyoftheCPUtoreｄuｃePLCscancyｃle,comｍｕｎicationｐroｇｒamdesignedshoｒtaspoｓsｉble.PCCommuｎicａt(yī)iｏｎProgｒamPCCoｍｍunicaｔｉｏnＰｒｏgraminＶisualBａsic６。0developmeｎtenvｉrｏnment.VBｉsavisuａl,ｏｂｊect—oｒiｅｎtｅdaｎｄevent－ｄriveｎａppｒoａcｈusingastｒuctureｄhiｇｈ-ｌeｖｅgramminglaｎguage,ｃanｂeusedtoｄevelopvarioustyｐeｓｏfWindoｗseｎviroｎｍeｎｔapｐｌications.Itｉsｎｏtonlyｅasytoleaｒn，ａndthｅｓystｅmcａnbｅdｅｓiｇneｄaｎdbｕｉｌｔａnumberofeｘtｅｒnalcontrｏｌis，butMｉcrosofｔｈasdｅsｉｇnedtheMＳCｏmmcoｍｍunicatｉｏncontｒｏlａｌlowsVBintheｄｅvｅlopmentoｆvisualcｏｎtｒｏｌsｙstemhaｓiｔｓuniquｅadvantａgｅs.Iｎthecｏmｍuｎｉcaｔiｏnprｏcｅss，tｈeprｏｇrａｍmeｒusinｇthｉｓcontｒｏl，sｉmplysｅt,moniｔorMSＣommcontrolｐrｏpertiesanｄｅｖentｓpletetｈeinｉtiaｌizatiｏnofｔhｅｓerｉalportａndｄatａinｐuｔanｄｏｕｔｐutworｋ．3。１HumanMachiｎｅＩｎterｆaceFoｒａpracticalaｐpｌiｃationoｆｔhePLCcontroｌsｙsｔeｍisｃoncerned，inａddｉtｉontｏhａｒdwａｒｅandcontrｏlsｏftware,itｓhouｌｄhａveaconｖｅｎientusｅr－friendlｙhuｍan—maｃhｉneinｔｅrface。Usersｃaniｎterｆaｃeｗitｈtｈecompｕｔeｒmaｃhiｎｅ，ＰLＣtoexchanｇeｉｎfoｒmａｔion，ｔothePLCcontrolsystｅminputdata，inｆormａt(yī)iｏnａｎｄｃonｔmands，anｄPLCcｏntｒｏlsystｅmcaｎａlsｏmaｎ—machineiｎｔeｒfａcｅthｒｏugｈｔhecomputercontrolsyｓtｅmtoｓenｄbackdaｔａandreｌaｔedinforｍatiｏn。Friｅndlｙｉｎteｒfaｃｅ，beautｉfulａndeasytｏundersｔａndrequｉrements，ｓimpleoｐeration，ｗitｈｔheguｉdｉngｆunｃtionanｄcｏnｔｒolｅquｉpmｅnｔｃaｎrｅpｒoｄucetheｓｔateｏfthｅｒealａndaccｕrａｔecollectiｏｎoｆdatarequｉredｐarameteｒs．Iｎｌinewｉththｅprinciplesofhuman-ｃompｕtｅrinteｒfacedｅsiｇn，usingVB6.0sourcecｏdecoｎｔｒolcｏmbiｎatｉonsaｎdmｏnｉtoｒingsysｔｅmforanumbｅroｆinterfａｃes。Ｗiththisｃoｎtｒolintｅｒfａce，canｂeｒemｏtecontrolｌedoｂjeｃtfｒomthestｏpｃｏnｔrolandrealｉzetheｃommuｎicatioｎpａrameteｒsset,iｎverterparametersetｔingｓ，spｅｅd，rｅal-ｔｉmeｑｕｅriｅｓ,ａｎdhiｓｔｏricａｌｄatastoragｅｃapabｉlitｉeｓ.３。2Comｍｕnicａt(yī)ionpｏｒttｏｓenｄdａｔaHｏstcｏmpuｔeｒ＇ｓｄａt(yī)atransmissionｉnｃludｅ:(１)Ｔraffiｃｃontｒolｃoｍmaｎdｓfroｍｔheｓtｏp．Presstheuseｒinterfａcｅontheforwarｄａndbaｃkwardandsｔopbuttｏn，thｅCliｃkｅｖeｎttrｉgｇerｔoｏpｅｎcommunicatioｎｉntheｃlｉｃkeventofｍｏuｔh,ｓendingthｅcｈaｒaｃteｒshaｓaspeｃｉficmｅaning。PLCｒeceｉveｄｃｈａracter,thｅiｍplｅｍentatｉonofapｐropｒiateaction.（2)Ｒeaｌ-ｔiｍeqｕeryspeeｄｃommanｄ．ArrangemｅｎtsinthefoｒmtｉmeｒcoｎtrｏlTｉmeｒ,whenｔhｅregulaｒtｉmeｔhattheimｐlementatioｎｏftｈetiｍerｅventTimer(）,time２secondstoｓenｄthespeｅdofｑｕerycomｍaｎdPLC,ＰＬＣtoreadｔhespeedofaｐartiｃulaｒｓtorageuｎitvaｌue，upｌoaｄedtotheiｎｔerfaceThetexｔｂoｘuseｄtoreｃeiｖｅｄａｔａt(yī)oshowthespeeｄｖaｌue。4.PLＣProgrａｍminｇＳieｍensPLCＳ７-２00ｓｅriｅshaｓavaｒｉetyoｆcommuｎicatiｏｎpｒotｏcols,ｉnｃludｉngPＰIｐｒotｏｃｏｌ，MＰIproｔoｃoｌagreemeｎｔwｉththeＳ７isacompanｙwithintheaｇreｅｍenｔ，notpubliｃ,bｕｔSｉeｍｅｎspｒoｖidesａfreepｏｒtcommuｎicatｉｏｎmodｅ.FreeporｔmodeallowｓapplｉｃationｃonｔroｌS７—２00ＰLC'ｓｓerｉalportｕsingaｃuｓtomｃｏmｍunicatｉonprotoｃolwithｍuｌｔipletypesofsｍartｄeｖicescｏmmｕnicａｔe,thａt(yī)ｉnｔhｅfrｅｅpoｒtｍｏdel,S7-200PLCisiｎRUNmode，tｈeｕｓｅrcanfreelyIsend/ｒｅｃeivｅｏｒｄerｓorsendandreｃｅiveinｔerrｕptｉnｓtrucｔioncombｉｎedｗithｔｈeｐｒｅparationofcｕstomｐrocｅsscoｎtrolcommuｎicatｉoｎpｒoｔｏｃoｌcommuｎicatｉonporｔｏｐeｒａt(yī)iｏnｓ。Ｔhｅsystemｕsｅdthisfreepｏrtmode,thiscontｒoｌsyｓtemcｏnfiguｒationcanｂｅmoｒeｆlexｉbｌeandconvｅnient．ＰLCcoｍmｕniｃａt(yī)ionpｒogram，inclｕｄingtｈemａｉｎｐroｇrａm,ｉｎitｉａlizａt(yī)ｉonrｏｕtｉｎes,cｈｅcksubrｏutine，ｓubrｏutines，andｒecｅivｅsreaｄandwｒｉtedaｔａｔocomｐlete，ｓenｄｔhecoｍｐleteiｎterｒuptionpｒocｅdｕｒe.PLCtoachieveｔhemａｉｎprogrａｍwhichistoｒeceｉvｅandsendfunｃtioｎｓofthemainｆrame.Ｉnitializationsubｒoｕtiｎeisuseｄｔｏｓetfrｅepｏmuｎicatｉonｐaｒametｅｒｓ.Ｓubｒｏutｉneｕsesadｉｆferentvｅｒificａt(yī)ionorｖalidａｔiｏｎcｏｄe，inoｒdertoｐｒeｖeｎttｈｅdaｔａsｉgnａltransmｉssｉｏnerｒors，theｄataｂeforeｉtisｓeｎtａnｄreceivｅdｍuｓｔｂｅuｓeｄａｆtertheXORwillｖerｉfyit．PLＣtｏｒeadandｗritedaｔaintheｓubrｏutinｅuseｄtoseｎdtｈｅdａt(yī)ａｔｏPCｈosｔｃompuｔeraｎdwｒｉtｅｄaｔafromｔｈeＰＬC.Receivecｏmpleｔerruptproｇramｗiｌlrestｏｒethedatarec