毕业设计论文PLC在城市供水系统中的应用

第1章 绪论1. 1引言本文介绍了采用可编程控制（Programmable Logic Controlle）PLC的城市供水系统，PLC的特点是1编程简单2可靠性高3通用性好4功能强使用方便5设计施工和调试周期短在工业生产过程的自动化控制领域得到了越来越广泛的应用。在城市供水系统中需要根据用水量及时调整电机的工作状态以满足用户的需求，可编程序控制器还具有很强的连网能力和很高的可靠性，不仅可以单机使用，而且可以与计算机结合组成集散式控制系统。随着社会的发展和进步，城市高层建筑的供水问题日益突出。以方面要求提高供水质量，不要因为压力的波动造成供水的障碍；另一方面要求保障供水的可靠性和安全性，在发生火灾时能可靠供水。针对这两方面的要求，新的供水方式和控制系统应运而生，这就是PLC控制的恒压无塔供水系统。恒压无塔供水系统包括生活用水的恒压控制和消防用水的恒压控制即双恒压系统。恒压供水保证了供水的质量，以PLC为主机的控制系统丰富了系统的控制功能，提高了系统的可靠性。本文在此介绍一种采用可编程控制器（PLC）对供水系统进行恒压控制的一种方法，其电路结构简单，投资少（可利用原有设施改造），监控系统不仅自动化程度高，还具有在线修改功能，灵活性强可推广使用1.2 工艺要求 对三泵生活/消防双恒压供水系统的基本要求是：（1）生活供水时，系统应低恒压值运行，消防供水时系统应高恒压值运行；（2）三台泵根据恒压的需要，采用“先开先停”的原则介入和退出；（3）在用水量小的情况下，如果一台泵连续运行的时间超过3H，则要切换到下一台泵，即系统具有“倒泵功能”，避免某一台泵工作时间过长；（4）三台泵在启动时要又软启动功能；1. 3本文的研究意义和内容1. 3. 1本文的研究意义生活中居民用水量随季节、昼夜、上下班的时间不同而有较大变化，因而经常出现供水用水的不平衡，主要表现在水压上，用水多而供水少则水压低，用水少而供水多则水压高。而传统的供水系统性能都不够好，已经不适应现代生活的应用，为了实现高质量的供水系统而设计了PLC恒压供水系统，PLC恒压供水系统具有供水质量高、灵活性强、耗电省、电机起制动平稳、占地面积少、原材料消耗省等优点，从而获得了广泛的应用。恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的，例如在某些生产过程中，若自来水供水压力不足或短时断水，可能会影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。又如当发生火警时，若供水压力不足或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以，某些用水区采用恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。1. 3. 2本文主要的研究内容：1. 恒压供水系统的基本构成；2. 系统控制要求；3. PLC模拟量控制单元的配置以及应用；4. 由“恒压”要求出发的工作泵组数量控制管理 第2章 PLC的概述2. 1 PLC的定义 最初，可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC。只能进行计数、定时及开关量的逻辑控制。1987年2月，国际电工委员会（IEC）对可编程控制器的定义是：可编程控制器是一种数学运算操作的电子系统，专为在工业环境下的应用而设计。它采用一类可编程序的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向拥护的指令，并通过数字式和模块式输入/输出，控制各种类型的机械和生产过程。可编程序控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩充功能的原则设计。2. 2 PLC的特点（1）可靠性高在I/O环节，PLC采用了光电隔离、滤波等多种措施。系统程序和大部分的用户程序都采用EPROM存储，一般PLC的平均无故障工作时间可达几万小时以上。（2） 控制功能强PLC采用的CUP一般是具有较强位处理功能的为处理机，为了增强其复杂的控制功能和连网通讯等管理功能，可以采用双CPU的运行方式，使其功能得到极大的增强。（3） 编程方便易学第一编程语言（梯形图）是一种图形编程语言，与多年来工业现场使用的电器控制图非常相似，理解方式也相同，非常适合现场人员学习。（4） 使用于恶劣的工作环境采用封装的方式，适合于各种震动、腐蚀、有毒气体等的应用场合。（5） 与外部设备连接方便采用统一接线方式的可坼装的活动端子排，提供不同的端子功能适合于多种电器规格。（6） 体积小、重量轻、功耗底。（7） 性价比高。（8） 模块化结构，扩展能力强根据现场的需要进行不同功能的扩展和组装，一种型号的PLC可用于控制从几个I/O点到几百个I/O点的控制系统。（9） 维修方便，功能更灵活程序的修改就以意味着功能的修改，因此功能的改变非常灵活。2. 3 PLC的组成（1）输入寄存器输入寄存器可按为进行寻址，每一为对应一个开关量，其值反映了开关量的状态，其值的改变由相互如开关量驱动，并保持一个扫描周期。CPU可以读其值，但是不可以写或进行修改。（2）输出寄存器输出寄存器的每一位都表明了PLC在下一个时间段的输出值，而程序循环执行开始时的输出寄存器的值，表明的是上一时间段的真实输出值，在程序执行过程中，CPU可以读其值，并作为条件参加控制，还可以修改其值，而中间的变换仅仅影响寄存器的值。只有程序执行到一个循环的尾部时的值才影响下一时间段的输出，即只有最后的修改才对输出接点的真实值产生影响。（3）存储器 存储器分为系统存储器和用户存储器。系统存储器存储的是系统程序，它是由厂家开发固化好了的，用户不能修改，PLC要在系统程序的管理下运行。用户存储器中存放的是用户程序和运行所需要的资源，I/O寄存器的值作为条件决定着存储器中的程序如何被执行，从而完成复杂的控制功能。（4）CUP单元CUP单元控制着I/O寄存器的读、写时序，以及对存储器单元中的程序的解释执行工作，是PLC的大脑。（5）其他单元接口其他单元接口用语提供PLC与其他设备和模块进行连接通信的物理条件输出电路输出寄存器输入寄存器输入电路系统寄存器用户寄存器PLC其它接口电路图2.1 PLC的组成24 PLC中的存储器PLC中的存储器按用途分为系统程序存储器、用户程序存储器以及工作数据存储器。（1）系统程序存储器中存放的是厂家根据其选用的PLC的指令的系统编写的系统程序，它决定了PLC的功能，用户不能更改其内容。 （2）用户程序存储器用来存储根据控制要求而编制的用户应用程序。 （3）用来存储工作数据的区域称为工作数据区。25 PLC的编程语言PLC的硬件系统中，与PLC的编程应用关系最直接的要算数据存储器。计算机运行处理的是数据，数据存储在存储区中，找到待处理的数据一定要知道数据的存储地址。PLC和其他的计算机一样，为了使用方便，数据存储器都作了分区，为了每个存储单元编排了地址，并且经机内系统程序为每个存储单元赋予了不同的功能，形成了专用的存储元件。这就是前面提到过的编程的“软”元件。为了理解方便，PLC的编程元件用“继电器”命名， 认为它们象继电器一样具有线圈以及触点，并且线圈得电，触点动作。当然这个线圈和触点只是假象，所谓线圈得电不过是存储单元置1，线圈失电，不过就是存储单元置0，也正因为如此，我们称之为“软”元件。但是这种“软”继电器也有个突出的好处，可以认为它们具有无数多对动合动断触点，因此每取用一次它的触点，不过是读一次它的存储数据而已。2. 6 PLC工作原理CPU连续执行用户程序、任务的循环序列称为扫描。CPU的扫描周期包括读输入、执行程序、处理通讯请求、执行CPU自诊断测试及写输出等等内容。PLC可被看成是在系统软件支持下的一种扫描设备。他意识周而复始的循环扫描并执行由系统软件规定好的任务。用户程序只是扫描周期的一个组成部分，用户程序不运行时，PLC也在扫描，只不过在一个周期中去除了用户程序和读输入、写输出这几部分的内容。典型的PLC在一个周期中可以完成以下5个扫描过程。（1）自诊断测试扫描过程。为保证设备的可靠行，及时放映所出现的故障，PLC都具有自监视功能。（2）与网络进行通讯的扫描过程。一般小型系统没有这一扫描过程，配有网络的PLC系统才有通讯扫描过程，这一过程用于PLC之间及PLC与上位计算机或终端设备之间的通信。（3）用户程序扫描过程。机器处于正常运行状态下，每一个扫描周期内都包含该扫描过程。该过程在机器运行中是否执行是可控的，即用户可以通过软件进行设定。用户程序的长短会影响过程所用的时间。（4）读输入、写输出扫描过程。机器在正常运行状态下，每一个扫描周期都包含这个扫描过程。该过程在机器运行中是否被执行是可控的。CPU在处理用户程序时，使用的输入值不是直接从输入点读取的，运算的结果也不直接送到实际输出点，而是在内存中设置了两个映象寄存器：一个为输入映象寄存器，另一个为输出映象寄存器。用户程序所用的输入值是输入映象寄存器的值，运算结果也放在输出映像寄存器。在输入扫描过程中，CPU把实际输入点的状态锁入到输入映像寄存器：在输出扫描过程中CPU把输出映像寄存器的值的输出点。 2. 7 PLC的编程功能表 任何语言都有编程的对象和基础，重要介绍梯形图语言和语句表语言，而功能图是理解这两种语言的基础。如图3所示为PLC内部的结构功能示意图。输入继电器是由外部输入驱动的，梯形图中只能使用其介入点状态值，用户不能改变输入继电器的状态。辅助继电器的种类和多少决定了PLC控制功能的强弱。内置式24V直流电源24V、400mA直流电源可用于外围设备，如传感器或其它元件快速断开端子块因为采用了优良的可维护性快速断开端子块，即使接着电缆也可以更换单元时钟功能和小时表功能在所有的FX2NPLC中都有实时时钟标准。时间设置和比较指令易于操作。小时表功能对过程跟踪和机器维护提供了有价值的信息持续扫描功能为应用所需求的持续扫描时间定义操作周期输入滤波器调节功能可以用输入滤波器平整输入信号（在基本单元中x000到x017）。注解记录功能元件注解可以记录在程序寄存器中线程序编辑在线改变程序不会损失工作时间或停止生产运转RUN/STO开关面板上运行/停止开关易于操作远程维护远处的编程软件可以通过调制解调器通信来监测、上载或卸载程序和数据密码保护使用一个八位数字密码保护您的程序图2.3 PLC功能列表2.8 PLC控制系统的结构使用PLC可以构成多种形式的控制结构，下面介绍几种常用的PLC控制系统。2.8.1 单机控制系统单机控制系统是较普通的一种PLC控制系统。该系统使用一台PLC控制一个对象，控制系统要求的I/O点数和存储器容量都比较小，没有PLC的通讯问题，采样条件和执行结构都比较集中，控制系统的构成简单明了。如图2.4所示是一个简单的单机控制系统，图中PLC可以选用任何一种类型。在单机控制系统中由于控制对象比较确定，因此系统要完成的功能一般较明确，I/O点数、存储器容量等参数的余量适中即可等参数的余量适中即可。 P L C控 制 对 象图2.4 简单的单机控制系统2.8.2 集中控制系统集中控制系统用仪态功能强大的PLC监视、控制多个设备，形成中央集中式的控制系统。其中，各个设备之间的联络，连锁关系、运行顺序等统一由中央PLC来完成，如图2.5示显然，集中控制系统比单机控制系统经济的多。但是当其中一个控制对象的控制程序需要改变时，必须停止运行中央PLC，其他的控制对象也必须停止运行。当各个控制对象的地理位置距集中控制系统比较远时，需要大量的电缆线，造成系统成本的增加。为了适应控制系统的改变，采用集中控制系统时，必须注意选择I/O点数和存储器容量时要留有足够的余量，以便满足增加控制对象的要求。P L C控制对象A控制对象B控制对象C 图2.5 集中控制系统 2.8.3 分散控制系统分散控制系统的构成如图2.6所示，每一个控制对象设置一台PLC，各台PLC可以通过信号传递进行内部连锁、响应或发令等，或者由上位机通过数据通信总线进行通讯。分散控制系统常用于多台机械生产线的控制，各个生产线之间有数据连接。由于各个控制对象都由自己的PLC进行控制，当其中一个PLC停止运行时不需要停止运行其他的PLC。随着PLC性能的不断提高，由PLC担当低层控制任务，通过网络连接，PLC与过程控制相结合的分散控制系统将是计算机控制的重要发展方向。与集中控制系统相比，分散控制系统的可靠性大大加强。具有相同I/O点数时，虽然分散控制系统中多用了一台或几台PLC，导致价格偏高，但是从维护、试运转或增设控制对象等方面来看，其灵活性要大的多，总的成本核算是合理的。上机位PLC APLC BPLC C控制对象 A控制对象 B控制对象 C 图2.6 分散控制系统29 PLC的性能指标（1）存储容量这里专指用户存储器的存储容量，它决定了用户所编程序的长短。大、中、小型PLC的存储容量变化范围一般为2KB2MB。（2）I/O点数 I/O点数，即PLC面板上的I/O端子的个数。I/O点数越多，外部可以连接的I/O器件就越多，控制规模就越大。它是衡量PLC性能的重要指标之一。（3）扫描速度 扫面速度是指PLC执行程序的快慢，是一个重要的性能指标，体现了计算机控制取代继电器控制的吻合程度。从自动控制的观点来看，决定了系统的实时性和稳定性。（4）指令的多少她是衡量PLC能力强弱的标志，决定了PLC的处理能力、控制能力的强弱。限定了计算机发挥运算功能、完成复杂控制的能力。（5）内部寄存器的配置和容量 它直接对用户编制程序提供支持，对PLC指令的执行速度及可完成的功能提供直接的支持。（6）扩展能力 扩展能力包括I/O点数的扩展和PLC功能的扩展两方面的内容。（7）特殊功能单元 特殊功能单元种类多，也可以说PLC的功能多。典型的特殊功能单元有模拟量、模糊控制连网等功能。 第三章 恒压供水系统硬件设计3. 1恒压供水系统的基本构成 恒压供水泵站一般需设多台水泵及电机，这比设单台水泵及电机节能而可靠。配单台电机和水泵时，它们的功率必须足够的大，在用水量少十开一台大电机肯定是浪费，电机选小了用水量大时供水不足。恒压供水的主要目标是保持管压网水呀的恒定，水泵电机的转速套跟随用水量的变化而变化，这就要用变频器为水泵供电。这也有两种配置方式，一是为每台水泵电机配一台变频器，这当然方便，电机与变频器间不需要切换，但是购买变频器的费用较高。另一种方案是数台电机陪一台变频器，变频器与电机见可以切换，供水运行时，一台水泵变频运行，其余水泵共频运行，以满足不同用水两的需求。下图为恒压供水泵站的示意图。如图3.1所示，图中压力传感器用于检测管网中的水压，常装设在泵站的出水口。当用水量大时，水压降低；用水量小时，水压升高。水压传感器将水压的变化转变为电流或电压的变化送给调节器。图3.1 变频恒压供水站的基本组成调节器是一种电子装备,在系统中完成以下几种功能:(1)设定水管压力的给定值，恒压供水水压的高低依需要设定。供水距离越远，用水地点越高，系统所需供水压力越大。给定值即是系统正常工作时的恒压值，另外有些供水系统可能有多种供水目的，如将生活用水与消防用水共用一个泵站，水压的设定值可能不只一个，一般消防用水的水压要高一些，调节器具有给定值设定功能，可以以数字量进行设定，也有的调节器以模拟量方式设定。（2）接受传感器送来的管网水压的实测值。管网实测水压回送到泵站控制装置称为反馈，调节器实反馈的接受点。（3）根据给定值和实测值的综合，依一定的调节规律发出系统调节信号。调节器接受了实测水压的反馈信号后，将它与给定值比较，得到给定值与实测值之差。如果给定值大于实测值，说明系统水压低于理想水压，要加大水泵电机的转速，如果水压高于理想水压，要降低水泵电机的转速。这些都是由调节器的输出信号控制。为了实现调节的快速性与系统的稳定性，调节工作中还有个调节规律的问题，传统调节器的调节规律多是比例-积分-微分调节，俗称PID调节。调节器的调节参数，如P、I、D参数均是可以由使用者设定的，PID调节过程视调节器的的内部构成由数字式调节及模拟量调节两类，以微型计算机调节器多为数字调节器。调节器的输出信号一般式模拟信号，420mA变化的电流信号或010V间变化的电压信号。信号的量值与前面提到的差值成正比，用于驱动执行设备工作。下面以一个三泵生活/消防双恒压无塔供水系统为例来说明其工艺过程，如图3.2所示，市网来水用高低水位控制器EQ来控制注水阀TV1，它们自动把水注满储水池，只要水位低于高水位，则自动往水箱中注水。水池的高/低水位信号也直接送给PLC，作为底水位报警用。为了保障供水的持续性，水位上下限传感器高低距离不是相差很大。生活用水和消防用水共用三台泵，平时电磁阀YV2处于失电状态，关闭消防管网，三台泵根据生活用水的多少，按一定的控制逻辑运行，使生活用水的恒压状态（生活用水底恒压值）下进行；当有火灾发生时，电磁阀YV2得电，关闭生活用水管网，三台泵共消防用水使用，并根据用水量的大小，使消防供水也在恒压状态（消防用水高恒压值）下进行。火灾结束后三台泵再改为生活供水使用图3.2 生活消防双恒压供水系统构成图3.2 系统控制要求对三泵生活/消防双恒压供水系统的基本要求是：（1）生活供水时，系统应底恒压值运行，消防供水时系统应高恒压值运行；（2）三台泵根据恒压的需要，采用“先开先停”的原则介入和退出；（3）在用水量小的情况下，如果一台泵连续运行的时间超过3H，则要切换到下一台泵，即系统具有“倒泵功能”，避免某一台泵工作时间过长；（4）三台泵在启动时要又软启动功能；（5）要有完整的报警功能；（6）对泵的操作要有手动控制功能，手动只在应急或检修时临时使用。3.3 控制系统的I/O点及地址分配PLC要能够识别和接受描述现场设备的开关量，同时要能够发出控制信号控制一些执行设备，以便对现场设备进行控制。PLC是通过I/O单元完成此工作的。I/O单元是PLC与外部设备相互联系的通道，能输入/输出多种形式和驱动能力的信号，以实现被控设备与PLC的I/O接口之间的电平转换、电气隔离、串/并转换、A/D与D/A转换等功能。输入单元接受现场设备向PLC提供信号，包括人为的控制信号和能描述现场状态的开关量信号，例如由按钮、限位开关、继电器触点、接近开关、拨码器等提供的开关量。这些信号经过输入电路进行滤波、光电隔离、电平转换等处理后，变成CUP能够接受和处理的信号。输出单元将经过CUP处理的弱电信号通过光电隔离、功率放大等处理，转换成外部设备所需要的强电信号，以驱动各种执行元器件，如接触器、电磁阀、电磁铁、调节阀、调速装置等。根据图3.2及以上控制要求统计控制系统的输入输出信号的名称、代码及地址编号如下表所示。水位上下限信号分别位I0.1、I0.2，它们在水淹没时为0，露出时为1。 名 称代 码 地址编号输入信号手动和自动消防信号SA1I0.0水池水位下限信号SLLI0.1水池水位上限信号SLHI0.2变频器报警信号SUI0.3消铃按钮SB9I0.4试灯按钮SB10I0.5远程压力表模拟量变压值UAIW0输出信号1#泵工频运行接触器及指示灯KM1，HL1Q0.01#泵变频运行接触器及指示灯KM2，HL2Q0.12#泵工频运行接触器及指示灯KM3，HL3Q0.22#泵变频运行接触器及指示灯KM4，HL4Q0.33#泵工频运行接触器及指示灯KM5，HL5Q0.43#泵变频运行接触器及指示灯KM6，HL6Q0.5生活/消防供水转换电磁阀YV2Q1.0表1 输入输出点代码及地址编号输出信号水池水位下限报警指示灯HL7Q1.1变频器故障报警指示灯HL8Q1.2火灾报警指示灯HL9Q1.3报警电铃HAQ1.4变频器频率复位控制KAQ1.5控制变频器频率用电电压UFAQW0续表1 输入输出点代码及地址编号电气原理图如图3.3所示 图3.3 电气原理图3.4 PLC程序设计本系统的PLC接线图如下图3.4所示。图3.4 PLC的接线图第4章 系统程序设计硬件条件确定后，系统得控制功能主要通过软件实现，结合前述泵站的控制要求，对泵站软件设计分析如下：4.1 由“恒压”要求出发的工作泵组数量控制管理前面已经说过了，为了恒定水压，在水压降落时要升高变频器的输出频率，且在一台泵不能满足要求时，需启动第2台或第3太泵。判断需启动新泵的标准是变频器的输出频率达到设定的上限值。这一功能可以同过比较指令来实现。为了判断变频器的工作频率达到上限的确定性，应该滤去偶然的频率波动引起的频率达到上限情况，在程序中考虑采取时间滤波。4.2多泵组泵站泵组管理规范由于变频器泵站希望每一次启动电机都为软启动，又规定各台水泵必须交替使用，多泵组泵站泵组的投运要有一个管理规范。控制要求中规定任意一台泵连续运行时间不得超过3h，因此每次需要启动新泵或切换变频泵时，以新运行泵为变频泵是合理的。具体的操作时，将现行运行的变频泵从变频器上切除，并接上工频电源运行，将变频器复位并用于新运行泵的启动。除此之外，泵组管理还有一个问题就是泵的工作循环控制，这里我们使用泵号加1的方法来实现变频泵的循环控制（3加1等于零），用工频泵的总数结合泵号实现工频泵的轮换工作。4.3程序的结果以及程序功能的实现由于PLC在恒压供水系统中的功能比较多，本程序可分为3部分：主程序、子程序和中断程序。系统的一些初始化的工作放在初始化子程序中完成，这样可以节省扫描时间。主程序的功能最多，如泵切换信号的生成、泵组接触器逻辑控制信号的综合以及报警处理都在主程序。逻辑运算及报警处理等放在主程序。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以通过工程计算初步确定，但还要进一步调整以达到最优控制效果。初步确定的增益时间常数为增益采样时间积分时间程序中使用的PLC元器件及其功能如下表器件地址 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VD108PI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积分时间M0.3复位当前变频运行泵脉冲VD120积分时间M0.4复位当前变频运动泵脉冲VD124微分时间M0.5当前泵工频运动启动脉冲VD204变频起运动频率下限值M0.6新泵变频启动脉冲VD208生活供水变频器运动频率上限值M2.0泵工频/变频转换逻辑控制VD212消防供水变频器运动频率上限值M2.1泵工频/变频转换逻辑控制VD250PI调节结果存储单元M2.2泵工频/变频转换逻辑控制VD300变频工作泵的泵号M3.0故障信号总汇VD301工频运行的泵的总台数M3.1水池水位下限故障逻辑VD310倒泵时间存储器M3.2水池水位下限故障消铃逻辑T33工频/变频转换逻辑控制M3.3变频器故障消铃逻辑T34工频/变频转换逻辑控制M3.4火灾消铃逻辑T37工频泵增泵滤波时间控制双恒压供水系统的梯形图程序以及程序注释如下图。对该程序有几点说明：（1）因为程序较长，所以读图时请按照网络标号的顺序进行；（2）本程序的控制逻辑设计针对的是较少的泵数供水系统。网络1 上电初始化，调试初始化子程序SBR_OEN SM0.1网络2 消防和生活供水压力给定设置MOV_REN ENOIN OUT I0.0 0.9 VD104MOV_REN ENOIN OUT 0.7 NOT VD104网络3 上电和故障结束时重新激活变频信号存储器 INC_BEN ENOIN OUTSM0.1SM0.0 VB300 VB300 网络4 变频器上限时增泵滤波IN TONPT I0.0 VD250 .M0.1 T37 =D VD212 +50 VD250 I0.0 =D VD208 网络5 符合泵条件时，工频泵运行数加1 T37 VB301 =P PINC-BEN ENOIN OUT OUT VB301 VB301网络6 频率下限时减泵滤波 VD250 M0.2 T38IN TONPT B P （ ） DEC-BEN ENOIN OUT 0 VB301 VB301网络8 变频泵增泵或倒泵时，置位M2.0 M0.1 M2.0 （ ） M0.3 网络9 复位变频器频率，为软启动做准备 T 33IN TONPT M2.0 Q0.5 +1 （ ）网络10 产生关断当前变频泵脉冲信号 .（）网络工频泵数加.（）NC-BEN ENOIN OUT网络12 T34IN TONPT M2.1 +2网络13 产生当前泵工频启动脉冲信号 T34 M0.5 P （ ） M2.1 （R ） 1网络14 M0.5 M2.2 （ S ）网络15 M2.2 T39IN TONPT +30网络16 产生下一台泵变频运行启动信号 T39 M0.6 P （ ） M2.2 （ R ） M2（ R ）网络17 变频工作泵的泵号转移 VB300MOV-BEN ENOIN OUT B 3 1 VB300 网络18 一个变频泵运行的持续时间判断 VB301 SM0.4INCDWEN ENOIN OUT =B P 0 VD301 VD310网络19 3H时间到，则产生下一台泵的变频启动信号 VD301 M0.3 =D P （ ）MOV-BEN ENOIN OUT +180 +0 VD301 网络20 有工频泵运行时，复位VD310MOVDWEN ENOIN OUT VB301 B 0 +0 VD310网络21 1号泵变频运行控制逻辑 SM0.1 VB300 M3.0 M0.4 Q0.0 Q0.1 =B （ ） M0.0 1 M0.6 Q0.1网络22 2号泵变频运行逻辑 M0.6 VB300 M3.0 M0.4 Q0.2 Q0.3 =B （ ） 网络23 3号泵变频运行控制逻辑 M0.6 VB300 M3.0 M0.4 Q0.4 Q0.5 =B （ ） 2 Q0.5网络24 1号泵工频运行控制逻辑 .M0.5 VB300 VB301 Q0.1 Q0.0 =B B ( ） 2 0 Q0.0 VB300 VB301 =B B 3 1网络25 2号泵工频运行控制逻辑 .M0.5 VB300 VB301 Q0.3 Q0.2 =B B ( ） 3 0 Q0.2 VB300 VB301 =B B 1 1网络26 3号泵工频运行控制逻辑 .M0.5 VB300 VB301 Q0.5 Q0.4 =B B ( ） 1 0 Q0.4 VB300 VB301 =B B 2 1网络27 火灾时，阀YV2打开 I0.0 Q1.0 （ ）网络28 水池底水位信号处理 .I0.1 I0.2 M3.1 （ ） M3.1 双恒压供水系统梯形图程序网络29 水池水位下限信号灯 SM0.5 M3.1 Q1.1 （ ） M3.2 I0.5网络30 变频器故障信号灯 SM0.5 I0.3 Q1.2 （ ） M3.3 I0.5网络31 火灾指示灯 SM0.5 I0.0 Q1.3 （ ） M3.2 I0.5 网络32 水位水池下限故障消铃逻辑 I0.4 M3.1 M3.2 （ ） M3.2网络33 变频器故障消铃逻辑 I0.4 M3.1 M3.2 （ ） M3.3网络34 火灾消铃逻辑 I0.4 I0.0 M3.4 （ ） M3.4 主程序 双恒压供水系统梯形图程序网络35 报警电铃 M3.1 M3.2 Q1.4 （ ） I0.3 M3.3 I0.0 M3.4 I0.5网络36 故障信号以及故障结束处理 （ ）MOVE-BEN ENOIN OUT OUT 0 VB300MOVE-BEN ENOIN OUT 0 VB301 M0.0 N （ ） 主程序 双恒压供水系统梯形图程序子程序网络1 初始化子程序MOVDWEN ENOIN OUT SM0.0 +1800 VD204 MOVDWEN ENOIN OUT +22400 VD208 MOVDWEN ENOIN OUT +28800 VD212MOVREN ENOIN OUT 0.25 VD112MOVREN ENOIN OUT 0.2 VD116MOVREN ENOIN OUT 30.0 VD120MOVREN ENOIN OUT 0.0 VD124MOVREN ENOIN OUT 200 SMB34ATCHEN ENOIN EVNY INT-0 10 （B）子程序 双恒压供水系统梯形图程序网络1 PI控制中断程序 IDIEN ENOIN OUT SM0.0 AIW0 AC0 DI -REN ENOIN OUT AC0 AC0DIVREN ENOIN OUTIN2 AC0 AC0 32000.0MOVREN ENOIN OUT AC0 VD100 PIDEN ENOTBLLOOP VB100 0MOVE-REN ENOIN OUT VD108 AC0MULREN ENOIN1 OUTIN2 VD108 AC0 32000.0网络2 MOVDWEN ENOIN OUT AC0 I +25网络3ROUND EN ENOIN OUT AC0 AC0MOVDWEN ENOIN OUTAC0 VD250DIIEN ENOIN OUT AC0 AC0MOVWEN ENOIN OUT AC0 AQW0 中断子程序 双恒压供水系统体型图程序结论该系统逻辑控制采用PLC控制变频器实现调速恒压供水，使用方便，工作可靠，系统压力恒定，具有很好的控制效果。该系统采用变频器调节水泵转速，使系统实现了高效节能，节能效率可达40%左右，同时由于采用变频器对电机实行软启动，减少了设备损耗，延长了水泵、电机的使用寿命。系统采用闭环控制，参数超调波动范围小，偏差能及时进行控制。变频器的加速和减速可根据工艺要求自动调节，控制精度高，能保证生产工艺稳定，而且由于变频器调速器具有十分灵敏的故障检测、诊断、数字显示功能，提高了水泵运行的可靠性。综上所述，采用PLC和变频器为核心部件构成的恒压供水系统，具有很强的实用性。由于时间和学术水平的限制，本文存在许多不足之处，恳请大家批评指正。致谢本人在本课题PLC在城市供水中的应用课题中的研究与实现期间，我要真诚的感谢李淑娥老师给予我的指导，在设计过程李淑娥老师严格督促我的毕业设计速度，在设计中一直对我严格要求，并主动为我提供各种相关技术资料，在李老师的帮助和指导下我顺利完成了本次毕业设计，也让我在这次毕业设计中受益匪浅，在此谨向郭新年老师致以深切的谢意！。此还要感谢电气专业的全体老师，感谢他们对我的培养。感谢家人的关心与支持！感谢评阅和阅读本文的老师为此付出的辛勤劳动！参考文献1 王永华现代电气控制及PLC应用技术北京：北京航空航天大学出版社，2003年2 张万忠可编程控制器入门与应用实例北京：中国电力出版社，2005年3 周万珍、高鸿斌PLC分析与设计应用