变频器+触摸屏-PLC编程综合实训(2)

图3-3 微机控制变频恒压供水系统

2）PLC控制变频恒压供水系统

PLC控制的恒压变频供水系统与微机控制器类似，所不同的是PLC除了完成供水控制外，还可以完成其他的特殊功能，具有更大的灵活性。

3）供水专用变频器供水系统

采用供水专用的变频器，不需另外配置供水系统的控制，就可完成对由2～6台水泵组成的供水系统的控制，使用相当方便；供水专用变频器=普通变频器+PLC，是集供水控制和供水管理一体化的系统，其内置供水专用PID调节器，只需加一只压力传感器，即可方便地组成供水闭环控制系统，传感器反馈的水压信号直接送入变频器自带的PID调节器输入口，而压力设定既可以使用变频器的键盘设定，也可以采用一只电位器以模拟量的形式送入；这些产品将PID调节器及简易的可编程序控制器的功能都综合进变频器内，形成了带有各种应用宏的供水专用变频器，由于PID运算在变频器内部，这就省去了对可编程序控制器存储容量的要求和对PID算法的编程，而且PID参数的在线调试非常容易，这不仅降低了生产成本，而且大大提高了生产效率。

变频器供水专用变频器框图如图3-4所示。

图3-4 专用变频器供水框图

二、确定控制方案

由于我院实验室中的变频器为通用型，没有多泵切换功能，故我们采用PLC控制变频恒压供水系统。变频器采用A700，PLC采用FX2N，实现“一拖二”方式。

在加泵过程中,变频器驱动电动机达到额定转速时，变频器内部输出继电器动作，作为一个控制信号将电动机切换到工频电网直接供电运行，而变频器再去启动其他的电动机。以达到电动机软启动和节能的目的，切换过程由PLC控制实现。减泵时，则由PLC控制直接停止工频运行的电动机。采用“启先停”方式。

以电动机M1为例，首先将KM2闭合，M1由变频器恒流启动，当电动机到达50Hz同步转速时，变频器A700内部输出继电器动作，送出一个开关信号给PLC，由PLC控制KM2断开，KM1吸合，电动机M1转由电网供电。以此类推。变频器继续启动其他电动机。如果某台电动机需要调速，则可安排到最后启动，不再切换至电网供电，而由变频器驱动调速。

在本系统的切换中，对变频器的保护是切换控制可靠运行的关键。系统中可采用硬件和软件的双重连锁保护。启动过程中，必须保证每台电动机由零功率开始升速。为减少电流冲击，必须在达到50Hz时才可切换至电网。KM2断开前，必须首先保证变频器没有输出，KM2断开后，才能闭合KM1，KM1和KM2不可同时闭合。PLC控制程序必须有软件连锁。

模块五 系统调试

一、检查线路

①安装好控制柜后，要再检查电器件有无损坏，还要检查接线端有无少接、漏接导线。

②要使用万用表检查整个电路有无短路、开路等故障。可把所有的开关和闸刀闭合，直接在电源进线端测量是否有短路情况。使用万用表的欧姆档时，要注意认真进行欧姆档调零。

③应检查接线正确无误，并尽可能检测电路的功能是否正确。要充分利用万用表的欧姆档的功能，结合原理图的特点检测电路的部分功能。

④对于接触器和控制继电器，应在主触点不带电的情况下，先使吸引线圈通电分合数次，检查其动作是否可靠、无误，然后才能投入使用。对保护用继电器，如过电流继电器及热继电器，应再次检查其整定电流是否符合要求，必须在符合要求后才能投入使用，以保证其保护性能。

⑤重点保证贵重的电器的接线正确，特别是PLC和变频器须保证连接的是单相电。

二、调试控制程序

控制程序调试时要先根据控制工艺要求编写出调试要求，然后根据调试要求进行一一验证控制系统是否满足要求。先把控制器件单独调试，然后再综合调试。 PLC调试时，可以通过PC机在线监控和PLC上的I/O状态灯来直接观察。需要时可把定时器的设定值改小，以便节省调试时间。PLC的模拟输出可直接送给电压表，直接观察输出结果。

变频器调试时，可以采用小电机或无电机调试，但须注意变频器的缺相保护功能。给定目标值和反馈信号可直接由信号源供给，也可以通过电位器模拟给定。 触摸屏的调试必须连接PLC，触摸屏的电源24VDC可直接由PLC的信号电源供给。

三、排除故障

①发现故障，需分析原理图，确定故障所在位置，再利用万用表的欧姆档查找。 ②通电调试情况下发现故障，则根据现象判别故障所在位置，可使用静态的欧姆档法，或电压法、替换法、直接法等确认故障点。

③每次修改电路后，都须再检查电路有无短路、开路等故障，并尽可能检测电路

的功能后，才允许通电。

四、通电调试

①通电前还须确认电源的相线和零线，电源线连接时要正确无误。

②按照调试要求进行单项和综合的模拟调试。

③调试过程中须注意安全。操作开关和按钮时，不得触碰电器裸露可能带电的金属部分。且须在指导教师的监护下进行。

④调试成功后，还须把控制程序的某些参数更改回正常值。如PLC程序的定时器时间，变频器的缺相自动检测功能。

附录1： 控制系统设计的一般过程

一、系统设计原则

对于不同的控制对象，系统的设计方案和具体的技术指标是不同的，但系统设计的基本原则是一致的。

①满足工艺要求。设计的控制系统所达到的性能指标不应低于生产工艺要求，但片面追求过高的性能指标而忽视设计成本和实现上的可能性也是不可取的。

②可靠性要高。对工业控制的微机系统最基本的要求是可靠性高。首先要选用高性能的工业控制计算机。其次是设计可靠的控制方案，并具备各种安全保护措施，比如报警、事故预测、事故处理、不间断电源等。为了预防计算机故障，还须设计后备装置。

③操作性要好。系统设计时要尽量考虑用户的方便使用，尤其是操作面板的设计，既要体现操作的先进性，又要兼顾原有的操作习惯，控制开关不能太多、太复杂，尽量降低对使用人员专业知识的要求，使他们能在较短时间内熟悉和掌握操作。其次维护容易，一旦发生故障，应易于查找和排除。

④实时性要强。微机控制系统的实时性，表现在对内部和外部事件能及时地响应，并作出相应的处理，不丢失信息，不延误操作。

⑤通用性要好。硬件设计方面，应采用标准总线结构，且各设计指标要留有一定

余量，以便在需要时扩充。软件方面，应采用标准模块结构，尽量不进行二次开发。当设备和控制对象有所变更时或者再设计另外一个控制系统时，只需稍作更改或扩充就可适应。

⑥经济效益要高。系统设计的性能价格比要尽可能地高，在满足设计要求的情况下，尽量采用物美廉价的元器件；投入产出比要尽可能地低，应该从提高生产的产品质量与产量、降低能耗、消除污染、改善劳动条件等方面进行综合评估。

二、系统设计步骤

控制系统的设计过程一般可分为3个阶段：准备阶段、设计阶段、仿真及调试阶段。

1、准备阶段

要认真阅读任务书，并逐条进行研究。搜集有关资料，查阅参考书籍。初步进行系统总体方案设计，并进行方案可行性论证，论证的主要内容是技术可行性，特别是项目的可测性和可控性。

2、设计阶段

在此阶段要先进行总体设计，再进行硬件和软件的设计。

1）总体设计

总体设计就是要了解控制对象、熟悉控制要求，确定总的技术性能指标，确定系统的构成方式及控制装置与现场设备的选择，以及控制规律算法和其他特殊功能要求。

①确定系统任务与控制方案，根据系统要求 …… 此处隐藏：2556字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……