毕业论文：PLC恒压供水变频调速组态监控 ㊣ 精品文档 值得下载

在用水量增大而调速泵的最大供水能力不足时，对供水量进行定量的补充。

信号检测在系统控制过程中，需要检测的信号包括自来水出水水压信号和报警信号水压信号它反映的是用户管网的水压值，它是恒压供水控制的主要反馈信号。

报警信号它反映系统是否正常运行，水泵电机是否过载变频器是否有异常。

该信号为开关量信号。

控制系统供水控制系统般安装在供水控制柜中，包括供水控制器系统变频器和电控设备三个部分。

供水控制器它是整个变频恒压供水控制系统的核心。

供水控制器直接对系统中的工况压力报警信号进行采集，对来自人机接口和通讯接口的数据信息进行分析实施控制算法，得出对执行机构的控制方案，通过变频调速器和接触器对执行机构即水泵进行控制。

变频器它是对水泵进行转速控制的单元。

变频器跟踪供水控制器送来的控制信号改变调速泵的运行频率，完成对调速泵的转速控制。

电控设备它是由组接触器保护继电器转换开关等电气元件组成。

用于在供水控制器的控制下完成对水泵的切换手自动切换等。

人机界面人机界面是人与机器进行信息交流的场所。

通过人机界面，使用者可以更改设定压力，修改些系统设定以满足不同工艺的需求，同时使用者也可以从人机界面上得知系统的些运行情况及设备的工作状态。

人机界面还可以对系统的运行过程进行监示，对报警进行显示。

通讯接口通讯接口是本系统的个重要组成部分，通过该接口，系统可以和组态软件以及其他的工业监控系统进行数据交换，同时通过通讯接口，还可以将现代先进的网络技术应用到本系统中来，例如可以对系统进行远程的诊断和维护等报警装置作为个控制系统，报警是必不可少的重要组成部分。

由于本系统能适用于不同的供水领域，所以为了保证系统安全可靠平稳的运行，防止因电机过载变频器报警电网过大波动供水水源中断出水超压泵站内溢水等等造成的故障，因此系统必须要对各种报警量进行监测，由判断报警类别，进行显示和保护动作控制，以免造成不必要的损失工作原理合上空气开关，供水系统投入运行。

将手动自动开关打到自动上，系统进入全自动运行状态，中程序首先接通，并起动变频器。

根据压力设定值根据管网压力要求设定与压力实际值来自于压力传感器的偏差进行调节，并输出频率给定信号给变频器。

变频器根据频率给定信号及预先设定好的加速时间控制水泵的转速以保证水压保持在压力设定值的上下限范围之内，实现恒压控制。

同时变频器在运行频率到达上限，会将频率到达信号送给，则根据管网压力的上下限信号和变频器的运行频率是否到达上限的信号，由程序判断是否要起动第台泵或第台泵。

当变频器运行频率达到频率上限值，并保持段时间，则会将当前变频运行泵切换为工频运行，并迅速起动下台泵变频运行。

此时会继续通过由远传压力表送来的检测信号进行分析计算判断，进步控制变频器的运行频率，使管压保持在压力设定值的上下限偏差范围之内。

增泵工作过程假定增泵顺序为泵。

开始时，泵电机在控制下先投入调速运行，其运行速度由变频器调节。

当供水压力小于压力预置值时变频器输出频率升高，水泵转速上升，反之下降。

当变频器的输出频率达到上限，并稳定运行后，如果供水压力仍没达到预置值，则需进入增泵过程。

在的逻辑控制下将泵电机与变频器连接的电磁开关断开，泵电机切换到工频运行，同时变频器与泵电机连接，控制泵投入调速运行。

如果还没到达设定值，则继续按照以上步骤将泵切换到工频运行，控制泵投入变频运行。

减泵工作过程假定减泵顺序依次为泵。

当供水压力大于预置值时，变频器输出频率降低，水泵速度下降，当变频器的输出频率达到下限，并稳定运行段时间后，把变频器控制的水泵停机，如果供水压力仍大于预置值，则将下台水泵由工频运行切换到变频器调速运行，并继续减泵工作过程。

如果在晚间用水不多时，当最后台正在运行的主泵处于低速运行时，如果供水压力仍大于设定值，则停机并启动辅泵投入调速运行，从而达到节能效果。

变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析在上面的工作流程中，我们提到当台调速水泵己运行在上限频率，此时管网的实际压力仍低于设定压力，此时需要增加恒速水泵来满足供水要求，达到恒压的目的。

当调速水泵和恒速水泵都在运行且调速水泵己运行在下限频率，此时管网的实际压力仍高于设定压力，此时需要减少恒速水泉来减少供水流量，达到恒压的目的。

那么何时进行切换，刁能使系统提供稳定可靠的供水压力，同时使机组不过于频繁的切换。

尽管通用变频器的频率都可以在范围内进行调节，但当它用在供水系统中，其频率调节的范围是有限的，不可能无限地增大和减小。

当正在变频状态下运行的水泵电机要切换到工频状态下运行时，只能在时进行。

由于电网的限制以及变频器和电机工作频率的限制在个计数脉冲后起动在变频电源下运行。

按下，断开，在个计数脉冲后起动在变频电源下运行。

按下，断开，在个计数脉冲后起动在工频电源下运行。

按下，断开，在个计数脉冲后起动在工频电源下运行。

按下，断开，在个计数脉冲后起动在工频电源下运行。

公用部分当热继电器断开系统报警。

电机只能在种频率下运行，当电机工频变频同时打开时将发出警报且电机停止运行。

辅助继电器，„依次控制输出继电器，„按下停止按钮，所有泵停止运行。

六组态软件组态软件，通用监控系统是套全中文工控组态软件，用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它能够在基于的各种位平台上运行，可以以的，或为操作系统通过对现场数据的采集处理，以动画显示，报警处理，流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，在自动有着广泛的应化领域用它功能齐全，便于方案设计。

为解决工程监控问题提供了丰富多样的手段，从设备驱动数据采集到数据处理报警处理流程控制动画显示报表输出曲线显示等各个环节，均有丰富的功能组件能快速完成多数简单工程项目的监控程序设计和运行操作。

用户可避开复杂的计算机软硬件问题，集中精力解决工程本身的问题组态配置出高性能高可靠性高度专业化的上位机监控系统。

具有功能完善操作简便可视性好可维护性强的突出特点。

组态软件的整体结构组态软件以下简称由组态环境和运行环境两个系统组成。

两部分互相，又紧密相关图组态软件的整体结构组态环境是生成用户应用系统的工作环境，由可执行程序支持，其存放于目录的子目录中。

用户在组态环境中完成动画设计设备连接编写控制流程编制工程打印报表等全部组态工作后，生成扩展名为的工程文件，又称为组态结果数据库，其与运行环境起，构成了用户应用系统，统称为工程。

工程的五大部分图的工程组成主控窗口是工程的主窗口或主框架。

在主控窗口中可以放置个设备窗口和多个用户窗口，负责调度和管理这些窗口的打开或关闭。

主要的组态操作包括定义工程的名称，编制工程菜单，设计封面图形，确定自动启动的窗口，设定动画刷新周期，指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。

设备窗口是连接和驱动外部设备的工作环境。

在本窗口内配置数据采集与控制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。

用户窗口本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面，诸如生成各种动画显示画面报警输出数据与曲线图表等。

实时数据库是工程各个部分的数据交换与处理中心，它将工程的各个部分连接成有机的整体。

在本窗口内定义不同类型和名称的变量，作为数据采集处理输出控制动画连接及设备驱动的对象。

运行策略本窗口主要完成工程运行流程的控制。

包括编写控制程序„脚本程序，选用各种功能构件，如数据提取历史曲线定时器配方操作多媒体输出等。

建立界面建立窗口在用户窗口中单击新建窗口按钮，建立窗口。

选中窗口，单击窗口属性，进入用户窗口属性设置。

将窗口名称改为变频恒压供水系统窗口标题改为变频恒压供水系统窗口位置选中最大化显示，其它不变，单击确认。

在用户窗口中，选中变频恒压供水系统，点击右键，选择下拉菜单中的设置为启动窗口选项，将该窗口设置为运行时自动加载的窗口。

图工程界面界面如图所示。

共有四个界面，分别是变频恒压供水系统变频恒压供水系统实时曲线变频恒压供水系统历史曲线和退出提示。

定义数据对象实时数据库是工程的数据交换和数据处理中心。

数据对象是构成实时数据库的基本单元，建立实时数据库的过程也就是定义数据对象的过程。

定义数据对象的内容主要包括指定数据变量的名称类型初始值和数值范围，确定与数据变量存盘相关的参数，如存盘的周期存盘的时间范围和保存期限等。

下面以数据对象水泵为例，介绍下定义数据对象的步骤单击工作台中的实时数据库窗口标签，进入实时数据库窗口页。

单击新增对象按钮，在窗口的数据对象列表中，增加新的数据对象，系统缺省定义的名称为等选中对象，按对象属性按钮，或双击选中对象，则打开数据对象属性设置窗口。

将对象名称改为水泵对象类型选择开关型在对象内容注释输入框内输入控制水泵启动停止的变量，单击确认。

图参数的设置过程按照此步骤，设置其他数据对象。

图参数的设置编辑界面编辑画面选中变频恒压供水系统窗口图标，单击动画组态，进入动画组态窗口，开始编辑画面。

图编辑界面对象元件的选择单击绘图工具箱中的插入元件图标，弹出对象元件库管理对话框，如图所示图对象元件库管理如上所示，在元件库中找到所需的元件组成下图所示的画面。

图监控界面与之间的连接通过上位机中的串行口设备和上的通讯单元编程口建立串行通讯连接，从而达到操作设备的目的。

的默认设置是只支持通信，所以要使用通信协议，必须事先用即的编程口通信，设置寄存器寄存器。

此次通过监控计算机的串行口读取存储区的数据，与建立连接。

的结构形式使其成为个与设备无关的系统，对于不同的硬件设备，只需定制相应的设备构件，放置到设备窗口中，并设置相关的属性，系统就可对这设备进行操作，而不需要对整个系统结构作任何改动。

添加设备设备必须挂接在串口父设备下，串口父设备在通用设备构件中。

串口父设备用来设置通信参数和通信端口。

通信参数必须设置成与的设置样。

否则就无法通信。

在设备窗口中双击设备窗口图标进入。

点击工具条中的工具箱图标，打开设备工具箱。

单击设备工具箱中的设备管理按钮，弹出如图所示窗口图设备管理窗口在可选设备列表中，双击通用设备。

双击串口通讯父设备，在下方出现串口通讯父设备图标。

双击串口通讯父设备图标，即可将串口通讯父设备添加到右测选定设备列表中。

选中