PLC恒压供水设计(共52页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上PLC恒压供水设计专心-专注-专业目 录第第第第第第致谢31摘 要随着我国社会经济的发展，住房制度改革的不断深入，人们生活水平的不断提高，城市中各类小区建设发展十分迅速，同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。小区供水系统的建设是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活，也直接体现了小区物业管理水平的高低。传统的恒速泵加压供水、水塔高位水箱供水、气压罐供水等供水方式普遍不同程度的存在效率低、可靠性差、自动化程度不高等缺点，难以满足当前经济生活的需要。本论文针对住宅区的供水要求，设计了一套由PLC、变频器、远程压力表、多台水

2、泵机组等主要设备构成的全自动变频恒压供水系统，具有全自动变频恒压运行、自动工频运行、远程手动控制和现场手动控制等功能。系统有效地解决了传统供水方式中存在的问题，并具有多种辅助功能，增强了系统的可靠性。并和计算机实现了有机的结合，提升了系统的总体性能。论文分析了采取变频调速方式实现恒压供水相对于传统的阀门控制恒压供水方式的节能机理，通过对变频器内置PID模块参数的预置，利用远程压力表的水压反馈量，构成闭环系统，根据用水量的变化，采取PID调节方式，在全流量范围内利用变频泵的连续调节和工频泵的分级调节相结合，实现恒压供水且有效节能。关键词：恒压供水;PLC;变频调速Abstract Along w

3、ith the development of the socio-economy of our country, the housing system is going deep into reforms, and peoples living standard is being improved. At the same time, in the city, each kind of sub-district construction is developing very quickly, which puts forward higher requirement for the infra

4、structure construction of sub-district. And the construction of sub-district water supply system is an important aspect in which. The reliability, stability and economy of water supply directly affects sub-district house-holds normal work and life, and also embodies the differencein the level of sub

5、-district property management. The traditional means of water supply suchas the pump pressurization water supply at constant speed, water tower of upper cistern,the jar etc. are hard to satisfy the needs of current economic life,because low efficiency,reliability and automation level are all commonl

6、y existing in these means.According to the requirement of water supply, a set of automatic system of constant pressure water supply by using variable frequency and remote monitoring and controlling, which is composed of PLC,transducer, pressure sensor, pumps and electro-motors is designed to that en

7、d. This set of system has the functions like automatic constant pressure operation by using variable frequency, automatic work frequency operation, and the function of long-range control by hand and the on-the-spot control by hand etc. The system has solved efficiently the problem existing in the tr

8、aditional way of water supply, which has various supplementary functions to strengthen the reliability. The system has an organic combination with computer and promotes the systematic overall performance.Key Words: PLC;Variable velocity Variable frequency;Constant pressure water-supply.第1章 绪论1.1 选题背

9、景及意义传统的小区供水方式有:恒速泵加压供水、水塔高位水箱供水、气压罐供水。恒速泵加压供水方式无法对供水管网的压力做出及时的反应，水泵的增减都依赖人工进行手工操作，自动化程度低，而且为保证供水，机组常处于满负荷运行，不但效率低、耗电量大，而且在用水量较少时，管网长期处于超压运行状态，爆损现象严重，电机硬起动易产生水锤效应，破坏性大，目前较少采用。水塔高位水箱供水具有控制方式简单、运行经济合理、短时间维修或停电可不停水等优点，但存在基建投资大，占地面积大，维护不方便，水泵电机为硬起动，启动电流大等缺点，频繁起动易损坏联轴器，目前主要应用于高层建筑。气压罐供水具有体积小、技术简单、不受高度限制等特

10、点，但此方式调节量小、水泵电机为硬起动且起动频繁，对电器设备要求较高、系统维护工作量大，而且为减少水泵起动次数，停泵压力往往比较高，致使水泵工作在低效段，同时出水压力无谓的增高，也使浪费加大，从而限制了其发展。 综上所述，传统的供水方式普遍不同程度的存在效率低、可靠性差、自动化程度不高等缺点，难以适应当前经济生活的需要。目前的供水方式朝向高效节能、自动可靠的方向发展。因此开发全自动的变频调速恒压供水系统，越来越受到人们的重视和青睐。1.2 本研究课题的来源及主要技术问题为满足住宅区对供水质量的要求，降低单位供水能耗，实现全自动、可靠稳定的供水，需要利用变频恒压供水技术对其设备进行自动化改造，并

11、辅以计算机来进行远程监控、管理及故障远程报警。在实现过程中主要研究并解决以下问题。(1) 研究并完成利用PLC、变频器、远程压力表和多台水泵机组等主要设备构建变频调速恒压供水系统的设备选型与方案设计，为提高变频器的使用效率，减少设备投资，采用一台变频器拖动多台水泵电机变频运行的方案;(2) 深入分析变频恒压供水系统的工况变化过程，确定工况转换方式，完成PLC控制程序的设计，实现水泵的变频起动，保证水泵从变频到工频的可靠、完全的切换;(3) 设定PID调节参数，实现在全流量范围内靠变频泵的连续调节和工频泵分级调节相结合，维持供水压力恒定;(4) 加强系统的可靠性设计，提高系统的冗余度，设计自动工

12、频运行方式和手动运行方式作为系统全自动变频恒压运行的备用方案，在故障时作为应急处理以维持恒压供水。第2章 变频调速恒压供水控制系统总体方案2.1 供水系统总体方案的确定熟悉工业与民用供水系统基本要求与工作过程，在此基础上根据具体要求设计住宅区恒压供水总体方案。基本设计要求：1 生活需水少时，系统恒低压值运行；生活需水多时，恒高压值运行。2 三台水泵根据恒压的需要，采取“先开先停”的原则接入和退出。3 在用水量小的情况下，如果一台泵连续运行时间超过3h，则要切换下一台水泵，即系统具有“倒泵功能”，避免某一台泵工作时间过长。4 三台泵在启动时都要有软启动功能。5 要有完善的报警功能。6 对泵的操作

13、要有手动控制功能，手动只在应急或检修临时使用。7 系统方案详细设计及原理图，电气原理图，元器件以及设备选择。8 根据系统设计方案进行PLC程序设计。9 系统模拟调试。2.2 供水系统的构成及工作原理供水控制系统主要有压力传感器、压力变送器、变频器、恒压控制单元、水泵机组以及低压电器组成。系统主要的设计任务是利用恒压控制单元使变频器循环控制多台水泵，实现管网水压的恒定和水泵电机的软起动以及变频水泵与工频水泵的切换，同时还要能对运行数据进行传输。根据系统的设计任务要求，结合系统的使用场所，有以下几种方案可供选择：（1）有供水基板的变频器+水泵机组十压力传感器这种控制系统结构简单，它将PID调节器和

14、PLC可编程控制器等硬件集成在变频器供水基板上，通过设置指令代码实现 PLC和 PID等电控系统的功能。它虽然微化了电路结构，降低了设备成本，但在压力设定和压力反馈值的显示比较麻烦，无法自动实现不同时段的不同恒压要求，在调试时，PID调节参数寻优困难，调节范围小，系统的稳态、动态性能不易保证。其输出接口的扩展功能缺乏灵活性，数据通信困难，并且限制了带负载的容量，因此仅适用于要求不高的小容量场合。（2）通用变频器+单片机 (包括变频控制、调节器控制)十压力传感器这种方式控制精度高、控制算法灵活、参数调整方便，具有较高的性能价格比，但开发周期长，程序一旦固化，修改较为麻烦，因此现场调试的灵活性差，

15、同时变频器在运行时，产生干扰，变频器的功率越大，产生的干扰越大，所以必须采取相应的抗干扰措施来保证系统的可靠性。该系统适用于某一特定领域的小容量的变频恒压供水中。（3）通用变频器+PLC(包括变频控制、调节器控制)+压力传感器这种控制方式灵活方便。具有良好的通信接口，可以方便地与其他的系统进行数据交换;通用性强，由于PLC产品的系列化和模块化，用户可灵活组成各种规模和要求不同控制系统。在硬件设计上，只需确定PLC的硬件配置和IO的外部接线，当控制要求发生改变时，可以方便地通过PC机来改变存贮器中的控制程序，所以现场调试方便。同时由于PLC的抗千扰能力强、可靠性高，因此系统的可靠性大大提高。因此

16、该系统能适用于各类不同要求的恒压供水场合，并且与供水机组的容量大小无关。通过对以上这几种方案的比较和分析，可以看出 “变频器主电路+PLC(包括变频控制、调节器控制)十压力传感器”的控制方式更适合于本系统。这种控制方案既有扩展功能灵活方便、便于数据传输的优点，又能达到系统稳定性及控制精度的要求。2.3 供水系统中恒压实现方式对供水系统进行的控制，归根结底是为了满足用户对流量的需求。所以，流量是供水系统的基本控制对象。而流量的大小又取决于扬程，而扬程难以进行具体测量和控制。考虑到动态情况下，管道中水压的大小是扬程大小的反映，而扬程与供水能力(由流量Qc表示)和用水需求(由用水流量Qu表示)之间的

17、平衡情况有关。 若:供水能力Qc用水需求Qu，则压力P上升 ; 若:供水能力Qc用水需求Qu，则压力P下降; 若:供水能力Qc=用水需求Qu，则压力P不变。可见，流体压力P的变化反映了供水能力与用水需求Qu之间的矛盾。从而，选择压力控制来调节管道流量大小。这说明，通过恒压供水就能保证供水能力和用水流量处于平衡状态，恰到好处地满足了用户所需的用水流量。将来用户需求发生变化时，需要对供水系统做出调节，以适应流量的变化。这种调节就是以压力恒定为前提来实现的。常用的调节方式有阀门控制法和转速控制法两种。(1)阀门控制法转速保持不变，通过调节阀门的开度大小来调节流量。实质是水泵本身的供水能力不变，而通过

18、改变水路中的阻力大小来强行改变流量大小，以适应用户对流量的需求。这时的管阻特性将随阀门开度的改变而改变，但扬程特性则不变。(2) 转速控制法阀门开度保持不变，通过改变水泵的转速来调节流量。实质是通过改变水泵的供水能力来适应用户对流量的需求。当水泵的转速改变时，扬程特性将随之改变，而管阻特性则不变。1供水系统方案选择通常，在同一路供水系统中，设置多台常用泵，供水量大时多台泵全开，供水量少时开一台或两台。在采用变频调速进行恒压供水时，就存在着所有的水泵配用一台变频器还是每台水泵配用一台变频器的问题，这两种方案哪一种更好呢？比较结果见表1。从比较结果可知，选择第一种方案即所有的水泵配用一台变频器较合

19、适。 表1 恒压供水两种方案比较方案所有水泵配一台变频器每台水泵配一台变频器一次性投资较少较大控制程序较复杂简单切换死区供水量大于100%有切换死区使用时总功率较大无切换死区使用总功率小压力稳定时动态偏差大动态偏差小机动性较低较高PLC控制器水位传感器变频器压力变送器Z生活用水供水泵组电磁阀市政供水蓄水池止回阀图1 供水系统方案图第3章 控制系统的硬件设计3.1系统主要配置的选型1水泵机组的选型根据系统要求的总流量范围、扬程大小（流量范围600m3/h，扬程60m左右），确定供水系统设计秒流量和设计供水压力(水泵扬程)，考虑到用水量类型为连续型低流量变化型，确定采用3台水泵机组，型号及参数见表

20、2：表2水泵机组的型号参数型号数量规格主要性能参数流量（m3/h）扬程（m）效率（%）转速（r/min）150SFL160-20*4 3DN1511216019288606666726814502变频器的选型调节器是一种电子装置，它具有设定水管水压的给定值、接受传感器送来得管网水压的实测值、根据给定值与实测值的综合依一定的调接规律发出的系统调接信号等功能。调节器的输出信号一般是模拟信号，4-20mA变化的电流信号或0-10V间变化的电压信号。信号的量值与前边的提到的差值成正比例，用于驱动执行器设备工作。在变频器恒压供水系统中，执行设备就是变频器。1 容量确定方法依据所配电动机的额定功率和额定电

21、流来确定变频器容量。在一台变频器驱动一台电机连续运转时，变频器容量(kVA)应同时满足下列三式： (KVA) KUMIM10-3(KVA)ICNKIM(A)式中: PM-负载所要求的电动机的输出功率;-电动机的效率(通常在0.85以上);-电动机的功率因数(通常在0.8以上);UM-电动机电压(V);IM-电动机工频电源时的电流(A);k-电流波形的修正系数，对PWM方式，取1.0-1.05;PCN-变频器的额定容量(KVA);ICN-变频器的额定电流(A).这三个式子是统一的，选择变频器容量时，应同时满足三个算式的关系，尤其变频器电流是一个较关键的量。2 型号选择根据控制功能不同，通用变频器

22、分为三种类型。普通功能型控制变频器，具有转矩控制功能的高功能型控制变频器，矢量控制高功能型变频器。供水系统属泵类负载，低速运行时的转矩小，可选用价格相对便宜的U/f控制变频器 。综合以上因素，系统选用专为风机、泵用负载设计的普通功能型U/f控制方式的西门子风机水泵专用变频器MM430，其设计具有高效率和准确控制，安装灵活等特点。其自身带有内置PID功能，在PID的控制信号下，最多可以控制三台辅助电动机，实现电机的循环启动。3PLC的选型用PLC代替调节器，其控制性能和精度大大提高了，因此，PLC作为恒压供水系统的主要控制器，其主要任务就是代替调节器实现水压给定值与反馈值的综合与调节工作，实现数

23、字PID调节;它还控制水泵的运行与切换，在多泵组恒压供水泵站中，为了使设备均匀的磨损，水泵及电机是轮换的工作。如规定和变频器相连接的泵为主泵(主泵也是轮流担任的)，主泵在运行时达到最高频时，须增加一台工频泵投入运行。PLC则是泵组管理的执行设备。PLC同时还是变频器的驱动控制。恒压供水泵站中变频器常常采用模拟量控制方式，这需采用PLC的模拟量控制模块，该模块的模拟量输入端子接受到传感器送来的模拟信号，输出端送出经给定值与反馈值比较并经PID处理后得出的模拟量信号，并依此信号的变化改变变频器的输出频率。另外，泵站的其他控制逻辑也由PLC承担，如:手动、自动操作转换，泵站的工作状态指示，泵站的工作

24、异常的报警，系统的自检等等。从下面的分析可以知道，系统共有开关量输入点6个、开关量输出点12个；模拟量输入点1个、模拟量输出点1个。所选PLC为西门子S7-300系列的选择主机为CPU222(8入/6继电器输出)一台，加上一个扩展模块EM222（8继电器输出），再扩展一个模拟量模块EM235(4AI/1AO)。这样的配置是最经济的。程序中使用的元器件名称及功能如表3所示，配置如图2所示。主机单元CPU 222AC/DC继电器扩展单元EM 2228点继电器模拟量单元EM 2354AI/1AO图2 PLC系统组成根据系统构成以及控制要求统计控制系统的输入输出信号的名称、代码及地址编号如表3所示。储

25、水池的水位上下限信号分别为I0.1、I0.2,它们在水淹没时为0，露出时为1。4压力变送器及数显仪的选型选用普通压力表Y-100和XMT-1270数显仪实现压力的检测、显示和变送。压力表测量范围0-1MP，精度1.5;数显仪输出一路4-20mA电流信号，送给变频器作为PID调节的反馈电信号，可设定压力上、下限，通过两路继电器控制输出压力超限信号。5其它器件选型（1）压力传感器、压力变送器以及电极点压力表压力传感器和压力变送器是将水管中的压力信号变成1-5V或4-20mA的模拟量信号，作为模拟输入模块的输入，在选择时，为了防止传输过程中的干扰与损耗，我们采用4-20mA输出压力变送器。在运行过程

26、中，当压力传感器和压力变送器出现故障时，系统有可能开启所有的水泵，而此时的用水量又达不到，这就使水管中的水压上升，为了防止爆管和超高水压损坏家中的用水设备 (热水器、抽水马桶等)，本文中的供水系统使用电极点压力表的压力上限输出，作为PLC的一个数字量输入，当压力超出上限时，关闭所有水泵并进行报警输出。（2）软启动器、自藕变压器当系统采用手动或变频固定方式运行时，如果电机的功率较大，不允许直接启动时，需采用软启动器或自祸变压器进行降压启动。在选择软启动器、自祸变压器时，应与电机的额定功率、额定电流相匹配。手动启动是系统不可缺少的组成部分，尤其是当系统的自动部分出现问题时，而此时的供水又不能中断。

27、表3 程序中使用的元器件地址及功能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采样时间M0.3倒泵变频启动脉冲VD120积分时间M0.4复位当前变频运行泵脉冲VD124微分时间M0.5当前泵工频运行启动脉冲VD204变频器运频率下限M0.6新泵变频启动脉冲VD208低压变频器运行频率上限M2.0泵工频/变频转换逻辑控制VD212高压变频器运行频率上限M2.1泵工频/变频转换逻辑控制VD250PI调节存储单元M2.2泵工频

28、/变频转换逻辑控制VB300变频工作泵的泵号M3.0故障信号汇总VB301工频运行泵总台数M3.1水池水位下限故障逻辑VB310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高压消铃逻辑T37工频泵增泵滤波时间控制表4 其它器件选型No.NAME OF ARTSTYPEMAKERQTY1空气开关DZ20Y-225/3300-200A上海人民12空气开关DZ20Y-100/3300-63A上海人民33微型断路器RMC1-63C 1P 10A上海人民34变频器FRN30P11S-4CX富士15PLCDVP-1

29、4SS-11R2台达16开关量模块DVP-16SP-11R2台达17PLC编程电缆台达18交流接触器B65-30-22-AC220V上海人民69热继电器T75-40-55A上海人民310数显表HR-C401-12-AC220V虹润111电流表42L6 -A 200/5中南112电压表42L6 -V 0450中南113互感器LMZJI-0.5-200/5拳星114电位器WXD53-5.1K国产115闪光蜂鸣器LTE-1101J-AC220V国产116开关电源S-250-24-DC24V-50W明维117压力变送器PB-DA-1Mpa-4-20Ma宝鸡华水118旋钮开关LA39-10X上海二工71

30、9旋钮开关LA39-20XS上海二工120指示灯AD16-22D-G AC220V上海二工621指示灯AD16-22D/R-AC220V上海二工222按钮LA39-11/G上海二工123中间继电器底座MY2NJ-AC220VOMRON924中间继电器底座PYF08A-EOMRON925中间继电器底座MY2NJ-DC24VOMRON226信号隔离器HT-20MA/4-20MA陕西和创13.2主电路方案设计三台电机分别为M1，M2，M3。接触器KM1，KM3，KM5分别控制电机M1，M2，M3的工频运行;接触器KM2，KM4，KM6分别控制电机M1，M2，M3的变频运行;FR1，FR2，FR3分别

31、为三台水泵电机的过载保护的热继电器;QS1，QS2，QS3，QS4分别为变频器和三台水泵电机主电路的隔离开关;FU为主电路的熔断器;通用变频器为MM430。图3给出了供水系统电气控制主回路的主要连线关系。图3 恒压供水系统主控电路1控制电路设计在控制电路的设计中，必须要考虑弱电和强电之间的隔离的问题。为了保护PLC设备，PLC输出端口并不是直接和交流接触器连接，而是在PLC输出端口和交流接触器之间引入中间继电器，通过中间继电器控制接触器线圈的得电/失电，进而控制电机或者阀门的动作。通过隔离，可延长系统的使用寿命，增强系统工作的可靠性。控制电路之中还要考虑电路之间互锁的关系，这对于变频器安全运行

32、十分重要。变频器的输出端严禁和工频电源相连，也就是说不允许一台电机同时接到工频电源和变频电源的情况出现。因此，在控制电路中多处对各主泵电机的工频/变频运行接触器作了互锁设计;另外，变频器是按单台电机容量配置，不允许同时带多台电机运行，为此对各电机的变频运行也作了互锁设计。为提高互锁的可靠性，在PLC控制程序设计时，进一步通过PLC内部的软继电器来作互锁。控制电路中还考虑了电机和阀门的当前工作状态指示的设计，为了节省PLC的输出端口，在电路中可以采用PLC输出端子的中间继电器的相应常开触点的断开和闭合来控制相应电机和阀门的指示灯的亮和熄灭，指示当前系统电机和阀门的工作状态。出于可靠性及检修方面的

33、考虑，设计了手动/自动转换控制电路。通过转换开关及相应的电路来实现。控制电路如图4所示,SA为手动/自动转换开关，SA打在1的位置时候为手动控制状态;SA打在2的位置时候为自动控制状态;在手动运行时，可用按钮SB1SB6控制三台电机的起/停;自动运行时，系统在PLC程序控制下运行。图4：恒压供水系统控制电路2PLC的I/O端子分配整个PLC系统的I/O代码和地址编码如表5所示表5 输入/输出点代码及地址编号名称代码地址编号输入信号手动和自动高压信号SA1I0.0储水池水位下限信号SLLI0.1储水池水位上限信号SLHI0.2变频器报警信号SUI0.3消铃按钮SB9I0.4试灯按钮SB10I0.

34、5远程压力表模拟量电压值UpAIW0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,HM5Q0.43#泵变频运行接触器及指示灯KM6,HL6Q0.5低压/高压供水转换电磁阀YV2Q1.0储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高压报警指示灯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压信号UFAQW0第4章 PLC程序设计4.1 泵

35、的软件设计：1由“恒压”要求出发的工作组数量的管理为了恒定水压，那么在水压降低时，需要升高变频器的输出频率，并且在一台水泵工作是不能满足恒压要求时，这时需要启动第二台或第三台水泵。这样有一个判断标准来决定是否需要启动新泵即为变频器的输出频率是否达到所设定的频率上限值。这一功能可以通过比较指令来实现。为了判断变频器的工作频率达到上限的确定性，应滤去偶然因素所引起的频率波动所达到的频率上限值的情况，在程序中应考虑采取时间滤波情况。2台组泵站泵组的管理规范由于变频器泵站希望每一次启动电动机均为软启动，有规定各台水泵必须交替使用，那么多台组泵站泵组的投入运行需要有一个管理规范。在本次设计中控制要求中规

36、定任意的一台水泵连续运行不得超过3h，因此每次需要启动新泵或切换变频泵的时候，以新运行泵为变频是合理的。具体的操作时，将现运行的变频器从变频器上切除，并且接上工频电源加以运行，同时将变频器复位并且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，在本设计中所使用的是用泵号加1的方法来实现变频器的循环控制即3加上1等于0的逻辑，用工频泵的总数结合泵号来实现工频泵的轮换工作。4.2 PLC程序设计方法本系统采用三对号水泵电机循环启动的方式，当系统启动时，1#电机变频启动，当1#电机达到运行频率上限时，自动切换为工频运行，同时变频启动2#水泵电机，依次循环启动。系统设计时，各台

37、电机可以在不停机的情况下可以实现工频/变频切换，在自动运行模式下，任一台泵只有处于变频状态，才能由PLC控制进入循环启动。在本次设计中控制要求中规定任意的一台水泵连续变频运行不得超过3h，如果运行时间到则将现运行的变频器从变频器上切除，并且接上工频电源加以运行，同时对变频器复位以便于新泵投入变频启动运行。在本设计中泵的工作循环控制是用泵号加1的方法来实现变频器的循环控制即3加上1等于0的逻辑，设计流程图如附图所示：PLC控制主程序的流程图见下图。PLC控制主程序流程图开始：初始化子程序变频器输出频率达到最大值？ 是 否变频切换开机程序功能，变频泵切换到工 频运行，变频器软启动另一台泵台泵 否

38、变频器输出频率降低到最小值？ 逐台停泵程序功能；逐台停止工频泵运行台泵是 运行结果输出到PLC输出继电器控制水泵运行或停机台泵否结束本系统设计有两种方案，可以分为三个部分:主程序、子程序和中断程序。（1）主程序功能最多，如泵的切换信号的生成、泵组接触器逻辑控制信号的综合及报警处理等等都在主程序中，这里不再详述。（2）系统的初始化的一些工作放在初始化子程序中完成，这样可以节省扫描时间。（3）中断程序其作用主要用于PID的相应计算，在PLC的常闭继电器SM0.0的作用下工作，它包括:设定回路输入及输出选项、设定回路参数、设定循环报警选项、为计算指定内存区域、指定初始化子程序及中断程序。在本系统设计

39、时，采用两种方案对中断程序进行处理，第一种方案是自行设计程序，这种方案是需要计算相应的PID参数值；第二种方案是采用MICRO WIN/STEP7 V4.0软件中的指令向导来完成PID程序的设计，在此次设计中可以看出该软件的强大功能，它具有PID参数自整定功能，自整定功能向用户推荐接近最优的增益、积分时间、微分时间，用PID控制面板可以启动、中止自整定过程，控制面板用图形式监视整定的结果，还可以显示可能产生的错误或报告。在运用第二种方案时，在分配存储器时千万不要与已用的存储器有所重叠，否则会出现错误。详细情况可以参看STEP 7 MICRO/WIN V4.0帮助文档。水泵电机启动、切换流程框图见下图。水泵电机启动、切换流程框图开始M1启动? 0Hz？哦？ 是 2#泵变频启动运行 否设定值实际值？否 是变频器0Hz? 0Hz？哦？ 否 是延时10s 2#泵为工频 是 1#泵变频启动运行变频器50Hz？ 是 频率达到50Hz? ？ 否 否是 是3#泵变频启动运行是设定值实际值？ 否 设定值实际值？ 是 延时10s是延时10s切1#工频泵1#泵为工频 设定值实际值？变频器50Hz？ 否 否 是 延时10s 是 切2#工频泵 4.3供水系统PLC程序设计1主程序见附表一；2中断程序INT-0见附表二；3子程序见附表三；第5章 PID调节原理在恒压供水系统中的应用5.1 PID控