用三菱PLCFX2N與F940的PID控制恒壓供水

1、一控制的要求：（1）有兩臺水泵，按設(shè)計要求一臺運行，一臺備用，自動運行時泵運行累計100H輪換一次，手動時不切換；（2）兩臺水泵分別由M1、M2電動機拖動，電動機同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min，由KM1、KM2控制；（3）切換后起動和停電后起動須5s報警，運行異常可自動切換到備用泵，并報警；（4）采用PLC的PID調(diào)節(jié)指令（5）變頻器（使用三菱FR-A540）采用PLC的特殊功能單元FX0N-3A的模擬輸出，調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速；（6）水壓在010kg可調(diào)，通過觸摸屏（使用三菱F940）輸入調(diào)節(jié)；（7）觸摸屏可以顯示設(shè)定水壓、實際水壓、水泵的運行時間、轉(zhuǎn)速、報警信號等；（8）變頻器的其余參數(shù)自行設(shè)定

2、。二.軟件的設(shè)計：1I/O分配（1）觸摸屏輸入，M500：自動起動；M100：手動1號泵；M101：手動2號泵；M102：停止；M103：運行時間復(fù)位；M104：清除報警；D300：水壓設(shè)定。（2）觸摸屏輸出，Y0：1號泵運行指示；Y1：2號泵運行指示，T20：1號泵故障；T21：2號泵故障；D101：當前水壓；D502：泵累計運行的時間；D102：電動機的轉(zhuǎn)速。（3）PLC輸入，X1：1號泵水流開關(guān)；X2：2號泵水流開關(guān)；X3：過壓保護。（4）PLC輸出，Y1：KM1；Y2：KM2；Y4：報警器；10：變頻器STF。2觸摸屏畫面設(shè)：根據(jù)控制要求及I/O分配，按下圖1-1制作觸摸屏畫面。

3、60; （三菱F940觸摸屏的畫面制作圖1-1）3PLC的程序：     (1).根據(jù)控制要求，PLC程序如下圖2-1，3-1所示。（PLCFX2N-48MR的程序梯形圖圖2-1）（PLCFX2N-48MR的程序梯形圖圖3-1）(2).PLC的關(guān)鍵性程序結(jié)構(gòu)簡述:     PLC得電后,通過程序把模塊中的摸擬量壓力信號轉(zhuǎn)化成壓力數(shù)字量(D160),將壓力的數(shù)據(jù)寄存器D160的值除以25以校正壓力的實際值(由特殊功能模擬模塊FX0N-3A的資料可知:因010kg對應(yīng)的是數(shù)值是0250,所以壓力與數(shù)值的關(guān)系是1:25)

4、。在該系統(tǒng)中我們規(guī)定了電動機同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min，所以同步轉(zhuǎn)速的設(shè)定低于3000轉(zhuǎn)/min對電機的保護是有好處的,這里我們把轉(zhuǎn)速設(shè)定為不能超過1250轉(zhuǎn)/min，則數(shù)值與通過PID程序運算的MV（輸出）值D150（即電動機轉(zhuǎn)速量）的關(guān)系為1:5(由特殊功能模擬模塊FX0N-3A的資料可知: 因數(shù)值是0250對應(yīng)的是01250轉(zhuǎn)/min,則數(shù)值與轉(zhuǎn)速的關(guān)系是1:5)，所以電動機的轉(zhuǎn)速實際值校正數(shù)D102=D150×5÷10（其中除以10是因為所有實數(shù)參與PID的SV<設(shè)定值>D500,PV<當前值>D160，運算都是以1000%加入的。所以要得

5、到MV<輸出值>D150的實際數(shù)值需要除以10）。因該系統(tǒng)中電機的轉(zhuǎn)速是與壓力成正比的,轉(zhuǎn)速加大;壓力也加大!（這里要注意：動作方向【S3】+1,當前值PV，D500<設(shè)定值SV,D160；即bit=1,選擇逆動作）所以將壓力數(shù)字量寄存器D160用于PID程序的PV（當前）數(shù)字量做為時刻檢查管內(nèi)的當前壓力狀況。 4變頻器設(shè)置：（1）上限頻率Pr1=50Hz；（2）下限頻率Pr2=30Hz；（3）基底頻率Pr3=50Hz；（4）加速時間Pr7=3s；（5）減速時間Pr8=3s；（6）電子過電流保護Pr9=電動機的額定電流；（7）起動頻率Pr13=10Hz；（8）DU面板的第三監(jiān)

6、視功能為變頻繁器的輸出功率Pr5=14；（9）智能模式選擇為節(jié)能模式Pr60=4；（10）設(shè)定端子25間的頻率設(shè)定為電壓信號010V Pr73=0；（11）允許所有參數(shù)的讀/寫Pr160=0；（12）操作模式選擇（外部運行）Pr79=2；（13）其他設(shè)置為默認值。三、系統(tǒng)接線：        根據(jù)控制要求及I/O分配，其系統(tǒng)接線圖如圖4-1所示。（PLCFX2N-48MR系統(tǒng)接線圖如圖4-1）四、系統(tǒng)調(diào)試：（1）將觸摸屏RS232接口與計算機連接，將觸摸屏RS422接口與PLC編程接口連接，編寫好FX0N-3A偏移/增益調(diào)整

7、程序，連接好FX0N-3A I/O電路，通過GAIN和OFFSET調(diào)整偏移/增益。（2）按圖1-1設(shè)計好觸摸屏畫面，并設(shè)置好各控件的屬性，按圖2-1，3-1所示編寫好PLC程序，并傳送到觸摸屏和PLC。（3）將PLC運行開關(guān)保持OFF，程序設(shè)定為監(jiān)視狀態(tài)，按觸摸屏上的按鈕，觀察程序觸點動作情況，如動作不正確，檢查觸摸屏屬性設(shè)置和程序是否對應(yīng)。（4）系統(tǒng)時間應(yīng)正確顯示。（5）改變觸摸屏輸入寄存器值，觀察程序?qū)?yīng)寄存器的值變化。（6）按（圖4-1）連接好PLC的I/O線路和變頻器的控制電路及主電路。（7）將PLC運行開關(guān)保持ON，設(shè)定水壓調(diào)整為3kg。（8）按手動起動，設(shè)備應(yīng)正常起動，觀察各設(shè)備運行是否正常，變頻器輸出頻率是否相對平穩(wěn)，實際水壓與設(shè)定的偏差。