免费文档范文--变频恒压供水系统(八)

个启动程序执行完毕，转入正常运行调节程序，此后启动程序不再发生作用，直到下一次重新启动。在启动过程中，无论几台电机处于运行状态，I0.2一旦灭掉，则应视为启动结束（Q0.7灭掉），转入相应程序。综合整个启动过程，完成三台电机的启动最多需要22s的时间。
 运行过程中，若模拟调节器节上、下限值均未达到（即I0.1、I0.2灭），则此时变频器处于模拟调节状态（此时相应电机运行信号和Q0.6接通）。
 若达到模拟调节上限值（I0.1亮），则定时器T41马上开始定时（5s）,定时过程中监控I0.1，若I0.1又灭掉，则关闭定时器，继续模拟调节；若T41定时完毕，I0.1仍亮，则启动一低速（Q0.8接通），进行多段速调节，同时定时器T42开始定时（3s）。定时完毕，若I0.1仍亮，则关闭此多段速，启动一更低速（Q0. 9），同时定时器T43定时（10s）。定时完毕，若I0.1仍亮，则关掉Q0.9，此后I0.0很快会通，转入切换动作程序。在此两级多段速调节过程中，无论何时，若I0.0亮，则会关闭相应多段速和定时器，同时进行切换动作，即转入切换程序，同样，若无论何时，I0.1灭掉，则关闭运行多段速和定时器，转入模拟调节。
 若达到模拟调节下限值（I0.2亮）则定时器T44马上开始定时（5s），定时过程中监控I0.2，若I0.2又灭掉，则关闭定时器，继续模拟调节，若T44定时完毕，I0.2仍亮，则启动一高速（Q0.7、Q0.2），进行多段速调节，同时定时器T45开始定时（3s），定时完毕。若I0.2仍亮，则关掉Q0.8、Q0.9，此后I0.3很快会通，转入加电机动作程序。在此两级多段速调节过程中，无论何时，若X3亮，则会关闭相应多段速和定时器，同时进行加电机动作，即入加电机程序。同样，若无论何时，I0.2灭掉，则关闭运行多段速和定时器，转入模拟调节。
 电机切换程序分为电机切除程序和加电机程序两部分。此程序动作的条件是：启动结束后无论何时I0.0亮，一旦条件满足，即由PLC根据电动机的运行状态来决定相应切换哪台电机，切换时只能切换工频运行电机。
 若工作状态是一台变频一台工频，则立即切除工频电机，然后计数值减1，即完成此过程，再由调节程序运行，调节至满足要求为止。
 若3台电机同时工作，则应由PLC来决定切除哪台工频运行电机。切除依据是3台电机对应计数器的大小，谁大切谁，切除掉一台后，要由定时器定时（5s）等待，以便变频器调节一段时间，防止连续切除动作。这主要是考虑到本系统的非线性和大小惯性因素而采取的措施。
 加电机程序，其动作程序是：启动结束后无论何时I0.2亮，一旦条件满足，立即关掉变频运行电机和变频器，延时一段时间后（原因同上），将原变频运行电机投入工频运行，同时打开变频器和将要启动电机的变频开关，完成加电机。
 同样，若原有2台电机工频工作，则I0.2一亮，立即开始加另一台电机（无延时），（加电机依据是判断计数值，谁小加谁）。但加电机完成以后，定时器要开始定时（5s）等待，让变频器调节一段时间，防止连续加电机动作。其动作过程分：
 1#→2#、1#→3#、2#→3#、2#→1#、3#→2#、为：3#→1#
 工作过程总流程图如4－5
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 4.2控制系统的硬件设计
 4.2.1主电路设计
 在硬件系统设计中，采用一台变频器连接3台电动机，其中都具有变频/工频两种工作状态，每台电机都通过两个接触器与工频电源和变频器输出电源相联。对于有变频/工频两种状态的电动机，还需要在工频电源下面接入两个同样的自动空气开关，来实现电机的过流过载保护接通。
 由于每台电机的工作电流都在几百安以上，为了显示电机当前的工作电流，必须在每台电机三相输入电源前面都接入两个电流互感器，电流互感器和热继电器、两个电流表连接，如图所示。同时热继电器可以实现对电动机的过热保护。
 
 　　　　　　　图4－6　　电流互感器的接线图
 变频器的主电路电源输入端子（R、S、T）经过空气开关与三相电源连接，变频器主电路输出端子（U、V、W）经接触器接至三相电动机上，当旋转方向与设定不一致时，需要调换输出端子（U、V、W）的任意两项。
 4.2.2控制电路设计
 在控制电路的设计中，首先要考虑弱电和强电之间的隔离问题。在整个控制系统中，所有控制电机、阀门接触器的动作，都是按照的程序逻辑来完成的。为了保护设备，输出端口并不是直接和交流接触器连接，而是通过中间继电器去控制电机或者阀门的动作。在输出端口和交流接触器之间引入中间继电器，其目的是为了实现系统中的强电和弱电之间的隔离，保护系统，延长系统的使用寿命，增强系统工作的可靠性。
 控制电路之中存在电路之间互锁问题，由于控制系统是实现分组的组内自动循环，所以电路的自锁包括组内互锁和组间互锁。组内互锁是指同一组中电动机的互锁，组间互锁是指不同机组这间电动机的互锁。在实现组内互锁的时候，严禁出现一台电动机同时接在工频电源和变频电源的情况，同时要求变频器始终只与一台电动机相连。而且当大容量电动机变频工作的时候，小容量电动机要么是工频工作运行，要么是停止工作，所以在大容量电动机变频工作的时候，要自动切断小容量电动机的变频控制电路。当给生活供水时，控制电路的组间互锁是通过输入按钮，控制PLC的输入端口来实现的，当选择一组机组运行时，按下另一组起动按钮则为无效操作。
 控制电路中还必须考虑系统电机的当前工作状态指示灯的设计，为了节省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，指示当前系统电机的工作状态。
 
 4.3　PLC程序设计
 可编程控制器是按照用户的控制要求编写程序来进行的，程序的编制就是用一定的语言把一个控制任务描述出来。尽管国内外PLC生产厂家采用的编程语言不尽相同，但程序的表达式基本有4种：梯形图、指令表、逻辑功能图和高级语言。绝大部分PLC是使用梯形图和指令表编程，梯形图语言最接近于继电器接触器控制系统中的电气控制原理图，是应用最多的一种编程语言，与计算机语言相比，梯形图可以看作是PLC的高级语言，几乎不用去考虑系统内部的结构原理和硬逻辑，因此，它很容易被一般的电气工程设计和运行维护人员所接受，应用也是很广泛。本范文采用梯形图来编程。
 PLC控制程序由一个主程序、子程序构成，程序的编制在计算机上完成，编译后把程序下载到PLC，控制任务的完成，是通过在RUN模式下主机循环扫描并连续执行用户程序来实现的。
4.3.1　控制系统主程序设计
 PLC主程序主要由系统初始化程序、水泵电机起动程序、水泵电机变频/工频切换程序、模拟量（压力、频率）比较计算程序、报警程序和停机程序等构成。
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