畢業(yè)設(shè)計(jì)：水泵在高層建筑恒壓供水系統(tǒng)中的PLC和變頻控制以及監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)

中文摘要本文介紹水泵在高層建筑恒壓供水系統(tǒng)中的PLC和變頻控制以及監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)過程。系統(tǒng)使用壓力變送器對(duì)供水水壓進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，檢測(cè)到的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后送給可編程控制器（PLC）和變頻器。PLC作為核心控制機(jī)構(gòu)，一方面控制變頻器和高峰補(bǔ)水泵工作，另一方面與上位機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的組態(tài)監(jiān)控；變頻器通過其內(nèi)部的PID調(diào)節(jié)運(yùn)算功能，變頻器和水泵構(gòu)成執(zhí)行機(jī)構(gòu)，壓力變送器作為檢測(cè)和反饋機(jī)構(gòu)，共同組成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用一臺(tái)變頻器拖動(dòng)三臺(tái)水泵電機(jī)的起動(dòng)切換、運(yùn)行和調(diào)速。水泵機(jī)組采用循環(huán)使用的方式運(yùn)行。系統(tǒng)設(shè)有監(jiān)控上位機(jī)，上位機(jī)與PLC連接，完成對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)監(jiān)控。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，壓力變送器能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)到供水管網(wǎng)的水壓值并反饋到PLC和變頻器，變頻器利用PLD控制策略實(shí)時(shí)調(diào)整水泵的運(yùn)行速度（頻率）、改變其流量，從而實(shí)現(xiàn)恒壓供水。單臺(tái)水泵工況的調(diào)節(jié)是通過變頻器來(lái)改變電源的頻率f來(lái)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速n,從而改變水泵的流量Q來(lái)實(shí)現(xiàn)的。分析水泵的能耗比較圖，可以看出利用變頻器實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速恒壓供水，當(dāng)水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，流量與轉(zhuǎn)速成正比，功率以轉(zhuǎn)速的三次方下降，與傳統(tǒng)供水方式閥門節(jié)流控制相比，可以大幅度降低能耗，本系統(tǒng)節(jié)能效果明顯。關(guān)鍵詞:恒壓供水組態(tài)監(jiān)控PLC變頻器ABSTRACTInthispaper,constantpressurepumpsinthehigh-risebuildingwatersupplysystemsinthePLCandfrequencycontrol,andmonitortheconfigurationdesignprocess.Systemuseshydraulicpressuretransmitterforcontinuouswatersupplytesting,todetectthepressuresignalaftertheconversiontoelectricalsignalstotheprogrammablelogiccontroller(PLC)andtheinverter.PLCasacorecontrolmechanism,ontheonehandtocontrolthepeaktransducerandpumpupthework,ontheotherhand,connectedwiththehostcomputer,runningonthesystemtoachievetheconfigurationmonitoring;inverterthroughitsregulationoftheinternaloperationsofthePIDfunction,transducerandpumpsconstitutetheimplementationofinstitutions,pressuretransmittertestingandfeedbackasabody,theformationofajointclosed-loopcontrolsystem.Thesystemusesafrequencyconverterthreedragpumpmotorstarterswitch,operationandspeed.Theuseofrecycledwaterpumpunitrun.PCsystemwithmonitor,PCandPLCconnection,completionofthesystemofdatacollectionandconditionmonitoring.System,thepressuretransmittercanbedetectedinreal-timepressurewatersupplynetworksandvaluebacktothePLCandinverter,inverterP1Dcontrolstrategiesusingreal-timeadjustmentofpumpspeed(frequency),changeitsflow,inordertoachieveconstantpressurewatersupply.Asinglepumpoperatingconditionsthroughtheregulationofthepowerinvertertochangethefrequencyftochangethemotorspeedn,inordertochangethepumpflowQtoachieve.Analysisofpumppowerconsumptioncomparison,onecanseetheuseofVVVFinvertertoachieveconstantpressurewatersupply,whenthepumpmotorspeedtoreducetrafficflowandspeedindirectproportiontothepowersidetospeedthedeclineinthethreetraditionalmethodsofwatersupplyvalveexpenditurecomparedtothedoorcontrol,cangreatlyreduceenergyconsumption,energy-savingeffectofthesystem.

KEYWORDS:Watersupply,constantpressurewatersupply,PLC目錄摘要 1Abstract 2目錄3第一章總體方案設(shè)計(jì)51.1設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求51.1.1設(shè)計(jì)的目標(biāo)51.1.2任務(wù)要求51.2控制方案的選定51.2.1控制方案51.2.2變頻恒壓供水系統(tǒng)控制流程6第二章硬件設(shè)計(jì)和選型72.1硬件設(shè)計(jì)72.1.1PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則62.1.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行62.1.3PLC控制系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)82.2PLC的選型92.3變頻器選型122.4電機(jī)及水泵選型132.5遠(yuǎn)傳壓力表選型152.6觸摸屏的選型152.7系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)16第三章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)183.1系統(tǒng)運(yùn)行流程183.2PLC程序設(shè)計(jì)18第四章組態(tài)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)194.1組態(tài)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)194.2主畫面設(shè)計(jì)19參考文獻(xiàn)21附錄A22附錄B32總結(jié)33致謝34第一章總體方案設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求1.1.1設(shè)計(jì)的目標(biāo)：本課題的任務(wù)是設(shè)計(jì)一套具有計(jì)算機(jī)監(jiān)控功能的高層建筑物恒壓供水系統(tǒng)的控制部分，該設(shè)計(jì)主要針對(duì)高層建筑物供水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)供水量隨著用戶用水量的增減而實(shí)時(shí)增減，但須保持供水水壓恒定。計(jì)算機(jī)監(jiān)控部分，主要實(shí)現(xiàn)供水水壓設(shè)定和系統(tǒng)運(yùn)行情況的動(dòng)態(tài)顯示。1.1.2任務(wù)要求：1、供水對(duì)象為一棟45米高、180戶居民的住宅樓，需考慮生活、消防用水；2、當(dāng)用戶用水量變化時(shí)，要求系統(tǒng)供水壓力波動(dòng)在±2％之內(nèi)；3、在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上可以設(shè)定系統(tǒng)供水壓力，可以顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。1.2控制方案1.2.1控制方案根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)要求,本系統(tǒng)采用目前較為先進(jìn)的交流變頻調(diào)速恒壓供水的控制方案。控制系統(tǒng)組成框圖如圖1.1。系統(tǒng)由PLC、變頻器、水箱、供水機(jī)組、供水管網(wǎng)和各種傳感器、儀表組成。圖1-1控制示意圖圖2-2系統(tǒng)整體示意圖1.2.2變頻恒壓供水系統(tǒng)控制流程變頻恒壓供水系統(tǒng)控制流程如下:(l)系統(tǒng)通電，按照接收到有效的自控系統(tǒng)啟動(dòng)信號(hào)后，首先啟動(dòng)變頻器拖動(dòng)變頻泵M1工作，根據(jù)壓力變送器測(cè)得的用戶管網(wǎng)實(shí)際壓力和設(shè)定壓力的偏差調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，控制Ml的轉(zhuǎn)速，當(dāng)輸出壓力達(dá)到設(shè)定值，其供水量與用水量相平衡時(shí)，轉(zhuǎn)速才穩(wěn)定到某一定值，這期間Ml工作在調(diào)速運(yùn)行狀態(tài)。(2)當(dāng)用水量增加水壓減小時(shí)，壓力變送器反饋的水壓信號(hào)減小，偏差變大，PLC的輸出信號(hào)變大，變頻器的輸出頻率變大，所以水泵的轉(zhuǎn)速增大，供水量增大，最終水泵的轉(zhuǎn)速達(dá)到另一個(gè)新的穩(wěn)定值。反之，當(dāng)用水量減少水壓增加時(shí)，通過壓力閉環(huán)，減小水泵的轉(zhuǎn)速到另一個(gè)新的穩(wěn)定值。(3)當(dāng)用水量繼續(xù)增加，變頻器的輸出頻率達(dá)到上限頻率50Hz時(shí)，若此時(shí)用戶管網(wǎng)的實(shí)際壓力還未達(dá)到設(shè)定壓力，并且滿足增加水泵的條件時(shí)，在變頻循環(huán)式的控制方式下，系統(tǒng)將在PLC的控制下自動(dòng)投入水泵M2(變速運(yùn)行)，同時(shí)變頻泵M1做工頻運(yùn)行，系統(tǒng)恢復(fù)對(duì)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，直到水壓達(dá)到設(shè)定值為止。如果用水量繼續(xù)增加，滿足增加水泵的條件，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，將另一臺(tái)工頻泵M3投入運(yùn)行，變頻器輸出頻率達(dá)到上限頻率50Hz時(shí)，壓力仍未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出水壓超限報(bào)警。(4)當(dāng)用水量下降水壓升高，變頻器的輸出頻率降至下限頻率，用戶管網(wǎng)的實(shí)際水壓仍高于設(shè)定壓力值，并且滿足減少水泵的條件時(shí)，系統(tǒng)將工頻泵M2關(guān)掉，恢復(fù)對(duì)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，使壓力重新達(dá)到設(shè)定值。當(dāng)用水量繼續(xù)下降，并且滿足減少水泵的條件時(shí)，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，將另一臺(tái)工頻泵M3關(guān)掉。第二章硬件設(shè)計(jì)和選型2.1硬件設(shè)計(jì)2.1.1PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則：（1）應(yīng)最大限度地滿足機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程的控制要求；（2）確保控制系統(tǒng)安全可靠；（3）力求控制簡(jiǎn)單、實(shí)用、合理；（4）系統(tǒng)應(yīng)留有一定余量。1.設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容：（1）根據(jù)被控對(duì)象的工藝擬定控制系統(tǒng)的控制功能及目標(biāo)；（2）細(xì)化控制系統(tǒng)的各類技術(shù)要求；（3）選型及硬件配置；（4）編制I/O分配表，繪制PLC系統(tǒng)及其現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的接線圖；（5）依據(jù)軟件說明書，編制PLC應(yīng)用程序；（6）編寫設(shè)計(jì)說明書和系統(tǒng)使用說明書、操作規(guī)則等；（7）系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和投運(yùn)。2.設(shè)計(jì)的基本步驟：（1）分析被控對(duì)象并提出控制要求；（2）確定輸入輸出設(shè)備；（3）選擇PLC機(jī)型；（4）分配I/O點(diǎn)并設(shè)計(jì)PLC外圍硬件電路；（5）程序設(shè)計(jì)和程序模擬調(diào)試；（6）硬件實(shí)施主要進(jìn)行控制臺(tái)等硬件的設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)施工；（7）聯(lián)機(jī)調(diào)試；（8）根據(jù)調(diào)試的最終結(jié)果編制技術(shù)文件。2.1.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)按以下流程進(jìn)行：圖2-1控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖2.1.3PLC控制系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)：基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)主電路圖如圖2.2所示：三臺(tái)電機(jī)分別為M1、M2、M3，它們分別帶動(dòng)水泵1#、2#、3#。接觸器KM1、KM3、KM5分別控制M1、M2、M3的工頻運(yùn)行；接觸器KM2、KM4、KM6分別控制M1、M2、M3的變頻運(yùn)行；FR1、FR2、FR3分別為三臺(tái)水泵電機(jī)過載保護(hù)用的熱繼電器；QS1、QS2、QS3、QS4分別為變頻器和三臺(tái)水泵電機(jī)主電路的隔離開關(guān)；FU為主電路的熔斷器。本系統(tǒng)采用三泵循環(huán)變頻運(yùn)行方式，即3臺(tái)水泵中只有1臺(tái)水泵在變頻器控制下作變速運(yùn)行，其余水泵在工頻下做恒速運(yùn)行。PLC中的模擬量模塊輸出模擬量,使變頻器變頻啟動(dòng)第一臺(tái)泵，即開關(guān)量KM2閉合。當(dāng)壓力變送器檢測(cè)到供水管網(wǎng)內(nèi)水壓持續(xù)達(dá)不到供水要求，即變頻器頻率大于等于45Hz且持續(xù)兩分鐘，則KM2斷開、KM1接通、KM4接通，第一臺(tái)泵公頻運(yùn)行，變頻啟動(dòng)第二臺(tái)泵。當(dāng)公頻泵連續(xù)運(yùn)行達(dá)24小時(shí)，PLC自動(dòng)停止該泵的運(yùn)行，同時(shí)啟動(dòng)第三臺(tái)泵。圖2-2變頻恒壓供水系統(tǒng)主電路圖三相電源經(jīng)低壓熔斷器、隔離開關(guān)接至變頻器的R、S、T端，變頻器的輸出端U、V、W通過接觸器的觸點(diǎn)接至電機(jī)。當(dāng)電機(jī)工頻運(yùn)行時(shí)，連接至變頻器的隔離開關(guān)及變頻器輸出端的接觸器斷開，接通工頻運(yùn)行的接觸器和隔離開關(guān)。主電路中的低壓熔斷器除接通電源外，同時(shí)實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)由相應(yīng)的熱繼電器FR實(shí)現(xiàn)。變頻和工頻兩個(gè)回路不允許同時(shí)接通。而且變頻器的輸出端絕對(duì)不允許直接接電源，故必須經(jīng)過接觸器的觸點(diǎn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)接通工頻回路時(shí)，變頻回路接觸器的觸點(diǎn)必須先行斷開。同樣從工頻轉(zhuǎn)為變頻時(shí)，也必須先將工頻接觸器斷開，才允許接通變頻器輸出端接觸器，所以KM1和KM2、KM3和KM4、KM5和KM6絕對(duì)不能同時(shí)動(dòng)作，相互之間必須設(shè)計(jì)可靠的互鎖。為監(jiān)控電機(jī)負(fù)載運(yùn)行情況，主回路的電流大小可以通過電流互感器和變送器將4~20mA電流信號(hào)送至上位機(jī)來(lái)顯示。同時(shí)可以通過通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接電壓表顯示線電壓。并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)利用同一個(gè)電壓表顯示不同相之間的線電壓。初始運(yùn)行時(shí)，必須觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，使之符合要求。如果轉(zhuǎn)向相反，則可以改變電源的相序來(lái)獲得正確的轉(zhuǎn)向。系統(tǒng)啟動(dòng)、運(yùn)行和停止的操作不能直接斷開主電路(如直接使熔斷器或隔離開關(guān)斷開)，而必須通過變頻器實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)和軟停。為提高變頻器的功率因數(shù)，必須接電抗器。當(dāng)采用手動(dòng)控制時(shí)，必須采用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)或軟啟動(dòng)的方式以降低電流，本系統(tǒng)采用軟啟動(dòng)器。2.2PLC的選型可編程控制器（ProgrammableLogicController）是計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)相結(jié)合而開發(fā)的一種適用工業(yè)環(huán)境的新型通用自動(dòng)控制裝置，是作為傳統(tǒng)繼電器的替換產(chǎn)品而出現(xiàn)的。它采用一種可編程的存儲(chǔ)器，在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來(lái)控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。PLC是該控制系統(tǒng)的核心部件，合理選擇PLC對(duì)于保證整個(gè)控制系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)和質(zhì)量至關(guān)重要的。選擇PLC應(yīng)包括PLC機(jī)型、容量等的選擇。1、PLC機(jī)型選擇機(jī)型選擇的基本原則是在滿足控制功能要求的前提下，保證系統(tǒng)工作可靠，維護(hù)使用方便及最佳的性能價(jià)格比。（1）結(jié)構(gòu)合理對(duì)于工藝比較固定，環(huán)境條件較好，維修量較小的場(chǎng)合，選用整體式結(jié)構(gòu)的PLC。（2）功能強(qiáng)弱適當(dāng)對(duì)于開關(guān)量控制的工程項(xiàng)目，若控制速度要求不高，一般選用低檔的PLC。2、PLC容量的選擇PLC容量主要是指是PLC的I/O點(diǎn)數(shù)，I/O點(diǎn)數(shù)也應(yīng)留有適當(dāng)裕量。由于目前I/O點(diǎn)數(shù)較多的PLC價(jià)格也較高，若備用的1/O點(diǎn)是數(shù)量太多，將使成本增加。根據(jù)被控對(duì)象的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的總點(diǎn)數(shù)，并考慮到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，通常1/0點(diǎn)數(shù)按實(shí)際需要的考慮留10%-15%點(diǎn)數(shù)備用量。根據(jù)系統(tǒng)要求和功能，PLC選用三菱公司的FX2N系列FX2N-48MR-001，F(xiàn)X2N-48MR具有豐富的可靈活配置的硬件資源：內(nèi)含時(shí)鐘、PID運(yùn)算、高速計(jì)數(shù)器、顯示器、AC/DC/繼電器內(nèi)置數(shù)字I/O（24路開關(guān)量輸入，24路繼電器輸出），另配置FX0N-4AD模擬量模塊，F(xiàn)X2N-485-BD通信模塊。SC-09通信編程器，采用RS485網(wǎng)絡(luò)通信。該型號(hào)的PLC的實(shí)物圖如下：圖2-3PLC實(shí)物圖選FX2N-48MR-001型，技術(shù)參數(shù)如下表所示：表2-1PLC說明書項(xiàng)目規(guī)格備注運(yùn)轉(zhuǎn)控制方式通過儲(chǔ)存的程序周期運(yùn)轉(zhuǎn)I/O控制方法批次處理方法(當(dāng)執(zhí)行END指令時(shí))I/O指令可以刷新運(yùn)轉(zhuǎn)處理時(shí)間基本指令：0.8μs/指令

應(yīng)用指令：1.52至幾百μs/指令編程語(yǔ)言邏輯梯形圖和指令清單使用步進(jìn)梯形圖能生成SFC類型程序程式容量8000步內(nèi)置使用附加寄存盒可擴(kuò)展到16000步指令數(shù)目基本順序指令：27

步進(jìn)梯形指令：2

應(yīng)用指令：128最大可用298條應(yīng)用指令I(lǐng)/O配置最大硬體I/O配置點(diǎn)256，依賴于用戶的選擇（最大軟件可設(shè)定地址輸入256、輸出256）輔助繼電器

（M線圈）一般500點(diǎn)M0至M499鎖定2572點(diǎn)M500至M3071特殊256點(diǎn)M8000至M8255狀態(tài)繼電器

（S線圈）一般490點(diǎn)S0至S499鎖定400點(diǎn)S500至S899初始10點(diǎn)S0至S9信號(hào)報(bào)警器100點(diǎn)S900至S999定時(shí)器（T）100毫秒范圍：0至3276.7秒200點(diǎn)T0至T19910毫秒范圍：0至327.67秒46點(diǎn)T200至T2451毫秒保持型范圍：0至32.767秒4點(diǎn)T246至T249100毫秒范圍：0至3276.7秒6點(diǎn)T250至T255計(jì)數(shù)器（C）一般16位范圍：0至32767數(shù)200點(diǎn)C0至C199

類型：16位上計(jì)數(shù)器鎖定16位100點(diǎn)（子系統(tǒng)）C100至C199

類型：16位上計(jì)數(shù)器一般32位15點(diǎn)C200至C219

類型：16位上/下計(jì)數(shù)器鎖定32位15點(diǎn)C220至C234

類型：16位上/下計(jì)數(shù)器高速計(jì)數(shù)器

（C）單相范圍：-2147483648至+2147483647數(shù)

一般規(guī)則：選擇組合計(jì)數(shù)頻率不大于20KHz的計(jì)數(shù)器組合

注意所有的計(jì)數(shù)器鎖定C235至C2406點(diǎn)單相c/w起始

停止輸入C241至C2455點(diǎn)雙相C246至C2505點(diǎn)A/B相C251至C2555點(diǎn)數(shù)據(jù)寄存器

（D）一般200點(diǎn)D0至D199

類型：32位元件的16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器對(duì)鎖定7800點(diǎn)D200至D7999

類型：32位元件的16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器對(duì)文件寄存器7000點(diǎn)D1000至D7999通過14塊500程式步的參數(shù)設(shè)置

類型：16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器特殊256點(diǎn)從D8000至D8255

類型：16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器變址16點(diǎn)V0至V7以及Z0至Z7

類型：16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器指標(biāo)

（P）用于CALL128點(diǎn)P0至P127用于中斷6輸入點(diǎn)、3定時(shí)器、6計(jì)數(shù)器100*至150*和16*至18*

(上升觸發(fā)*=1，下降觸發(fā)*=0，**=時(shí)間(單位：毫秒))嵌套層次用于MC和MRC時(shí)8點(diǎn)N0至N7常數(shù)十進(jìn)位K16位：-32768至+32768

32位：-2147483648至+2147483647十六進(jìn)位H16位：0000至FFFF

32位：00000000至FFFFFFFF浮點(diǎn)32位：±1.175*10-38，±3.403*10-38（不能直接輸入）2.3變頻器選型變頻器的選擇包括變頻器的型式選擇、容量選擇和變頻器箱體結(jié)構(gòu)的選擇三個(gè)方面。其總的原則是首先保證可靠地滿足工藝要求，再盡可能節(jié)省資金。1、變頻器的型式選擇根據(jù)控制功能可將通用變頻器分為三種類:普通功能型U/F控制變頻器、具有轉(zhuǎn)矩控制功能的高性能U/F控制變頻器知矢量控制高性能型變頻器。變頻器類型的選擇要根據(jù)負(fù)載的要求進(jìn)行。對(duì)于風(fēng)機(jī)，泵類等平方轉(zhuǎn)矩，低速負(fù)載轉(zhuǎn)矩較小，通?？蛇x擇普通功能型的變頻器。在變頻器選型前應(yīng)掌握傳動(dòng)系統(tǒng)的以下參數(shù):（1）電動(dòng)機(jī)的極數(shù)。一般電動(dòng)機(jī)極數(shù)以不多于4極為宜，否則變頻器容量要適當(dāng)加大；（2）轉(zhuǎn)矩特性。在同等電動(dòng)機(jī)功率情況下，相對(duì)于高過載轉(zhuǎn)矩模式，變頻器規(guī)格可以降額選?。唬?）電磁兼容性。為減少主電源千擾，使用時(shí)可在中間或變頻器輸入電路中增加電抗器，或安裝前置隔離變壓器。一般當(dāng)電動(dòng)機(jī)與變頻器距離超過50m時(shí)，應(yīng)在它們中間串入電抗器、濾波器或采用屏蔽防護(hù)電纜。變頻器的選型應(yīng)滿足以下條件:（1）電壓等級(jí)與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)相符；（2）額定電流為所驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)額定電流的1.1～1.5倍；（3）根據(jù)被驅(qū)動(dòng)設(shè)備的負(fù)載特性選擇變頻器的控制方式；2、變頻器容量選擇變頻器的容量可從三個(gè)角度表述:額定電流、可用電動(dòng)機(jī)功率和額定容量。其中后兩項(xiàng)變頻器生產(chǎn)廠家由本國(guó)或本公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)給出，或隨變頻器輸出電壓而降低，都很難確切表達(dá)變頻器的能力。選擇變頻器時(shí)，只有變頻器的額定電流量是一個(gè)反映半導(dǎo)體變頻器裝置負(fù)載能力的關(guān)鍵量。負(fù)載電流不超過變頻器額定電流是選擇變頻器容量的基本原則。變頻器的額定功率指的是它適用的4級(jí)交流異步電動(dòng)機(jī)的功率。由于同容量電動(dòng)機(jī)，其極數(shù)不同，電動(dòng)機(jī)額定電流不同。隨著電動(dòng)機(jī)極數(shù)的增多，電動(dòng)機(jī)額定電流增大。變頻器的容量選擇不能以電動(dòng)機(jī)額定電流為依據(jù)。同時(shí)，對(duì)于原來(lái)采用變頻器的改造項(xiàng)目，變頻器的容量選擇也不能以電動(dòng)機(jī)額定電流為依據(jù)。這是因?yàn)?，電?dòng)機(jī)的容量選擇在考慮最大負(fù)載，富裕系數(shù)，電動(dòng)機(jī)規(guī)格等因素，往往電動(dòng)機(jī)的容量富裕較大，工業(yè)用電動(dòng)機(jī)常常在50%～60%額定負(fù)荷下運(yùn)行。若以電動(dòng)機(jī)額定電流為依據(jù)來(lái)選擇變頻器的容量，留有富裕量太大，造成經(jīng)濟(jì)上浪費(fèi)，而可靠性并沒有因此而得到提高。變頻器與電動(dòng)機(jī)的匹配主要是電動(dòng)機(jī)的額定電壓及電流，如果電動(dòng)機(jī)額定電流小于同功率的變頻器額定電流，一般來(lái)說用同等功率的就足夠了，但如果大了，只好用大一級(jí)的變頻器。對(duì)于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，變頻器的容量選擇應(yīng)以變頻器的額定電流大于電動(dòng)機(jī)的最大正常工作電流1.1倍為原則，這樣可以最大限度地節(jié)約資金。在選用變頻器時(shí)除了考慮技術(shù)性和可靠性外還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性，一般不要留有太大功率余量，變頻器與電動(dòng)機(jī)兩者的功率應(yīng)相匹配，不但經(jīng)濟(jì)性好而且輸出波型更好。3.變頻器箱體結(jié)構(gòu)的選用變頻器的箱體結(jié)構(gòu)要與環(huán)境條件相適應(yīng)，即必須考慮溫度，濕度，粉塵，酸堿度，腐蝕性氣體等因素，這些因素與能否長(zhǎng)期安全、可靠運(yùn)行有很大的關(guān)系。常見有下列幾種結(jié)構(gòu)類型可供設(shè)計(jì)中選用:（1）敞開型IP00。本身無(wú)機(jī)箱，適合裝在電控箱內(nèi)或電氣室內(nèi)的屏，盤，架上，尤其是多臺(tái)變頻器集中使用，選用這種型式較好，但環(huán)境條件要求較高；（2）封閉IP20。適用一般用途，可用于有少量粉塵或少許溫度、濕度變化的場(chǎng)合；（3）密閉型IP65。適用環(huán)境條件差，有水，塵及一定腐蝕氣體的場(chǎng)合。根據(jù)以上理論，選用三菱FR-A700系列變頻器。該變頻器采用先進(jìn)磁通矢量控制方式，實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)調(diào)整功能，調(diào)速比可達(dá)1：120（0.5～60Hz）；可拆御風(fēng)扇和接線端子，維護(hù)方便；柔性PWM，實(shí)現(xiàn)更低噪音運(yùn)行；內(nèi)置RS485通信口，可插擴(kuò)展卡符合全世界主要通信標(biāo)準(zhǔn)；PID等各種功能適合各種應(yīng)用場(chǎng)合。應(yīng)用三菱FR-A700系列變頻器內(nèi)置PID功能的PLC控制恒壓供水系統(tǒng)，效率高，損耗小，調(diào)速供水節(jié)能效果突出，運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，體現(xiàn)了變頻調(diào)速恒壓供水的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，取代了水塔、水箱、氣壓罐等，實(shí)現(xiàn)恒壓供水，成為供水網(wǎng)的換代產(chǎn)品。圖2-4變頻器實(shí)物圖2.4電機(jī)及水泵選型使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚(yáng)程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數(shù)的要求。必須滿足介質(zhì)特性的要求。對(duì)輸送易燃、易爆有毒或貴重介質(zhì)的泵，要求軸封可靠或采用無(wú)泄漏泵，如磁力驅(qū)動(dòng)泵、隔膜泵、屏蔽泵、對(duì)輸送腐蝕性介質(zhì)的泵，要求對(duì)流部件采用耐腐蝕性材料，如AFB不銹鋼耐腐蝕泵，CQF工程塑料磁力驅(qū)動(dòng)泵。對(duì)輸送含固體顆粒介質(zhì)的泵，要求對(duì)流部件采用耐磨材料，必要時(shí)軸封用采用清潔液體沖洗。

機(jī)械方面可靠性高、噪聲低、振動(dòng)小。

經(jīng)濟(jì)上要綜合考慮到設(shè)備費(fèi)、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)、維修費(fèi)和管理費(fèi)的總成本最低。

離心泵具有轉(zhuǎn)速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸液無(wú)脈動(dòng)、性能平穩(wěn)、容易操作和維修方便等特點(diǎn)。因此除以下情況外，應(yīng)盡可能選用離心泵：有計(jì)量要求時(shí)，選用計(jì)量泵；揚(yáng)程要求很高，流量很小且無(wú)合適小流量高揚(yáng)程離心泵可選用時(shí)，可選用往復(fù)泵，如汽蝕要求不高時(shí)也可選用旋渦泵；揚(yáng)程很低，流量很大時(shí)，可選用軸流泵和混流泵；介質(zhì)粘度較大（大于650~1000mm2/s）時(shí)，可考慮選用轉(zhuǎn)子泵或往復(fù)泵（齒輪泵、螺桿泵）；介質(zhì)含氣量75%，流量較小且粘度小于37.4mm2/s時(shí)，可選用旋渦泵；對(duì)啟動(dòng)頻繁或灌泵不便的場(chǎng)合，應(yīng)選用具有自吸性能的泵，如自吸式離心泵、自吸式旋渦泵、氣動(dòng)（電動(dòng)）隔膜泵。

選型依據(jù)泵選型應(yīng)根據(jù)工藝流程，給排水要求，從五個(gè)方面加以考慮，既液體輸送量、裝置揚(yáng)程、液體性質(zhì)、管路布置以及操作運(yùn)轉(zhuǎn)條件等。流量是選泵的重要性能數(shù)據(jù)之一，它直接關(guān)系到整個(gè)裝置的的生產(chǎn)能力和輸送能力。如設(shè)計(jì)院工藝設(shè)計(jì)中能算出泵正常、最小、最大三種流量。選擇泵時(shí)，以最大流量為依據(jù)，兼顧正常流量，在沒有最大流量時(shí)，通?？扇≌Ａ髁康?.1倍作為最大流量。裝置系統(tǒng)所需的揚(yáng)程是選泵的又一重要性能數(shù)據(jù)，一般要用放大5%—10%余量后揚(yáng)程來(lái)選型。液體性質(zhì)，包括液體介質(zhì)名稱，物理性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)和其它性質(zhì)，物理性質(zhì)有溫度c密度d，粘度u，介質(zhì)中固體顆粒直徑和氣體的含量等，這涉及到系統(tǒng)的揚(yáng)程，有效氣蝕余量計(jì)算和合適泵的類型：化學(xué)性質(zhì)，主要指液體介質(zhì)的化學(xué)腐蝕性和毒性，是選用泵材料和選用那一種軸封型式的重要依據(jù)。裝置系統(tǒng)的管路布置條件指的是送液高度送液距離送液走向，吸如側(cè)最低液面，排出側(cè)最高液面等一些數(shù)據(jù)和管道規(guī)格及其長(zhǎng)度、材料、管件規(guī)格、數(shù)量等，以便進(jìn)行系統(tǒng)揚(yáng)程計(jì)算和汽蝕余量的校核。操作條件的內(nèi)容很多，如液體的操作T飽和蒸汽力P、吸入側(cè)壓力PS（絕對(duì)）、排出側(cè)容器壓力PZ、海拔高度、環(huán)境溫度操作是間隙的還是連續(xù)的、泵的位置是固定的還是可移的。我國(guó)人均日用水量155L。180戶，平均一戶4人。則這一天總用水為：155×180×4÷1000=111.6m3..考慮到其他一些因素。在這里我們選擇120m3.考慮到高峰期在中午12點(diǎn)到下午2點(diǎn)。晚上7點(diǎn)到10點(diǎn)這五個(gè)小時(shí)。則水泵的最大流量應(yīng)為24m3/h.由于樓高45米。揚(yáng)程可以選擇60米的。即選擇：50LG24-20×3水泵。產(chǎn)品型號(hào)：50LG24-20×3主要材質(zhì)：鑄鐵配管口徑：50mm產(chǎn)品流量：24m3/h最大揚(yáng)程：60m產(chǎn)品轉(zhuǎn)速：2950r/min適用電壓：0v主要參數(shù)如下：一產(chǎn)品概述：LG型高層建筑給水泵，系立式單吸多級(jí)分段式離心泵，供輸送常溫清水及物理化學(xué)性質(zhì)類似于清水的液體。LG系列泵為立式安裝，電機(jī)軸與泵軸通過爪型聯(lián)軸器連接，具有結(jié)構(gòu)緊湊，噪音低，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。本產(chǎn)品全部采用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和優(yōu)化處理，公司擁有雄厚的技術(shù)力量，豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和完善的檢測(cè)手段，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定可靠。二使用范圍：主要應(yīng)用于高層建筑供水，也可應(yīng)用于廠礦，企業(yè)給排水以及低壓鍋爐循環(huán)水。三產(chǎn)品特點(diǎn)：1水力模型先進(jìn)，效率高，范圍廣。2更少的運(yùn)行和維修費(fèi)用，采用優(yōu)質(zhì)機(jī)械密封，耐磨損，無(wú)泄漏，使用壽命長(zhǎng)，故障率低，具有更少的運(yùn)行維修費(fèi)用。3獨(dú)特部件，降低噪音；獨(dú)特的水力部件設(shè)計(jì)，良好的過流性能，最大地減少噪音。4立式結(jié)構(gòu)，占地面積小。四技術(shù)參數(shù)；流量：3.0-50m3/h;揚(yáng)程：20-150m;功率：0.75-30kw;轉(zhuǎn)速：2900r/min;溫度范圍：0-80；工作壓力：1.2mpa；圖2-5水泵示意圖2.5遠(yuǎn)傳壓力表選型壓力傳感器和壓力變送器是將水管中的壓力信號(hào)變成1～5V或4～20mA的模擬量信號(hào)，作為模擬輸入模塊(A/D模塊)的輸入，在選擇時(shí)，為了防止傳輸過程中的干擾與損耗，我們采用4-20mA輸出壓力變送器。在運(yùn)行過程中，當(dāng)壓力傳感器和壓力變送器出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)有可能開啟所有的水泵，而此時(shí)的用水量又達(dá)不到，這就使水管中的水壓上升，為了防止爆管和超高水壓損壞家中的用水設(shè)備(熱水器、抽水馬桶等)，本文中的供水系統(tǒng)使用電極點(diǎn)壓力表的壓力上限輸出，作為PLC的一個(gè)數(shù)字量輸入，當(dāng)壓力超出上限時(shí)，關(guān)閉所有水泵并進(jìn)行報(bào)警輸出。本系統(tǒng)采用杭州市富陽(yáng)儀川儀表有限公司生產(chǎn)的YTT-150型差動(dòng)遠(yuǎn)傳壓力表，此表適用于測(cè)量對(duì)鋼及銅合金不起腐蝕作用的液體、蒸汽和氣體等介質(zhì)的壓力。因?yàn)樵趦x表內(nèi)部設(shè)置一個(gè)滑線電阻式發(fā)送器，故可把被測(cè)值以電量值傳至遠(yuǎn)離測(cè)量點(diǎn)的二次儀表上，以實(shí)現(xiàn)集中檢測(cè)和遠(yuǎn)距離控制。此外，YTT-150型差動(dòng)遠(yuǎn)傳壓力表既可對(duì)所測(cè)壓力作現(xiàn)場(chǎng)指示又能轉(zhuǎn)換為0～10mA?DC或4～20mA?DC的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出，便于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。本儀表由一個(gè)彈簧壓力表和一個(gè)電位器式發(fā)送器組成。儀表機(jī)械部分的作用原理與一般彈簧管壓力表相同。由于電位器設(shè)置在齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，因此當(dāng)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的扇形齒輪產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，固定在扇形齒輪軸上的電刷也相應(yīng)地在滑線電阻上滑行，從而使被測(cè)壓力的變化轉(zhuǎn)換為電阻值的變化，傳至二次儀表上，指示出相應(yīng)的壓力值，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)儀表也指示相應(yīng)的壓力值。電位器的技術(shù)數(shù)據(jù)：1、精確度等級(jí)：1.52、發(fā)送器起始電阻值：3～20Ω3、發(fā)送器滿度電阻值：340～400Ω4、發(fā)送器接線端外加電壓不大于6V5、使用環(huán)境條件：-40～60℃，相對(duì)濕度不大于85%，且震動(dòng)和被測(cè)（控）介質(zhì)的急劇脈6、溫度影響：使用溫度偏離20±5℃時(shí)，其溫度附加誤差不大于0.4%/10℃7、重量：1.2kg圖2-6壓力表示意圖2.6觸摸屏的選型觸摸屏是本系統(tǒng)的人機(jī)界面，通過觸摸屏我們可以和系統(tǒng)進(jìn)行信息交流。觸摸屏可以對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行流程、水泵運(yùn)行電流、變頻器的輸出頻率、輸出電壓以及系統(tǒng)報(bào)警情況進(jìn)行顯示；同時(shí)通過觸摸屏我們可以進(jìn)行壓力的設(shè)定、選擇系統(tǒng)的運(yùn)行方式(自動(dòng)/手動(dòng))、泵的運(yùn)行方式(正常運(yùn)行/檢修)，所以我們?cè)谶x擇觸摸屏?xí)r，要考慮它與PLC通訊情況，另外也要考慮一下價(jià)格和適用范圍，觸摸屏可以選MCGS中的TPC7062K型號(hào)。圖2-7觸摸屏示意圖2.7系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)2.7.1系統(tǒng)控制電路4.1為電控系統(tǒng)控制電路圖。圖中SA為手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，SA打在1的位置為手動(dòng)控制狀態(tài)；打在2的狀態(tài)為自動(dòng)控制狀態(tài)。手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，可用按鈕SB1~SB6控制三臺(tái)水泵的啟/停；自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)在PLC程序控制下運(yùn)行。圖中的HL10為自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)電源指示燈。對(duì)變頻器頻率進(jìn)行復(fù)位是只提供一個(gè)干觸發(fā)點(diǎn)信號(hào)，本系統(tǒng)通過一個(gè)中間繼電器KA的觸點(diǎn)對(duì)變頻器進(jìn)行復(fù)頻控制。圖中的Y000~Y005及Y007~Y014為PLC的輸出繼電器觸點(diǎn)。1)手動(dòng)控制：手動(dòng)控制只在檢查故障原因時(shí)才會(huì)用到，便于電機(jī)故障的檢測(cè)與維修。單刀雙擲開關(guān)SA打至1端時(shí)開啟手動(dòng)控制模式，此時(shí)可以通過開關(guān)分別控制三臺(tái)水泵電機(jī)在工頻下的運(yùn)行和停止。SB1按下時(shí)由于KM2常閉觸點(diǎn)接通電路使得KM1的線圈得電，KM1的常開觸點(diǎn)閉合從而實(shí)現(xiàn)自鎖功能，電機(jī)M1可以穩(wěn)定的運(yùn)行在工頻下。只有當(dāng)SB2按下時(shí)才會(huì)切斷電路，KM1線圈失電，電機(jī)M1停止運(yùn)行。同理，可以通過按下SB3、SB5啟動(dòng)電機(jī)M2、M3，通過按下SB4、SB6來(lái)使電機(jī)M2、M3停機(jī)。（2）自動(dòng)控制：在正常情況下變頻恒壓供水系統(tǒng)工作在自動(dòng)狀態(tài)下。單刀雙擲開關(guān)SA打至2端時(shí)開啟自動(dòng)控制模式，自動(dòng)控制的工作狀況由PLC程序控制。Y000輸出1#水泵工頻運(yùn)行信號(hào)，Y001輸出1#水泵變頻運(yùn)行信號(hào)，當(dāng)Y000輸出1時(shí)，KM1線圈得電，1#水泵工頻運(yùn)行指示燈HL1點(diǎn)亮，同時(shí)KM1的常閉觸點(diǎn)斷開，實(shí)現(xiàn)KM1、KM2的電氣互鎖。當(dāng)Y001輸出1時(shí)，KM2線圈得電，1#水泵變頻運(yùn)行指示燈HL2點(diǎn)亮，同時(shí)KM2的常閉觸點(diǎn)斷開，實(shí)現(xiàn)KM2、KM1的電氣互鎖。同理，2#、3#水泵的控制原理也是如此。當(dāng)Y007輸出1時(shí)，水池水位上下限報(bào)警指示燈HL7點(diǎn)亮；當(dāng)Y014輸出1時(shí)，變頻器故障報(bào)警指示燈HL8點(diǎn)亮；當(dāng)Y011輸出1時(shí)，白天供水模式指示燈HL9點(diǎn)亮；當(dāng)Y012輸出1時(shí)，報(bào)警電鈴HA響起；當(dāng)Y013輸出1時(shí)，中間繼電器KA的線圈得電，常開觸點(diǎn)KA閉合使得變頻器的頻率復(fù)位；處于自動(dòng)控制狀態(tài)下，自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)電源指示燈HL10一直點(diǎn)亮。圖2-8系統(tǒng)控制電路圖第三章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)運(yùn)行流程系統(tǒng)上電，按照接收到有效的自控系統(tǒng)啟動(dòng)信號(hào)后，首先判斷是手動(dòng)控制還是自動(dòng)控制，如果是手動(dòng)系統(tǒng)將進(jìn)入手動(dòng)狀態(tài)；如果是自動(dòng)控制，PLC將啟動(dòng)一臺(tái)運(yùn)行時(shí)間最少的水泵，根據(jù)用戶管網(wǎng)實(shí)際壓力和設(shè)定壓力的誤差調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，控制水泵的轉(zhuǎn)速，當(dāng)輸出壓力達(dá)到設(shè)定值，其供水量與用水量相平衡時(shí)，轉(zhuǎn)速才穩(wěn)定到某一定值，這期間水泵工作在調(diào)速運(yùn)行狀態(tài)。在系統(tǒng)上電后，投入運(yùn)行前，系統(tǒng)將自動(dòng)檢測(cè)各個(gè)泵有無(wú)故障，并將無(wú)故障的泵投入到備使用狀態(tài)，在需要增泵時(shí)，系統(tǒng)將運(yùn)行時(shí)間數(shù)最少的泵投入運(yùn)行，在需要減泵時(shí)，系統(tǒng)將運(yùn)行時(shí)間數(shù)最多的泵停下。當(dāng)用水量增加水壓減小時(shí)，通過壓力閉環(huán)和恒壓控制器，增加水泵的轉(zhuǎn)速到另一個(gè)新的穩(wěn)定值，反之，當(dāng)用水量減少水壓增加時(shí)，通過壓力閉環(huán)和恒壓控制器，減小水泵的轉(zhuǎn)速到另一個(gè)新的穩(wěn)定值。當(dāng)用水量繼續(xù)增加，變頻器的輸出頻率達(dá)到上限頻率45Hz時(shí)，若此時(shí)用戶管網(wǎng)的實(shí)際壓力還未達(dá)到設(shè)定壓力，并且滿足增加水泵的條件時(shí)，系統(tǒng)將使用另一臺(tái)變頻器開啟一臺(tái)水泵。在變頻循環(huán)式的控制方式下，系統(tǒng)將通過變頻器使兩臺(tái)水泵轉(zhuǎn)速相同，系統(tǒng)恢復(fù)對(duì)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，直到水壓達(dá)到設(shè)定值為止。如果用水量繼續(xù)增加，滿足增加水泵的條件，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，并有新的水泵投入并聯(lián)運(yùn)行。當(dāng)最后一臺(tái)水泵投入運(yùn)行，變頻器輸出頻率達(dá)到上限頻率45Hz時(shí)，壓力仍未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出水壓超限報(bào)警。當(dāng)用水量下降水壓升高，變頻器的輸出頻率降至下限頻率，用戶管網(wǎng)的實(shí)際壓力水壓仍高于設(shè)定壓力值，并且滿足減少水泵的條件時(shí)，系統(tǒng)將運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的的那臺(tái)水泵關(guān)掉，同時(shí)通過變頻器調(diào)節(jié)其他水泵的轉(zhuǎn)速使他們以相同的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，恢復(fù)對(duì)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，使壓力重新達(dá)到設(shè)定值。當(dāng)用水量繼續(xù)下降，并且滿足減少水泵的條件時(shí)，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，直到剩下一臺(tái)變頻泵運(yùn)行為止。當(dāng)系統(tǒng)中只有最后一臺(tái)泵在工作，而泵的運(yùn)行頻率已降至下限頻率（20Hz）時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，保持供水水位。3.2PLC程序設(shè)計(jì)PLC運(yùn)行時(shí)，是通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來(lái)完成控制任務(wù)的，需要執(zhí)行眾多的操作，但CPU不可能同時(shí)去執(zhí)行多個(gè)操作，它只能按分時(shí)操作（串行工作）方式每一次執(zhí)行一個(gè)操作，按順序逐個(gè)執(zhí)行。由于CPU的運(yùn)算處理速度很快，所以從宏觀上來(lái)看，PLC外部出現(xiàn)的結(jié)果似乎是同時(shí)（并行）完成的。這種串行工作過程稱為PLC的掃描工作方式。用掃描工作方式執(zhí)行用戶程序時(shí)，掃描是從第一條程序開始，在無(wú)中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲(chǔ)順序的先后逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束。然后再?gòu)念^開始掃描執(zhí)行，周而復(fù)始重復(fù)運(yùn)行。第四章組態(tài)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)4.1組態(tài)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，如接收到的是讀寫錯(cuò)誤，則要求重發(fā)。如為寫成功，則開啟定時(shí)器1，定時(shí)采樣；如讀成功，接收到的是采樣數(shù)據(jù)則進(jìn)行顯示和調(diào)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)字處理，處理完畢發(fā)送頻率和設(shè)定壓力值，并開啟定時(shí)器2，等待響應(yīng)。

系統(tǒng)主窗體四個(gè)按鈕控件，分別為參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、啟動(dòng)和關(guān)閉系統(tǒng)。參數(shù)設(shè)置界面如圖4.3所示。用戶可根據(jù)實(shí)際情況修改壓力設(shè)定值。

主要控件功能包括:

(1)壓力設(shè)定值:壓力設(shè)定值范圍:0.30-0.60Mpa。

(2)校正系數(shù):主要是對(duì)壓力顯示進(jìn)行校正，使壓力顯示與壓力表顯示一致。

(3)復(fù)位按鈕:運(yùn)行中按下，將使系統(tǒng)重新啟動(dòng)，各參數(shù)回到初始設(shè)置。

(4)設(shè)定按鈕:在文本框輸入壓力設(shè)定值和校正系數(shù)后，按下此按鈕，壓力設(shè)定值和校正系數(shù)才能通過串口發(fā)送給下位機(jī)。4.2主畫面的設(shè)計(jì)圖4-1供水系統(tǒng)主畫面命令語(yǔ)言程序編寫：組態(tài)王需要在運(yùn)行時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的情況來(lái)進(jìn)行監(jiān)控。同時(shí)給下位機(jī)寫入運(yùn)行參數(shù)。具體的控制要求如下,我們根據(jù)控制要求編寫應(yīng)用程序。對(duì)總數(shù)為三臺(tái)泵的生活/消防雙恒壓供水系統(tǒng)的基本要求是：

（1）生活供水時(shí)系統(tǒng)低恒壓值運(yùn)行，消防供水時(shí)系統(tǒng)高恒壓值運(yùn)行，生活用水時(shí)用生活管道，消防用水時(shí)用消防管道，兩種供水方式走不一樣的管道；

（2）生活/消防各使用三臺(tái)泵，并根據(jù)各自的需要設(shè)定壓力，采取“先開先?！钡脑瓌t接入和退出；

（